Глицерин: свойства и применение¶

Глицерин (пропан-1,2,3-триол, C₃H₈O₃) — трёхатомный спирт, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость сладкого вкуса без запаха. Благодаря способности удерживать влагу, растворяться в воде и спиртах, низкой токсичности и химической стабильности глицерин широко применяется в фармацевтике, косметике, пищевой промышленности и технике. В быту «глицериновым маслом» часто называют как чистый глицерин, так и его водные или спиртовые растворы, а также косметические средства на его основе.

¶Физические и химические свойства

Глицерин представляет собой прозрачную сиропообразную жидкость плотностью около 1,26 г/см³, кипящую при 290 °C с частичным разложением. Он смешивается с водой и этанолом в любых пропорциях, но плохо растворяется в неполярных растворителях. Гигроскопичность — ключевое свойство: глицерин поглощает влагу из воздуха, поэтому в чистом виде хранится в герметичной таре. Вещество нетоксично, относится к пищевым добавкам (E422) и легко метаболизируется в организме. Химически глицерин вступает в реакции, характерные для многоатомных спиртов: образует сложные эфиры, ацетали, а также нитроглицерин при обработке азотной кислотой.

¶История и получение

Глицерин впервые выделил в 1779 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле при омылении оливкового масла свинцовым глётом. Термин «глицерин» (от греческого glykys — сладкий) предложил в 1811 году Мишель Эжен Шеврёль, установивший, что жиры представляют собой сложные эфиры глицерина и жирных кислот. Промышленное значение вещество приобрело в XIX веке после изобретения динамита Альфредом Нобелем, использовавшим нитроглицерин.

Способы получения делятся на две группы:

• Омыление и переэтерификация жиров — исторически основной метод; глицерин образуется как побочный продукт при производстве мыла и биодизеля.
• Синтез из пропилена — современный промышленный способ, включающий хлорирование и гидролиз или окисление пропилена в акролеин с последующим восстановлением.

¶Применение в медицине и фармацевтике

В медицине глицерин используют прежде всего как влагоудерживающий и осмотически активный агент.

• Слабительное средство. Ректальные суппозитории и микроклизмы с глицерином раздражают слизистую прямой кишки и притягивают воду, размягчая стул. Применяются при запорах, в том числе у детей.
• Средство для кожи. Глицерин входит в мази и кремы при сухости, трещинах, гиперкератозе; в концентрации до 20 % увлажняет, в чистом виде может «вытягивать» влагу из кожи, поэтому применяется разведённым.
• Отёки и внутриглазное давление. Растворы для приёма внутрь (например, при глаукоме) создают осмотический эффект, снижая внутричерепное и внутриглазное давление.
• Растворитель и основа. Глицерин служит основой для настоек, экстрактов, сиропов, зубных паст и растворов для ингаляций.
• Антисептика. В сочетании с другими компонентами входит в состав антисептических и ранозаживляющих средств.

¶Косметика и бытовая химия

В косметике глицерин — один из самых распространённых увлажнителей: он удерживает воду в роговом слое, улучшает эластичность кожи, входит в кремы, лосьоны, маски, гели для душа, шампуни, средства для бритья и ухода за полостью рта. В составе зубных паст он предотвращает высыхание, придаёт пасте пластичность. В бытовой химии глицерин добавляют в средства для мытья посуды, стеклоочистители и антистатические составы.

¶Пищевая промышленность

Как пищевая добавка E422 глицерин выполняет функции влагоудерживающего агента, растворителя и загустителя. Его добавляют в кондитерские изделия (помадки, глазурь, жевательная резинка), хлебобулочные изделия, напитки, соусы и полуфабрикаты. Он предотвращает высыхание продуктов, придаёт мягкость и продлевает срок хранения. Глицерин также используется в производстве экстрактов для безалкогольных напитков и в качестве подсластителя в диетических продуктах.

¶Технические и промышленные области

• Нитроглицерин и взрывчатые вещества. Этерификация глицерина азотной кислотой даёт нитроглицерин — основу динамита и ряда промышленных ВВ.
• Алкидные смолы и полимеры. Глицерин — многоатомный спирт-мономер для производства алкидных смол, полиуретанов, глифталевых лаков.
• Табачная и бумажная промышленность. Глицерин увлажняет табак, предотвращая его пересыхание, и пластифицирует бумагу, целлофан, упаковочные материалы.
• Антифризы и теплоносители. Водные растворы глицерина используются как незамерзающие жидкости и теплоносители.
• Электроника и лабораторная практика. Глицерин применяется в электролитах, как смазка для резиновых изделий, в микроскопии и при работе с биологическими образцами.

¶Безопасность и ограничения

Глицерин относится к малоопасным веществам (IV класс опасности). При попадании в глаза и на слизистые в высоких концентрациях возможны раздражение и осмотическое повреждение тканей. Приём внутрь больших количеств вызывает слабительный эффект, тошноту, головную боль. Технический глицерин может содержать примеси (метанол, тяжёлые металлы), поэтому для медицинских и пищевых целей используется только очищенный продукт с соответствующей маркировкой. При хранении глицерин следует держать в закрытой таре вдали от источников огня и окислителей.

¶Значение

Глицерин — одно из немногих веществ, одновременно востребованных в медицине, косметике, пищевой и тяжёлой промышленности. Его доступность, нетоксичность и уникальное сочетание гигроскопичности, растворяющей способности и химической реактивности обеспечивают устойчивый спрос. Мировое производство глицерина растёт в том числе за счёт увеличения выпуска биодизеля, где он образуется как побочный продукт, что стимулирует поиск новых областей применения.