گلیسیرین دارای ساختار پروپان است که در آن سه گروه با گروه هیدروکسی جایگزین شدند. در دسته پلی ال های قرار می گیرد و ساختار آن را می توان در لیپیدهایی به نام گلیسیرید مشاهده کرد. به علت وجود سه گروه هیدروکسی در ساختار آن، کاملا در آب محلول است و طبیعتا جاذب آب و رطوبت هوا است.
ساختار مولکولی گلیسیرین
انواع گلیسیرین کدامند:
گلیسیرین گیاهی:
این نوع از چربی های موجود در گیاهان موسوم به تری گلیسیرید به دست می آیند. در واقع در این روش روغن گیاهانی مانند نارگیل، زیتون، هسته خرما را تحت فشار با یک باز قوی مانند هیدروکسید سدیم واکنش می دهند که در نتیجه آن گلیسیرین از تری گلیسیرید جدا شده و به فاز آبی می رود. محصول به دست امده یک مایع بدون بو و شیرین است.
گلیسیرین حیوانی:
در این روش در نتیجه واکنش چربی حیوانی با هیدروکسید سدیم و طی واکنش صابونی شدن، این ماده به عنوان محصول جانبی تولید می شود.
انواع خلوص به شرح زیر می باشد:
خام: دارای بیش از 80 درصد گلیسرول، دارای محتوای آب زیاد و حاوی MNGO (ماده آلی بدون گلیسرول)، قهوه ای رنگ، معمولا در دامداری مورد استفاده قرار می گیرد.
گرید صنعتی با 95 % خلوص : دارای مقدار کمی آب و حاوی MNGO (ماده آلی بدون گلیسرول)، خاکستری، معمولا در انواع فرایند های شیمیایی به عنوان حد واسط مورد استفاده قرار می گیرد.
گرید داروئی و غذایی : مقدار گلیسرول در این گرید بیش از 99 درصد می باشد. بی رنگ است و دارای حداقل مقدار آب می باشد. این گرید معمولا در صنایع غذایی ، آرایشی ، مراقبت های شخصی و صنایع دارویی مورد استفاده قرار می گیرد.
کاربردهای گلیسیرین
صنایع آرایشی و بهداشتی و داروسازی اصلیترین مصرف کنندگان گلیسیرین محسوب میشوند. این ترکیب در تولید رزینهای آلکیدی و صمغ های استری به کار میرود و در تولید صابون نیز برای جلوگیری از خشکی پوست ناشی از آن کاربرد زیادی دارد.
کاربردهای گرید خوراکی گلیسیرین:
گلیسیرین گرید خوراکی در صنایع غذایی (E422) به ویژه در تولید نوشابه، شربتها، کنسرو، شکلات و شیرینی، چاشنی و ادویهها، و برای نگهداری ماهیها، میوه ها و لبنیات استفاده قرار میشود.
از مهم ترین کاربرد های صنعتی این ترکیب به دلیل بالا بردن ویسکوزیته ی مایعات می باشد.
کاربردهای گرید صنعتی گلیسیرین:
- صنایع دارویی
- صنایع آرایشی – بهداشتی
- صنایع کاغذ سازی و نساجی
- ضد یخ
- در کشاورزی
- مواد منفجره
کاربرد گلیسیرین در صنایع دارویی
بهعنوان یک مرطوبکننده برای درمان و پیشگیری از خشکی، زبری پوستی، خارش و تحریکات جزئی پوست (مانند بثورات جلدی خفیف، سوختگی پوست از پرتودرمانی) استفاده میگردد. طی تحقیقات صورت پذیرفته استفاده از این ترکیب در پوست های خشک در طی 10 روز می تواند آب رسانی به پوست و هیدراته نمودن آن را بهبود ببخشد. تحقیقات دیگری ثابت نموده است که کرم های حاوی این ماده می توانند رطوبت بیشتری را نسبت به کرم های ساخته شده از هیالورونیک اسید و یا روغن های سیلیکونی جذب نمایند و مانع از دست دادن آب شود.
خشکی پوست ناشی از کمبود آب در لایه بالایی پوست است. مرطوبکننده ها با تشکیل یکلایه چرب در بالای پوست که آب را به پوست وارد میکند سبب بهبود پوست می شوند. گلیسرول، لسیتین و پروپیلن گلیکول، آب را به لایه خارجی پوست میرسانند و مانع از خشکی آن می شوند. بدین منظور از گلیسیرین برای پوست به عنوان نرم کننده و مرطوب کننده استفاده می شود.
