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甘油

  • WinID:017W
  • 中文名称:甘油
  • 英文名称:Glycerol
  • 别名名称:丙三醇 甘醇 三羟基丙烷 1,2,3-丙三醇
  • 更多别名:Glycerol Glycol alcohol 1,2,3-Propanetriol Trihydroxypropane
  • 分 子 式:C3H8O3
  • 分 子 量:92.09

编号系统

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CAS号:56-81-5

MDL号:MFCD00004722

EINECS号:200-289-5

RTECS号:MA8050000

BRN号:635685

PubChem号:24895092

物性数据

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1.       性状:无色无臭的黏稠状液体,有甜味。

2.       沸点(ºC,101.3kPa):290,182(2666pa)

3.       熔点(ºC,流动点):20

4.       相对密度(g/mL,15/15ºC):1.26526

5.       相对密度(g/mL,20/20ºC):1.2613

6.       相对密度(g/mL,25/25ºC):1.26170

7.       相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):3.1

8.       折射率(15ºC):1.47547

9.       折射率(n20ºC):1.4746

10.    折射率(n25ºC):1.4730

11.    黏度(mPa·s,20ºC):243

12.    黏度(mPa·s,25ºC):56.0

13.    黏度(mPa·s,30ºC):18

14.    黏度(mPa·s,50ºC):18

15.    闪点(ºC,闭口):177

16.    燃点(ºC):523(Pt上);429(玻璃上)

17.    蒸发热(KJ/mol,55ºC):88.17

18.    蒸发热(KJ/mol,b.p.):61.09

19.    生成热(KJ/mol,15ºC,液体):669.05

20.    燃烧热(KJ/mol,25ºC,液体):1656.42

21.    比热容(KJ/(kg·K),15ºC):2.46

22.    电导率(S/m,20ºC):1.0×10-8

23.    热导率(W/(m·K)):0.29

24.    蒸气压(kPa,125.5ºC):0.13

25.    体膨胀系数(K-1):0.000615

26.    溶解性:能吸收硫化氢、氢氰酸、二氧化硫。能与水、乙醇相混溶,1份该品能溶于11份乙酸乙酯、约500份乙醚,不溶于苯、二硫化碳、三氯甲烷、四氯化碳、石油醚、氯仿、油类。易被脱水,失水生成双甘油和聚甘油等。氧化生成甘油醛和甘油酸等。在0℃下凝固,形成有闪光的斜方结晶。在温度150℃左右时,会发生聚合。与无水醋酸酐、高锰酸钾、强酸、腐蚀剂、脂肪胺、异氰酸酯类、氧化剂不能配伍。

27.   相对密度(20℃,4℃):1.2613

28.   相对密度(25℃,4℃):1.255130

29.   临界温度(ºC):576.85

30.   临界压力(MPa):7.5

31.  偏心因子:1.320

32.  溶度参数(J·cm-3)0.5:34.315

33.  van der Waals面积(cm2·mol-1):7.650×1010

34.  van der Waals体积(cm3·mol-1):51.360

毒理学数据

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  1. 毒性分级    中毒
  2. 急性毒性:口服- 大鼠 LD50:26000 毫克/ 公斤;口服- 小鼠 LC50: 4090 毫克/ 公斤。 
  3. 刺激数据:皮肤- 兔子 500 毫克/ 24小时  轻度; 眼睛 -兔子 126 毫克  轻度。
  4. 食用对人体无毒。作溶剂使用时可被氧化成丙烯醛而有刺激性。小鼠静脉注射LC50为7.56g/kg,工作场所最高容许浓度为10mg/m3。
  5. 大鼠经口LD50:20ml/kg;静脉注射LD50:4.4ml/kg。存于凉爽、干燥处。

生态学数据

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对水体有一定的危害。对环境没有污染。

分子结构数据

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1、   摩尔折射率:20.51

2、   摩尔体积(cm3/mol):70.9

3、   等张比容(90.2K):199.0

4、   表面张力(dyne/cm):61.9

5、   极化率(10-24cm3):8.13

计算化学数据

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1.疏水参数计算参考值(XlogP):无

2.氢键供体数量:3

3.氢键受体数量:3

4.可旋转化学键数量:2

5.互变异构体数量:无

6.拓扑分子极性表面积60.7

7.重原子数量:6

8.表面电荷:0

9.复杂度:25.2

10.同位素原子数量:0

11.确定原子立构中心数量:0

12.不确定原子立构中心数量:0

13.确定化学键立构中心数量:0

14.不确定化学键立构中心数量:0

15.共价键单元数量:1

性质与稳定性

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1.无色、透明、无臭、粘稠液体,味甜,具有吸湿性。 与水和醇类、胺类、酚类以任何比例混溶,水溶液为中性。溶于11倍的乙酸乙酯,约500倍的乙醚。不溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油类、长链脂肪醇。可燃,遇二氧化铬、氯酸钾等强氧化剂能引起燃烧和爆炸。也是许多无机盐类和气体的良好溶剂。对金属无腐蚀性,作溶剂使用时可被氧化成丙烯醛。

