Применение глицерина в промышленности и медицине¶

Глицерин (пропан-1,2,3-триол) — простейший трёхатомный спирт, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость сладкого вкуса, смешивающаяся с водой в любых соотношениях. Благодаря сочетанию гигроскопичности, нетоксичности, способности растворять многие вещества и низкой температуры замерзания глицерин находит применение в десятках отраслей: от фармацевтики и пищевой промышленности до производства взрывчатых веществ и косметики. Химическая формула — C₃H₈O₃; вещество не имеет запаха, кипит при 290 °C, а при сильном охлаждении застывает в кристаллическую массу.

¶Химическая основа применения

Свойства, определяющие практическое использование глицерина, вытекают из его строения. Наличие трёх гидроксильных групп делает молекулу гидрофильной: глицерин активно связывает воду из воздуха, что лежит в основе его применения как увлажнителя и влагоудерживающего агента. Гидроксилы также обеспечивают растворимость в воде и спиртах и способность образовывать сложные эфиры — это важно для синтеза нитроглицерина, жиров и поверхностно-активных веществ. Вязкость и низкая летучесть позволяют использовать его как основу для мазей и как теплоноситель. Вещество относится к малотоксичным: в умеренных дозах оно безопасно при приёме внутрь и нанесении на кожу, что расширяет круг допустимых областей.

¶Фармацевтика и медицина

Это одна из наиболее массовых сфер потребления. Глицерин применяют как:

• растворитель и основа для лекарственных форм — мазей, паст, гелей, суппозиториев; он не раздражает ткани и хорошо смешивается с водой;
• увлажнитель в дерматологических средствах, при сухости кожи и слизистых;
• слабительное — в виде ректальных суппозиториев или растворов; вещество притягивает воду в просвет кишечника;
• отхаркивающее средство в составе сиропов от кашля;
• компонент глазных капель и растворов для офтальмологии, где используется его осмотическое действие для снижения внутриглазного давления;
• консервант и стабилизатор в ряде растворов для инъекций.

В клинической практике чистый глицерин наносят на слизистую при отёчности, а также используют для снижения внутричерепного давления при некоторых состояниях.

¶Пищевая промышленность

Пищевая добавка E422 разрешена в большинстве стран. Глицерин выполняет здесь несколько функций:

Он удерживает продукты от высыхания, придаёт им пластичность и продлевает срок хранения. В производстве безалкогольных напитков глицерин служит растворителем для вкусовых добавок.

¶Косметика и бытовая химия

В косметической индустрии глицерин — один из самых распространённых увлажнителей. Он входит в состав кремов, лосьонов, масок, шампуней, зубных паст, мыла. Механизм действия основан на том, что молекула притягивает влагу из воздуха и удерживает её в верхних слоях кожи. В средствах для волос вещество уменьшает ломкость и придаёт блеск. В бытовой химии его добавляют в жидкости для мытья посуды и стеклоочистители для снижения испарения и улучшения консистенции.

¶Промышленность и технические применения

Здесь глицерин выступает в роли многофункционального технического сырья:

• Нитроглицерин и взрывчатые вещества. Этерификация глицерина азотной кислотой даёт нитроглицерин — основу динамита и бездымных порохов. Это исторически первое крупнотоннажное применение вещества.
• Алкидные смолы и полиуретаны. Глицерин — полиол, используемый в синтезе лакокрасочных материалов, клеёв, пенопластов.
• Антифризы и теплоносители. Низкая температура замерзания водных растворов позволяет применять их в системах охлаждения и как незамерзающие жидкости.
• Пластификаторы. Добавляется в целлофан, бумагу, текстиль для придания эластичности.
• Табачная промышленность. Увлажняет табак и служит основой для ароматических добавок.
• Электроника и лабораторная практика. Используется в электролитах, как смазка для резиновых деталей и в жидкостных манометрах.

¶Сельское хозяйство и прочие области

В агропромышленном комплексе глицерин добавляют в корма для животных как энергетическую добавку и увлажнитель, а также применяют в составе средств защиты растений. В текстильной промышленности им обрабатывают волокна для придания мягкости. В фотографии и полиграфии он входит в состав растворов и увлажняющих жидкостей. В быту вещество используют как средство для смягчения кожи рук и удаления пятен.

¶Объёмы и тенденции

Мировое производство глицерина тесно связано с выпуском биодизеля: при переработке растительных масел и жиров в качестве побочного продукта образуется значительное количество глицерина. Это привело к росту предложения и стимулировало поиск новых направлений использования — от производства биопластиков до получения пропиленгликоля и эпихлоргидрина. Основными потребителями остаются фармацевтика, пищевая и косметическая отрасли, а также химический синтез.