基本介紹
- 中文名：丙三醇
- 英文名：GLYCEROL,GLYCERINE
- 別稱：1,2,3-丙三醇，甘油
- 化學式：C3H8O3
- 分子量：92.09
- CAS登錄號：56-81-5
- EINECS登錄號：200-289-5
- 熔點：17.8℃（18.17℃，20℃）
- 沸點：290.9℃ at 760 mmHg
- 水溶性：任意比例混溶
- 密度：1.263-1.303g/cm3
- 外觀：無色、透明、無臭、粘稠液體
- 閃點：177℃
- 套用：用於氣相色譜固定液及有機合成等
- 安全性描述：無毒，大量可導致似麻醉作用
- IUPAC命名：propane-1,2,3-triol
- 引燃溫度： 370℃
發現歷史,編號系統,物性數據,毒理學數據,生態學數據,分子結構數據,計算化學數據,性質與穩定性,貯存方法,安全信息,生產方法,天然甘油,合成甘油,用途,工業用途,日用,野外,醫藥,植物,中國藥典,衍生物,注意事項,操作注意事項,儲存注意事項,安全風險,安全術語,風險術語,國家標準,
發現歷史
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，因其為製造火藥的原料，則產量大增。
編號系統
CAS號：56-81-5
MDL號：MFCD00004722
EINECS號：200-289-5
RTECS號：MA8050000
BRN號：635685
物性數據
1. 性狀：無色無臭的黏稠狀液體，有甜味。
2. 沸點（ºC,101.3kPa）：290，182（2666pa）
3. 熔點（ºC,流動點）：20
4. 相對密度（g/mL,15/15ºC）：1.26526
5. 相對密度（g/mL,20/20ºC）：1.2613
6. 相對密度（g/mL,25/25ºC）：1.26170
7. 相對蒸汽密度（g/mL,空氣=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. 閃點（ºC,閉口）：177
16. 燃點（ºC）：523(Pt上)；429(玻璃上)
17. 蒸發熱（KJ/mol,55ºC）：88.17
18. 蒸發熱（KJ/mol,b.p.）：61.09
19. 生成熱（KJ/mol,15ºC,液體）：669.05
20. 燃燒熱（KJ/mol,25ºC,液體）：1656.42
21. 比熱容（KJ/(kg·K),15ºC）：2.46
22. 電導率（S/m,20ºC）：1.0×10-8
23. 熱導率（W/(m·K)）：0.29
24. 蒸氣壓（kPa,125.5ºC）：0.13
25. 體膨脹係數（K-1）：0.000615
26. 溶解性：能吸收硫化氫、氫氰酸、二氧化硫。能與水、乙醇相混溶，1份該品能溶於11份乙酸乙酯、約500份乙醚，不溶於苯、二硫化碳、三氯甲烷、四氯化碳、石油醚、氯仿、油類。易被脫水，失水生成雙甘油和聚甘油等。氧化生成甘油醛和甘油酸等。在0℃下凝固，形成有閃光的斜方結晶。在溫度150℃左右時，會發生聚合。與無水醋酸酐、高錳酸鉀、強酸、腐蝕劑、脂肪胺、異氰酸酯類、氧化劑不能配伍。
27. 相對密度（20℃，4℃）：1.2613
28. 相對密度（25℃，4℃）：1.255130
29. 臨界溫度（ºC）：576.85
30. 臨界壓力（MPa）：7.5
31. 偏心因子：1.320
32. 溶度參數(J·cm-3)0.5：34.315
33. van der Waals面積（cm2·mol-1）：7.650×1010
34. van der Waals體積（cm3·mol-1）：51.360
毒理學數據
- 毒性分級中毒
- 急性毒性:口服- 大鼠 LD50:26000 毫克/ 公斤；口服- 小鼠 LC50: 4090 毫克/ 公斤。
- 刺激數據:皮膚- 兔子 500 毫克/ 24小時 輕度； 眼睛 -兔子 126 毫克 輕度。
- 食用對人體無毒。作溶劑使用時可被氧化成丙烯醛而有刺激性。小鼠靜脈注射LC50為7.56g/kg，工作場所最高容許濃度為10mg/m3。
- 大鼠經口LD50：20ml/kg；靜脈注射LD50：4.4ml/kg。存於涼爽、乾燥處。
生態學數據
對水體有一定的危害。對環境沒有污染。
分子結構數據
1、 摩爾折射率：20.51
2、 摩爾體積（cm3/mol）：70.9
3、 等張比容（90.2K）：199.0
4、 表面張力（dyne/cm）：61.9
5、 極化率（10-24cm3）：8.13
計算化學數據
1.疏水參數計算參考值（XlogP）:無
2.氫鍵供體數量:3
3.氫鍵受體數量:3
4.可旋轉化學鍵數量:2
5.互變異構體數量:無
6.拓撲分子極性表面積60.7
