甘油,1779年由斯柴爾(Scheel)首先發現,1823年人們認識到油脂成分中含有Chevreul,希臘語為甘甜的意思,因此命名為甘油(Glycerine)。第一次世界大戰期間,因其為制造火藥的原料,則產量大增。
甘油為什么叫丙三醇?
甘油化學名丙三醇,化學式C3H8O3,無色、無臭、味甜,呈澄明黏稠液體,是一種有機物,能從空氣中吸收潮氣,也能吸收硫化氫、氰化氫和二氧化硫。
難溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油類,是甘油三酯分子的骨架成分。
甘油分為工業甘油、食品級甘油,當人體攝入食用脂肪時,其中的甘油三酸酯經過體內代謝分解,形成甘油并儲存在脂肪細胞中。
甘油的工業生產方法可分為兩大類:以天然油脂為原料的方法,所得甘油俗稱天然甘油;以丙烯為原料的合成法,所得甘油俗稱合成甘油。
1、天然甘油的生產
1984年以前,甘油全部從動植物脂制皂的副產物中回收。直到目前,天然油脂仍為生產甘油的主要原料,基中約42%的天然甘油得自制皂副產,58%得自脂肪酸生產。
制皂工業中油脂的皂化反應。皂化反應產物分成兩層:上層主要是含脂肪酸鈉鹽(肥皂)及少量甘油,下層是廢堿液,為含有鹽類,氫氧化鈉的甘油稀溶液,一般含甘油9-16%,無機鹽8-20%。油脂反應。
油脂水解得到的甘油水(也稱甜水),其甘油含量比制皂廢液高,約為14-20%,無機鹽0-0.2%。近年來已普遍采用連續高壓水解法,反應不使用催化劑,所得甜水中一般不含無機酸,凈化方法比廢堿液簡單。
無論是制皂廢液,還是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高,而且都含有各種雜質,天然甘油的生產過程包括凈化、濃縮得到粗甘油,以及粗甘油蒸餾、脫色、脫臭的精制過程。
2、合成甘油的生產
從丙烯合成甘油的多種途徑可歸納為兩大類,即氯化和氧化。現在工業上仍在使用丙烯氯化法及丙烯不定期乙酸氧化法。
(1)丙烯氯化法
這是合成甘油中最重要的生產方法,共包括四個步驟,即丙烯高溫氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及環氧氯丙烷的水解。環氧氯丙烷水解制甘油是在150℃、1.37MPa二氧化碳壓力下,在10%氫氧化和1%碳酸鈉的水溶液中進行,生成甘油含量為5-20%的含氯化鈉的甘油水溶液,經濃縮、脫鹽、蒸餾,得純度為98%以上的甘油。
(2)丙烯過乙酸氧化法
丙烯與過乙酸作用合成環氧丙烷,環氧丙烷異構化為烯為丙醇。后者再與過乙酸反應生成環氧丙醇(即縮水甘油),最后水解為甘油。
過乙酸的生產不需要催劑,乙醛與氧氣氣相氧化,在常壓、150-160℃、接觸時間24s的條件下,乙醛轉化率11%,過乙酸選擇性83%。上述后兩步反應在特殊結構的反應精餾塔中連續進行。
原料烯丙醇和含有過乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后,塔釜控制在60-70℃、13-20kPa。塔頂蒸出乙酸乙酯溶劑和水,塔釜得至甘油水溶液。此法選擇性和收率均較高,采用過乙酸為氧化劑,可不用催化劑,反應速度較快,簡化了流程。生產1t甘油消耗烯丙醇1.001t,過乙酸1.184t,副產乙酸0.947t。
目前,天然甘油和合成甘油的產量幾乎各占50%,而丙烯氯化法約占合志甘油產量的80%。我國天然甘油占總產量90%以上。
3、工業級甘油用1/2量的蒸餾水稀釋,攪拌充分后,加入活性炭,并加熱至60~70℃進行脫色處理,然后,真空過濾,保證濾液澄清透明。
控制滴加速度,將濾液加到事先處理好的732型強酸陽樹脂和717型強堿陰陽樹脂混合的柱內,以吸附除去甘油中的電解質和醛類、色素、酯類等非電解質雜質。除去雜質后的甘油溶液進行減壓蒸餾,控制真空度93326Pa以上,釜溫在106~108℃,蒸出大部分水之后,再將釜溫升到120℃快速脫水,不出水時停止加熱,所得釜內物料即為成品。
甘油有哪些用途?