化学性质:与酸发生酯化反应,如与苯二甲酸酯化生成醇酸树脂。与酯发生酯交换反应。与氯化氢反应生成氯代醇。甘油脱水有两种方式:分子间脱水得到二甘油和聚甘油;分子内脱水得到丙烯醛。甘油与碱反应生成醇化物。与醛、酮反应生成缩醛与缩酮。用稀硝酸氧化生成甘油醛和二羟基丙酮;用高碘酸氧化生成甲酸和甲醛。与强氧化剂如铬酸酐、氯酸钾或高锰酸钾接触,能引起燃烧或爆炸。甘油也能起硝化和乙酰化等作用。

2.无毒。即使饮入总量达100g的稀溶液也无害,在机体内水解后氧化而成为营养源。在动物实验中,如使之饮用极大量时,具有与醇相同的麻醉作用。

3. 存在于烤烟烟叶、白肋烟烟叶、香料烟烟叶、烟气中。

4. 天然存在于烟草、啤酒、葡萄酒、可可中。


贮存方法

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1.贮存于清洁干燥处,应注意密封贮存。注意防潮,防水,防热,严禁与强氧化剂混放。可用镀锡或不锈钢容器贮存。

2. 采用铝桶或镀锌铁桶包装或用酚醛树脂衬里的贮槽贮存。贮运中要防潮、防热、防水。禁止将甘油与强氧化剂(如硝酸、高锰酸钾等)放在一起。按一般易燃化学品规定贮运。

合成方法

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甘油的工业生产方法可分为两大类:以天然油脂为原料的方法,所得甘油俗称天然甘油;以丙烯为原料的合成法,所得甘油俗称合成甘油。

1.  天然甘油的生产 1984年以前,甘油全部从动植物脂制皂的副产物中回收。直到目前,天然油脂仍为生产甘油的主要原料,基中约42%的天然甘油得自制皂副产,58%得自脂肪酸生产。制皂工业中油脂的皂化反应。皂化反应产物分成两层:上层主要是含脂肪酸钠盐(肥皂)及少量甘油,下层是废碱液,为含有盐类,氢氧化钠的甘油稀溶液,一般含甘油9-16%,无机盐8-20%。油脂反应。油脂水解得到的甘油水(也称甜水),其甘油含量比制皂废液高,约为14-20%,无机盐0-0.2%。近年来已普遍采用连续高压水解法,反应不使用催化剂,所得甜水中一般不含无机酸,净化方法比废碱液简单。无论是制皂废液,还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高,而且都含有各种杂质,天然甘油的生产过程包括净化、浓缩得到粗甘油,以及粗甘油蒸馏、脱色、脱臭的精制过程。这一过程在一些书刊中有详细介绍。

2.  合成甘油的生产 从丙烯合成甘油的多种途径可归纳为两大类,即氯化和氧化。现在工业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   这是合成甘油中最重要的生产方法,共包括四个步骤,即丙烯高温氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及环氧氯丙烷的水解。环氧氯丙烷水解制甘油是在150℃、1.37MPa二氧化碳压力下,在10%氢氧化和1%碳酸钠的水溶液中进行,生成甘油含量为5-20%的含氯化钠的甘油水溶液,经浓缩、脱盐、蒸馏,得纯度为98%以上的甘油。

2)丙烯过乙酸氧化法   丙烯与过乙酸作用合成环氧丙烷,环氧丙烷异构化为烯为丙醇。后者再与过乙酸反应生成环氧丙醇(即缩水甘油),最后水解为甘油。过乙酸的生产不需要催剂,乙醛与氧气气相氧化,在常压、150-160℃、接触时间24s的条件下,乙醛转化率11%,过乙酸选择性83%。上述后两步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后,塔釜控制在60-70℃、13-20kPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水,塔釜得至甘油水溶液。此法选择性和收率均较高,采用过乙酸为氧化剂,可不用催化剂,反应速度较快,简化了流程。生产1t甘油消耗烯丙醇1.001t,过乙酸1.184t,副产乙酸0.947t。目前,天然甘油和合成甘油的产量几乎各占50%,而丙烯氯化法约占合志甘油产量的80%。我国天然甘油占总产量90%以上。