7.重原子數量:6
8.表面電荷:0
9.複雜度:25.2
10.同位素原子數量:0
11.確定原子立構中心數量:0
12.不確定原子立構中心數量:0
13.確定化學鍵立構中心數量:0
14.不確定化學鍵立構中心數量:0
15.共價鍵單元數量:1
性質與穩定性
1.無色、透明、無臭、粘稠液體，味甜，具有吸濕性。 與水和醇類、胺類、酚類以任何比例混溶，水溶液為中性。溶於11倍的乙酸乙酯，約500倍的乙醚。不溶於苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚、油類、長鏈脂肪醇。可燃，遇二氧化鉻、氯酸鉀等強氧化劑能引起燃燒和爆炸。也是許多無機鹽類和氣體的良好溶劑。對金屬無腐蝕性，作溶劑使用時可被氧化成丙烯醛。
化學性質：與酸發生酯化反應，如與苯二甲酸酯化生成醇酸樹脂。與酯發生酯交換反應。與氯化氫反應生成氯代醇。甘油脫水有兩種方式：分子間脫水得到二甘油和聚甘油；分子內脫水得到丙烯醛。甘油與鹼反應生成醇化物。與醛、酮反應生成縮醛與縮酮。用稀硝酸氧化生成甘油醛和二羥基丙酮；用高碘酸氧化生成甲酸和甲醛。與強氧化劑如鉻酸酐、氯酸鉀或高錳酸鉀接觸，能引起燃燒或爆炸。甘油也能起硝化和乙醯化等作用。
2.無毒。即使飲入總量達100g的稀溶液也無害，在機體內水解後氧化而成為營養源。在動物實驗中，如使之飲用極大量時，具有與醇相同的麻醉作用。
3. 存在於烤菸菸葉、白肋煙菸葉、香料煙菸葉、煙氣中。
4. 天然存在於菸草、啤酒、葡萄酒、可可中。
貯存方法
1.貯存於清潔乾燥處，應注意密封貯存。注意防潮，防水，防熱，嚴禁與強氧化劑混放。可用鍍錫或不鏽鋼容器貯存。
2. 採用鋁桶或鍍鋅鐵桶包裝或用酚醛樹脂襯裡的貯槽貯存。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。
安全信息
危險運輸編碼：UN 1282 3/PG 2
危險品標誌：易燃有害
危險標識：R11R36R20/21/22
生產方法
天然甘油
1984年以前，甘油全部從動植物脂制皂的副產物中回收。至今為止，天然油脂仍為生產甘油的主要原料，其中約42%的天然甘油得自製皂副產，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，下層是廢鹼液，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%。近年來已普遍採用連續高壓水解法，反應不使用催化劑，所得甜水中一般不含無機酸，淨化方法比廢鹼液簡單。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淨化、濃縮得到粗甘油，以及粗甘油蒸餾、脫色、脫臭的精製過程。
合成甘油
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。
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%氫氧化鈉和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。
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丙基醇。後者再與過乙酸反應生成環氧丙醇（即縮水甘油），最後水解為甘油。過乙酸的生產不需要催化劑，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%。上述後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後，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，採用過乙酸為氧化劑，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成甘油產量的80%。我國天然甘油占總產量90%以上。
工業級甘油
工業級甘油量用1/2量的蒸餾水稀釋，攪拌充分後，加入活性炭，並加熱至60～70℃進行脫色處理，然後，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型強鹼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。
除去雜質後的甘油溶液進行減壓蒸餾，控制真空度93326Pa以上，釜溫在106～108℃，蒸出大部分水之後，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。