کاربرد دیگر گلیسیرین برای مو است. این ترکیب دارای اجزای تشکیلدهندهای است که مواد سفت (کراتین) را که در لایههای بالایی از سلولهای پوست قرار دارند را نرم میکند، این کار به از بین رفتن سلولهای مرده پوست کمک میکند، درنتیجه پوست دارای آب بیشتری میشود و نرمتر میگردد.
گاهی اوقات، قطره گلیسیرین برای کاهش جرم گوش تجویز میشود.
در داروهای قلبی، شیافها و ضد سرفهها کاربرد دارد.
در خمیردندانها و دهانشویهها یافت میشود.
برای کاهش فشار داخل جمجمه بهصورت وریدی برای جلوگیری از تورم مغز به کار میرود.
مکملهای گلسیرین خوراکی ممکن است به کاهش فشار بیشازحد چشم، ناشی از اختلالات چشم مانند گلوکوم (glaucoma) کمک کند.
می تواند به صورت گلیسیرین خوراکی ، با رساندن آب کافی به روده ها سبب جلوگیری از یبوست شود. در واقع این ترکیب نوعی ملین به حساب می آید که سبب جا به جایی راحت تر غذاهای هضم شده در روده می شود.
کاربرد گلیسیرین در صنایع آرایشی و بهداشتی:
گلیسرول بهطور گسترده در تولید محصولات مراقبت از مو، شامپوها، صابونها و کرمهای آرایشی برای ایجاد نرمی، صافی و یک دستی مورد استفاده قرار می گیرد. به دلیل رایحه دار کردن، نرم کنندگی مو، کاهش ویسکوزیته و… نیز در این صنایع مورد استفاده قرار می گیرد.
در صابون های شفاف معمولا تا حدود 15 الی 20 درصد مورد استفاده قرار میگیرند و میتواند موجب مرطوب سازی پوست شود.
این ماده به عنوان سومین ماده ی پر کاربرد در محصولات آرایشی بعد از آب و رایحه ها است و در بیش از 23366 محصول آرایشی استفاده می شود. معمولا این ترکیب را می توان در کرم های زیر چشم، رژ لب ها، رنگ موها ، صابون ها، مواد شوینده و… مشاهده نمود زیرا گلیسیرین برای سفیدی صورت موثر است.
استفاده از این ترکیب در محصولات آرایشی در غلظت های مجاز بلامانع است. معمولا اغلب محصولات حاوی مقادیر مجاز و بی خطر از آن می باشند (79 درصد در محصولاتی با ماندگاری بالا مانند کرم ها، لوسیون ها و… 99 درصد در محصولاتی که بعد از اعمال بر روی پوست یا مو نیاز به شست و شو دارند ). طبق تحقیقاتی که در سال 2014 انجام شد گزارش شده است که به طور کلی گلیسیرین در 15654 کالای آرایشی مورد استفاده قرار می گیرد. در این بین 10.046 محصولاتی با ماندگاری بالا بر روی پوست، 5441 محصولات قابل شستشو و 167 محصول مورد استفاده در حمام می باشند.
کاربرد گلیسیرین در ضد یخ:
همانطور که در قسمت پایداری توضیح داده شد، به دلیل نقطه ی انجماد پایین این ترکیب، glycerol اولین ضد یخ مورد استفاده در رادیاتور ماشین ها به حساب می آید. اگر چه امروزه اتیلن گلیکول ها توانستند جایگزین آن شوند اما همچنان در فرمولاسیون ضد یخ ها می توان ترکیب اتیلن گلیکول را همراه با الکل و گلیسرول مشاهده نمود.
کاربرد گلیسیرین در مواد منفجره:
گلیسرین یکی از مواد اولیه ی مورد استفاده در تولید نیتروگلیسیرین و در نتیجه تولید مواد منفجره ای مانند دینامیت است. این ماده از مخلوط نمودن و واکنش بین گلیسرول، اسید نیتریک و اسید سولفوریک به وجود می آید. ماده ی روغنی به وجود آمده وقتی در برابر حرارت قرار می گیرد منفجر می شود. همچنین با پرتاب نمودن ظرف حاوی این ترکیب می توان زمینه را برای انفجار آن فراهم نمود.در ساخت دینامیت آن را با مواد جاذب مخلوط می نمایند تا از خاصیت انفجاری آن در هنگام پرتاب، کاسته شود
کاربرد گلیسیرین در کشاورزی
کاربرد گلیسیرین در صنعت رنگ سازی
روش تولید و ساخت گلیسیرین:
۱ . از منابع گیاهی و حیوانی
گلیسیرین بطور طبیعی از منابع گیاهی و حیوانی به دست میآید؛ زیرا تری گلیسیریدها استر گلیسیرینی با کربوکسیلیک اسیدهای بلند زنجیر هستند. این تری گلیسیریدها با هیدرولیز، صابونی شدن یا ترانس استری شدن منجر به تولید گلیسیرین و تولید اسید چرب منجر میشوند.