工業用途
1、用作制造硝化甘油、醇酸樹脂和環氧樹脂。
2、在醫學方面,用以制取各種制劑、溶劑、吸濕劑、防凍劑和甜味劑,配劑外用軟膏或栓劑等。
3、在涂料工業中用以制取各種醇酸樹脂、聚酯樹脂、縮水甘油醚和環氧樹脂等。
4、紡織和印染工業中用以制取潤滑劑、吸濕劑、織物防皺縮處理劑、擴散劑和滲透劑。
5、在食品工業中用作甜味劑、煙草劑的吸濕劑和溶劑。
6、在造紙、化妝品、制革、照相、印刷、金屬加工、電工材料和橡膠等工業中都有著廣泛的用途。
7、并用作汽車和飛機燃料以及油田的防凍劑。
8、甘油可以作為塑化劑用于新型陶瓷工業。
日用用途
食用級甘油其中最優質一種生物精化甘油,除含有丙三醇,還有酯類、葡萄糖等還原糖,屬于多元醇類甘油。除具有保濕、保潤功能外,還具有高活性、抗氧化、促醇化等特殊功效 。
每克甘油完全氧化可產生4千卡熱量,經人體吸收后不會改變血糖和胰島素水平。甘油是食品加工業中通常使用的甜味劑和保濕劑,大多出現在運動食品和代乳品中。
野外
在野外,甘油不僅可以作為供能物質,滿足人體需要。
還可以作為引火劑,方法為:在可燃物下堆上5~10克的高錳酸鉀固體,再將甘油倒在高錳酸鉀上,約半分鐘就有火苗冒出。
因為甘油粘稠,所以可以事先可用無水乙醇等易燃有機溶劑稀釋,但溶劑不宜過多。
醫藥用途
穩定血糖和胰島素
《歐洲應用生理學》雜志登載過一項研究。研究者們將6名身體健康的年輕男性分為三組,分別給予葡萄糖、甘油和安慰劑,然后讓他們在健身器上做同樣的運動。在運動前45分鐘服用葡萄糖的人(每磅體重0.5g葡萄糖),在開始運動時其體內的血糖水平上升了50%,血液中胰島素水平上升了3倍。在運動前45分鐘服用甘油的人(每磅體重0.5g甘油),在開始運動時血液中甘油水平增加了340倍,但血糖和胰島素水平沒有任何變化。
因此,如果你用甘油代替高熱量的碳水化合物,就可以避免因進食大量的餅干或蛋糕所帶來的不良后果了。
可以說,大劑量的服用甘油幾乎不會對血糖及胰島素水平有影響。大量的證據提示,如果你的目標是減少碳水化合物的攝入量,甘油可能是一種理想的糖原。
能量酸
有些科學家還強調指出,如果你想在運動場上有更佳的表現,甘油也是一種不錯的補劑。原因在于,當你身體中水分充足時,體能會更強大而且持久。特別是在高溫環境中,甘油強大的保水性恰恰有助于身體儲存更多的水分。
發表在《國際運動醫學》雜志的一項研究顯示,甘油可能含有一種產生能量的酸性物質。研究者將甘油和一種名為阿斯帕坦的營養性甜味劑作比較,方法是讓被試者分別服用甘油和阿斯帕坦,劑量為每公斤體重1.2g甘油(20%水溶液形式)或26mL阿斯帕坦。結果表明,在亞極限運動負荷下,甘油不但可以降低運動者的心率,還可以將運動時間延長20%。
對于進行高強度體能訓練的人,甘油可能給他們帶來更出色的表現。對于健美運動員來說,甘油可能幫助他們把體表及皮下的水分轉移到血液和肌肉中。
植物
據新的研究表明有的植物的表面有一層甘油,可以使植物在鹽堿地生存。
甘油是重要的化工原料,可以用來制造塑料,合成纖維、炸藥等。有趣的是,人們很早以前就用硝酸、硫酸的混合液處理甘油,制得了硝化甘油的水溶液,用它治療心臟病。然而后來人們想去掉硝化甘油水溶液中的水,制取純凈的消化甘油,在實驗時竟發生猛烈的爆炸。人們這才知道,原來硝化甘油是一種猛烈的炸藥!于是,人們大量地以甘油為原料制造硝化甘油,用作炸藥。
需要指出的是,由于甘油的保水作用,它可以增加血容量,以致引起頭暈、惡心等癥狀。這些癥狀在妊娠、高血壓、糖尿病、腎病等血容量或血壓本身就比較高的情況下,就更加明顯。因此,當患上述疾病或處在妊娠這樣一個特殊生理時期時,請避免服用甘油。建議你在嘗試任何一種新的補劑或藥品前,先對自己的身體狀況做一個全面評價,以免后患。
萬憬豐提醒甘油貯存注意事項:
1.貯存于清潔干燥處,應注意密封貯存。注意防潮,防水,防熱,嚴禁與強氧化劑混放。可用鍍錫或不銹鋼容器貯存。
2. 采用鋁桶或鍍鋅鐵桶包裝或用酚醛樹脂襯里的貯槽貯存。貯運中要防潮、防熱、防水。禁止將甘油與強氧化劑(如硝酸、高錳酸鉀等)放在一起。按一般易燃化學品規定貯運。
中國潤滑油網致力于好文分享與行業交流,文章不代表平臺觀點。感恩原創作者,版權歸原創作者所有。如不慎涉及侵權,請留言刪除。歡迎轉載分享。
相關評論