3.工业级甘油量用1/2量的蒸馏水稀释,搅拌充分后,加入活性炭,并加热至60~70℃进行脱色处理,然后,真空过滤,保证滤液澄清透明。控制滴加速度,将滤液加到事先处理好的732型强酸阳树脂和717型强碱阴阳树脂混合的柱内,以吸附除去甘油中的电解质和醛类、色素、酯类等非电解质杂质。
除去杂质后的甘油溶液进行减压蒸馏,控制真空度93326Pa以上,釜温在106~108℃,蒸出大部分水之后,再将釜温升到120℃快速脱水,不出水时停止加热,所得釜内物料即为成品。

用途

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1.甘油是重要的有机化工原料,在国民经济的许多部门被广泛应用。它是优良的吸湿剂、抗冻剂、润滑剂、溶剂及助溶剂,是生产聚酯、炸药、医药等的重要原料。在食品工业中,可用作保水剂(用于面包、蛋糕类)、载体溶剂(用于香料、色素、非水溶性防腐剂)、稠化剂(用于饮料、配制酒等)、增塑剂(用于糖果、甜点、肉类制品等);在着色食品中可用作载色剂。甘油还可用作食品加工和包装机械的润滑剂。在药物和化妆品制造中常用作软化剂、黏度改进剂和溶剂。在高分子材料中,甘油常用于生产聚氨酯泡沫塑料、聚醚等的原料,是生产醇酸树脂和赛璐珞的重要原料,特别在制造醇酸树脂漆中的需用量很大。在烟草工业、陶瓷工业、皮革工业、木材工业及照相等方面也都有广泛的应用。并用作汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂。

 2.用作分析试剂,气相色谱固定液。测硼络合剂。用作溶剂、润滑剂、化妆品的配制以及制药工业。

3.用作聚乙烯醇和淀粉胶黏剂的增韧剂,也用于制造不饱和聚酯树脂、醇酸树脂、聚酯、丙三醇环氧树脂等。作为重要的有机化工原料,广泛用于军工、食品、医药、日用化工等行业,用途达1700多种。国防工业:甘油与硝酸作用生成的硝化甘油是极强的敏感炸药,甘油还用作飞机燃料的抗冻剂。食品工业:用作溶剂、吸湿剂和载色剂。在调味和着色食品中,由于甘油具有黏性而有助于食品成型。在食品的快速冷冻中,甘油可用作与食品直接接触的传热介质。甘油还是食品加工和包装机械的润滑剂。此外,聚甘油和聚甘油酯在制造松脆食品和人造奶油方面的应用正逐年增加。医药工业:用作软化剂、黏度改进剂和溶剂。甘油疮木酚可用作镇静剂,硝化甘油是冠状痉挛中的一种血管扩张药等。日用化工:用于化妆品、牙膏、食用香精的添加剂,烟草的防干剂。塑料工业:用作聚氨酯泡沫塑料生产中的起始剂。纺织印染工业:用作润滑剂、吸湿剂、防缩防皱处理剂、扩散剂、渗透剂等。此外,甘油在陶瓷、照相、皮革和木材等工业也有广泛用途。

4.本品用于不锈钢抛光溶液、三价铬镀铬溶液和化学镀铜等。
在氰化镀锌中能使镀层平滑细致,提高阴极极化作用,也使镀层光亮。丙三醇和三乙醇胺按一定比例配合可用于常温光亮镀镍。

 

安全信息

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危险运输编码:UN 1282 3/PG 2

危险品标志: 易燃有害

安全标识:S26 S39 S24/25

危险标识:R11 R36 R20/21/22

表征图谱

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  1. 甘油红外图谱(IR1)
    甘油红外图谱(IR1)
  2. 甘油红外图谱(IR2)
    甘油红外图谱(IR2)
  3. 甘油质谱(MS)
    甘油质谱(MS)
  4. 甘油核磁图(13CNMR)
    甘油核磁图(<sup>13</sup>CNMR)
  5. 甘油Raman光谱
    甘油Raman光谱
  6. 甘油核磁图(1HNMR)
    甘油核磁图(<sup>1</sup>HNMR)