۲ . از طریق واکنش های پروپن
از مهم ترین این روشها باید به فرآیند اپی کلروهیدرین اشاره کرد. این فرآیند شامل کلراسیون پروپیلن و تولید آلیل کلرید میشود که با هیپوکلریت به دی کلرو هیدرین اکسید میگردد و با یک باز قوی واکنش داده و اپی کلرو هیدرین میدهد. سپس اپی کلرو هیدرین هیدرولیز شده و گلیسیرین تولید میگردد.
همچنین فرآیندهای بدون کلر از پروپیلن شامل سنتز از آکرولین و اکسید پروپیلن میشود.
روشهای تولید گلیسیرین را بطور کلی میتوان اینگونه تقسیم کرد:
- فرآیند صابونی شدن
- هیدرولیز تری گلیسرید (تولید اسیدهای چرب)
- ترانس استریفیکاسیون تری گلیسرید (تولید بایودیزل)
- کلرینه نمودن پروپیلن
تولید کنندگان و فروشندگان گلیسیرین در جهان:
آسیا و بخصوص کشور چین همچنان بهعنوان بزرگترین تولیدکننده و مصرفکننده گلیسرول خواهد بود. کاربرد در ساخت اپیکلوهیدرین و خمیردندانها تا سال 2022 بزرگترین بازار مصرف را برای گلیسرول تشکیل خواهند داد.
دو کشور مالزی و اندونزی به دلیل وجود درختان نخل بسیار که از منابع تولید گیاهی گلیسرول است در چند سال آینده نقش مهمی را در بازار این محصولات ایفا خواهند کرد.
بازار محصولات مراقبت شخصی و مراقبت از دهان بزرگترین بازار نوع خالص این ماده در جهان که رقمی در حدود 30 درصد کل مصرف آن است را تشکیل میدهد.
این تولیدات شامل موارد مراقبت شخصی مانند لوازمآرایشی و مراقبت از پوست و محصولات مراقبت از دهان مانند خمیردندان و دهانشویه هستند. به دنبال آن مصرف در صنایع غذایی و نوشیدنی، با بیش از 13 درصد و صنایع داروسازی با بیش از 10 درصد به ترتیب سهم خرید گلیسیرین هرکدام از صنایع را در بازار جهانی این محصول تعیین میکند.
بر اساس تحقیقات و آنالیزها پیشبینی میشود رشد بازار خرید گلیسیرین در حدود 4 تا 5 درصد در سالهای آینده افزایش داشته باشد.
این ترکیب در بشکه های فلزی یا پلیمری و برای ماندگاری و جلوگیری از فساد آن در محل خنک و خشک نگهداری شود.
شرایط نگهداری گلیسیرین به چه صورت میباشد؟
این ماده در دمای ۲۵ درجه (دمای محیط) می تواند تا ۲ سال انقضا داشته باشد.
این ماده باید به دور از گرما یا سرمای بیش از حد نگهداری شود.
از تماس آن با عوامل اکسید کننده یا نیتراسیون باید اجتناب شود.
سوالات متداول گلیسیرین:
فرق گلیسیرین و گلیسرول در چیست؟
اگرچه گلیسرول و گلیسیرین یک ماده هستند و در واقع گلیسرول نام دیگر گلیسیرین است؛ اما در استفاده از این دو واژه میتوان تفاوتی قائل شد و آن اینکه به طور قرار دادی، به عنصر تشکیل دهنده «گلیسرول» گفته می شود و ماده ساخته شده را «گلیسیرین» مینامند. برای درک بهتر؛ شربت گلیسیرین تشکیل شده از حدود 99.7 درصد گلیسرول است.
شباهت و تفاوت گلیسیرین و پارافین در چیست؟
گلیسیرین و پارافین کاربردهای مشابهی دارند و به عنوان مثال هر دو استفاده دارویی دارند. اما پارافین بیشتر در حوزه صنعت کاربرد دارد و در تولید محصولات آرایشی چندان مورد استفاده قرار نمیگیرد.
مینا حسینی –
سلام روزبخیر
بیشترین کاربرد گلیسیرین در تولید کدام دسته از صنایع دارویی،بهداشتی و غذایی است؟
مدیر –
صنایع آرایشی و بهداشتی و داروسازی اصلیترین مصرف کنندگان گلیسیرین محسوب میشوند.
سینا آقایی –
علت شیرین بودن گلیسرین چیست؟
مدیر –
گلیسیرین یک الکل قند است و هنگامی که با آب مخلوط شود، یک مایع بدون بو و همچون شربت تولید میشود که مزه ای شیرین دارد.