除去雜質後的甘油溶液進行減壓蒸餾，控制真空度93326Pa以上，釜溫在106～108℃，蒸出大部分水之後，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。
用途
氣相色譜固定液（最高使用溫度75℃，溶劑為甲醇），分離分析低沸點含氧化合物、胺類化合物、氮或氧雜環化合物，能完全分離3-甲基吡啶（沸點144.14℃）和4-甲基吡啶（沸點145.36℃），適用於水溶液的分析、溶劑、氣量計及水壓機緩震液、軟化劑、抗生素髮酵用營養劑、乾燥劑、潤滑劑、製藥工業、化妝品配製、有機合成、塑化劑。可與水以任何比例溶解，低濃度丙三醇溶液可做潤滑油對皮膚進行滋潤（開塞露）。
工業用途
丙三醇鍵線式2、在醫學方面，用以製取各種製劑、溶劑、吸濕劑、防凍劑和甜味劑，配劑外用軟膏或栓劑等。
3、在塗料工業中用以製取各種醇酸樹脂、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製取潤滑劑、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、菸草劑的吸濕劑和溶劑。
6、在造紙、化妝品、製革、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、並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於新型陶瓷工業。
日用
在果汁、果醋等飲料中的套用
不同品質的水果，都含有不同程度的單寧，而單寧又是水果中的苦、澀味來源。
作用：迅速分解果汁、果醋飲料中的苦、澀異味，增進果汁本身的厚味和香味，外觀鮮亮，酸甜適口。
添加量：0.8%~1%
果酒行業的套用
用水果或其它乾鮮果品釀製或泡製的酒，只是製作方法不同，都稱為果酒（乾紅、乾白），果酒都存在單寧，單寧就是苦、澀味的來源。
作用：分解果酒中的單寧，提升酒品的品質、口感，去除苦、澀味。
添加量：1%
肉干、香腸、臘肉行業的運用
醃臘製品、肉干、香腸的用法：
在加工製作時，將植物精化甘油用50度以上純糧酒稀釋後，均勻噴灑在肉上或切好的肉中，充分搓揉或攪拌。
作用：鎖水、保濕，達到增重效果，延長保質期。
添加量：1.2%~1.5%
果脯行業的運用
果脯在加工製作時，因存放問題使產品容易失水，乾硬，水果中同樣也含有單寧。
作用：鎖水、保濕，抑制單寧異性增生，達到護色、保鮮、增重效果，延長保質期。
添加量：0.8%~1%
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
穩定血糖和胰島素
《歐洲套用生理學》雜誌登載過一項研究。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，然後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乾或蛋糕所帶來的不良後果了。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。原因在於，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於身體儲存更多的水分。
發表在《國際運動醫學》雜誌的一項研究顯示，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%。
對於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。對於健美運動員來說，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，可以使植物在鹽鹼地生存。
中國藥典
2010版中國藥典修訂增訂內容
甘油
Ganyou
Glycerol
書頁號：2005年版二部－68
[修訂]
【檢查】 易炭化物 取本品5.0ml，在振搖下逐滴加入硫酸5ml，此時溫度不得超過20℃，靜置時間為1小時，如顯色，與同體積對照溶液（取比色用氯化鈷溶液0.2ml、比色用重鉻酸鉀溶液1.6ml與水8.2ml製成）比較，不得更深。
【含量測定】取本品0.1g，精密稱定，加水45ml，混勻，精密加入2.14%（g/ml） 高碘酸鈉溶液25ml，搖勻，暗處放置15分鐘後，加50%（g/ml）乙二醇溶液5ml，搖勻，暗處放置20分鐘，加酚酞指示液0.5ml，用氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）滴定，並將滴定的結果用空白試驗校正。每1ml氫氧化鈉滴定液（0.1mol/L）相當於9.21mg的C3H8O3。
[增訂]
