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发现历史编辑
甘油,1779年由斯柴尔(Scheel)首先发现,1823年人们认识到 油脂成分中含有Chevreul,希腊语为甘甜的意思,因此命名为甘油(Glycerine)。第一次世界大战期间,因其为制造 火药的原料,则产量大增。
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理化性质编辑
外观与性状: 无色粘稠液体 无气味, 有暖甜味 能吸潮。
相对密度(水=1): 1.26331(20℃)
相对蒸气密度(空气=1): 3.1
粘度(20℃):1412mPa.s (25℃):945mPa.s
表面张力(20℃) :63.3 mN/m
饱和蒸气压(kPa): 0.4(20℃)
体积膨胀系数/K -1: 0.000615
溶解性: 可混溶于乙醇,与水混溶,不溶于 氯仿、 醚、 二硫化碳, 苯,油类。 可溶解某些 无机物。 [2]
结构简式:
CH₂-CH-CH₂
∣ ∣ ∣
OH OH OH
健康危害: 食用对人体无毒。 对眼睛、皮肤没刺激作用。
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生产方法编辑
甘油的工业生产方法可分为两大类:以 天然油脂为原料的方法,所得甘油称天然甘油;以 丙烯为原料的合成法,所得甘油称合成甘油。 [3]
天然甘油
1984年以前,甘油全部从动植物脂制皂的副产物中回收。至今为止,天然油脂仍为生产甘油的主要原料,其中约42%的天然甘油得自制皂副产,58%得自脂肪酸生产。制皂工业中油脂的 皂化反应。皂化反应产物分成两层:上层主要是含 脂肪酸钠盐(肥皂)及少量甘油,下层是废碱液,为含有盐类,氢氧化钠的甘油稀溶液,一般含甘油9-16%,无机盐8-20%。油脂反应。油脂水解得到的甘油水(也称甜水),其甘油含量比制皂废液高,约为14-20%,无机盐0-0.2%。近年来已普遍采用连续高压水解法,反应不使用催化剂,所得甜水中一般不含 无机酸,净化方法比废碱液简单。无论是制皂废液,还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高,而且都含有各种杂质,天然甘油的生产过程包括净化、浓缩得到粗甘油,以及粗甘油蒸馏、脱色、脱臭的精制过程。
合成甘油
从 丙烯合成甘油的多种途径可归纳为两大类,即氯化和氧化。现在工业上仍在使用丙烯氯化法及丙烯不定期乙酸氧化法。
丙烯氯化法
这是合成甘油中最重要的生产方法,共包括四个步骤,即丙烯高温氯化、 氯丙烯次氯酸化、 二氯丙醇皂化以及环氧氯丙烷的水解。环氧氯丙烷水解制甘油是在150℃、1.37MPa二氧化碳压力下,在10%氢氧化钠和1%碳酸钠的水溶液中进行,生成甘油含量为5-20%的含氯化钠的甘油水溶液,经浓缩、脱盐、 蒸馏,得纯度为98%以上的甘油。
丙烯过乙酸氧化法
丙烯与过乙酸作用合成 环氧丙烷,环氧丙烷异构化为烯丙基醇。后者再与过乙酸反应生成环氧丙醇(即缩水甘油),最后水解为甘油。过乙酸的生产不需要催化剂,乙醛与氧气气相氧化,在常压、150-160℃、接触时间24s的条件下,乙醛转化率11%,过乙酸选择性83%。上述后两步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的 乙酸乙酯溶液送入塔后,塔釜控制在60-70℃、13-20kPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水,塔釜得至甘油水溶液。此法选择性和收率均较高,采用过乙酸为氧化剂,可不用催化剂,反应速度较快,简化了流程。生产1t甘油消耗烯丙醇1.001t,过乙酸1.184t,副产乙酸0.947t。目前,天然甘油和合成甘油的产量几乎各占50%,而丙烯氯化法约占合成甘油产量的80%。我国天然甘油占总产量90%以上。
工业级甘油
工业级甘油量用1/2量的蒸馏水稀释,搅拌充分后,加入活性炭,并加热至60~70℃进行脱色处理,然后,真空过滤,保证滤液澄清透明。控制滴加速度,将滤液加到事先处理好的732型强酸阳树脂和717型强碱阴阳树脂混合的柱内,以吸附除去甘油中的电解质和 醛类、色素、 酯类等 非电解质杂质。
除去杂质后的甘油溶液进行减压蒸馏,控制真空度93326Pa以上,釜温在106~108℃,蒸出大部分水之后,再将釜温升到120℃快速脱水,不出水时停止加热,所得釜内物料即为成品。 [2]
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用途编辑
气相色谱固定液(最高使用温度75℃,溶剂为甲醇),分离分析低沸点含氧化合物、胺类化合物、氮或氧杂环化合物,能完全分离 3-甲基吡啶(沸点144.14℃)和 4-甲基吡啶(沸点145.36℃),适用于水溶液的分析、溶剂、气量计及水压机缓震液、 软化剂、抗生素发酵用营养剂、 干燥剂、 润滑剂、制药工业、化妆品配制、 有机合成、塑化剂。可与水以任何比例 溶解,低浓度丙三醇溶液可做润滑油对皮肤进行滋润( 开塞露)。
工业用途
1、用作制造 硝化甘油、 醇酸树脂和 环氧树脂。
丙三醇
2、在医学方面,用以制取各种制剂、溶剂、吸湿剂、防冻剂和甜味剂,配剂外用软膏或栓剂等。
3、在涂料工业中用以制取各种醇酸树脂、聚酯树脂、缩水甘油醚和环氧树脂等。
4、纺织和印染工业中用以制取润滑剂、吸湿剂、织物防皱缩处理剂、扩散剂和渗透剂。
5、在食品工业中用作甜味剂、烟草剂的吸湿剂和溶剂。
6、在造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工、电工材料和橡胶等工业中都有着广泛的用途。
7、并用作汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂。
8、甘油可以作为塑化剂用于新型陶瓷工业。
日用
食用级甘油其中最优质一种-生物精化甘油,除含有丙三醇,还有酯类、葡萄糖等 还原糖,属于多元醇类甘油;除具有保湿、保润功能外,还具有高活性、 抗氧化、促醇化等特殊功效 。
每克甘油完全氧化可产生4千卡 热量,经人体吸收后不会改变 血糖和 胰岛素水平。甘油是食品加工业中通常使用的甜味剂和 保湿剂,大多出现在运动食品和代乳品中。
在果汁、果醋等饮料中的应用
不同品质的水果,都含有不同程度的单宁,而单宁又是水果中的苦、涩味来源。
作用:迅速分解果汁、果醋饮料中的苦、涩异味,增进果汁本身的厚味和香味,外观鲜亮,酸甜适口。
添加量:0.8%~1%