0
Немного истории. Глицерин был открыт в 1779 г. шведским исследователем Карлом Шееле, который обнаружил что при нагревании оливкового масла с оксидом свинца образуется раствор со сладким вкусом. Уже в 1811 г. Мишель Эжен Шеврель, французский химик-органик, изучая состав сладкой вязкой жидкости, впервые назвал ее глицерином. Шли годы и в 1847 г. итальянский химик Аскано Собреро впервые получил азотнокислый эфир глицерина — тринитроглицерин. В 1862 г. Альфред Нобель впервые получил взрывчатое вещество из тринитроглицерина и это вещество стало причиной разрушения завода А. Нобеля в Стокгольме по производству тринитроглицерина в 1864 г. После этого производство глицерина начало стремительно увеличиваться.
*Из тринитроглицерина производят динамит и баклистит - нитроглицериновый (бездымный) порох.
Вернемся к глицерину и узнаем о нем побольше.
Глицерин — сиропообразная бесцветная жидкость со сладким вкусом, без запаха; смешивается с водой (в любых соотношениях) и спиртом; способен растворять многие органические, а также и неорганические соединения (в том числе и соли, в виде которых никотин входит в состав табачных листьев); обладает гигроскопичностью.
*Гигроскопичность — способность некоторых веществ поглощать водяные пары из воздуха.
Благодаря своей гигроскопичности (до 40 %) глицерин используют для осушки газов, регулирования влажности табака с целью устранения неприятного раздражающего вкуса и др. Область применения глицерина огромна (пищевая промышленность, табачное производство, медицинская промышленность, косметология и др.) и около 10% всего объема (данные за 1995 г.) приходится на табачную отрасль.
Основным параметром глицерина является его «чистота». По этому показателю в стандартах СНГ глицерин бывает следующих марок:
- Сырой — первого, второго и третьего сортов (содержание глицерина 78-86%);
- Технический марок Т-88 и Т-94 (88-94%);
- Фармакопейный марки ПК-94 — именно его используют в пищевой промышленности, фармакологии др. (не менее 94%);
- Динамитный марки Д-98 (не менее 98%).
*Согласно ГОСТ 6824-96 Глицерин дистиллированный. Общие технические условия
**В США фармакопейный (абр. USP) глицерин должен быть «чист» минимум на 99%.
По способам получения глицерин можно разделить на две группы — натуральный и синтетический.
Натуральный глицерин (Vegetable Glycerin или VG) - производят из масел и жиров животного и растительного происхождения. По данным на 2011 г. крупнейшим поставщиком глицерина в мире является производство биотоплива из рапсового масла — 65% от общего мирового объёма производства.
Синтетический глицерин — производят путем хлорирования пропилена. Из-за наличия химических примесей в синтетическом глицерине он почти не используется в пищевой, медицинской и парфюмерно-косметической промышленности. В 2011 г. доля производства синтетического глицерина - 0,1%.
Крупнейшими странами импортерами глицерина в РФ являются Германия и Нидерланды.
Рассмотрим некоторые температурные показатели чистого глицерина:
- 150-160°С - температура испарения чистого глицерина при медленном нагреве в открытой чашке (при комнатной температуре глицерин не испаряется);
- 174 °С - температура вспышки в открытом сосуде;
- 187 °С - температура воспламенения;
- 290 °C - температура кипения глицерина.
При кипении, а так же при быстром нагревании глицерина или его растворов в открытом сосуде в присутствии водоотномающего средства образуется акролеин - бесцветная легколетучая слезоточивая жидкость с резким запахом. Именно им пахнет сгоревшее масло на плите (точнее это и есть акролеин), а так же акролеин выделяется при химическом разложении сахаров.
На примере кальянной смеси рассмотрим раствор глицерина (жидкость-жидкость), в котором глицерин взаимодействует с сахаросодержащим раствором (патокой/сиропом и тп.) и водой. В таком растворе невозможно воспламенение либо вспышка глицерина.
При смешивании глицерина с водой, наблюдается небольшое нагревание смеси и кроме того, объем смеси становится меньше суммы объемов воды и глицерина; при нагревании глицерина и его растворов - объем смеси увеличивается. Вода позволяет снизить температуру кипения и парообразования глицерина, в зависимости от их пропорций в растворе. Изменения температуры кипения растворов глицерина показаны в таблице.
Помимо изменения температуры кипения растворов глицерина, так же изменяется состав пара. На рисунке ниже показан график, на котором указан состав паров глицерина в зависимости от концентрации раствора глицерина и температур. Цифры в правой части графика обозначают массовую долю глицерина (в процентах) в парах раствора глицерина.
Сахара в отличие от воды ограниченно смешиваются с глицерином. В таблице ниже можно ознакомиться с растворимостью сахаров в глицерине в зависимости от температуры и концентрации водного глицеринового раствора.
В конце хотелось бы написать некоторые функции глицерина в кальянной смеси:
- транспортировка различных соединений (ароматизатор, никотин и др.) в наш организм;
- замедление карамелизации сахаров;
- источник густой паровоздушной смеси.