色譜條件與系統適用性試驗用氰丙基苯基二甲基聚矽氧烷為固定液（或極性相近的固定液）的毛細管柱為色譜柱（30m×0.53mm×3μm）程式升溫，於100℃維持4分鐘，以50℃每分鐘升溫至120℃，維持10分鐘，再以50℃每分鐘升溫至220℃，維持6分鐘；氫火焰離子化檢測器，檢測器溫度為250℃；進樣口溫度為200℃；載氣為氮氣，流速為每分鐘4.5ml，分流比為10：1。對照品溶液重複進樣所得二甘醇和乙二醇峰面積與內標峰面積比值的相對標準偏差均不得大於5%，系統適用性溶液中各成分峰間的分離度應符合要求。
系統適用性試驗溶液的製備取二甘醇、乙二醇、正己醇和甘油適量，精密稱定，用甲醇溶解並稀釋製成每1ml中含有甘油400mg、二甘醇、乙二醇、正己醇0.1mg的溶液，即得。
內標溶液的配製取正己醇適量，加甲醇製成每1ml中約含0.5mg的溶液，即得。
對照品溶液的製備分取二甘醇、乙二醇適量，精密稱定，用甲醇溶解並稀釋製成每1ml中含有二甘醇、乙二醇各0.5mg的溶液。精密量取5ml，置25ml量瓶中，精密加入內標溶液5ml，用甲醇稀釋至刻度，作為對照品溶液。
供試品溶液的製備取本品約10g，精密稱定置25ml量瓶中，精密加入內標溶液5ml，用甲醇溶解並稀釋至刻度，作為供試品溶液。
測定法分別精密量取供試品溶液、對照品溶液和系統適用性溶液各1μl注入氣相色譜儀，記錄色譜圖，按內標法以峰面積計算，供試品含二甘醇與乙二醇均不得過0.025%；如有其他雜質，扣除內標峰按歸一化法計算，單個未知雜質不得過0.1%；雜質總量（包含二甘醇、乙二醇）不得過1.0%。
衍生物
甘油是脂肪醇，具有脂肪醇的化學活性；同時又是多元醇，是最簡單的三元醇，因此，甘油的化學性質除了脂肪醇的通性外，還有多元醇的性質。具體說甘油可發生的化學反應有：與無機酸、羧酸、酸酐、醯氯等反應生成鹽或酯；與醇生成醚；與環氧乙烷環氧丙烷發生加成反應生成聚醚；與鹼金屬單質或鹼金屬氫化物發生醇凎反應生成鹽；與多元脂肪族羧酸或多元芳香酸發生分子間縮合反應生成聚酯。
注意事項
操作注意事項
密閉操作，注意通風。操作人員必須經過專門培訓，嚴格遵守操作規程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防毒面具（半面罩），戴化學安全防護眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠手套。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸菸。使用防爆型的通風系統和設備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、酸類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項
儲存於陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。應與氧化劑、酸類分開存放，切忌混儲。配備相應品種和數量的消防器材。儲區應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
安全風險
小鼠口服毒性LD50=31，500mg/kg。靜脈給藥LD50=7,560mg/kg。
燃爆危險： 本品可燃，具刺激性。
危險特性： 遇明火、高熱可燃。
安全術語
S24/25Avoid contact with skin and eyes.
避免與皮膚和眼睛接觸。
S26 In case of contact with eyes, rinse immediately with plenty of water and seek medical advice.
不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見。
S39 Wear eye / face protection.
戴護目鏡或面具。
風險術語
R36 Irritating to eyes.
刺激眼睛。
R20/21/22 Harmful by inhalation, in contact with skin and if swallowed.
吸入、皮膚接觸及吞食有害。
R11 Highly flammable.
高度易燃。
國家標準
《甘油》（GB/T 13206-2011）《Glycerines》於2012年9月1日實施，替代GB/T 13206-1991。
《食品添加劑 單、雙硬脂酸甘油酯》（GB 1986-2007）《Food additive - Glyceryl mono- and distearate》於2008年6月1日實施，代替GB 1986-1989。
