Glycerin je klíčovou složkou mnoha domácích a průmyslových produktů. Toto naprosto bezpečné, bezbarvé a viskózní tekuté složení má široké uplatnění v kosmetice, medicíně a potravinářském průmyslu. Co se ale stane, když se glycerin zahřeje spolu s vodou?
Při zahřívání glycerolu s vodou dochází k procesu dekomprese. Glycerin neboli propandiol je tříatomový alkohol a spolu s vodou tvoří směs dusíku. V důsledku této chemické reakce získáme roztok, ve kterém je voda a glycerin sloučeny v nesmazatelné sloučenině.
Tato vlastnost azeotropních směsí vytvořených zahříváním glycerolu s vodou je velmi užitečná. V procesu přípravy různých léků a kosmetických přípravků, stejně jako při výrobě doplňků stravy a parfémových olejů, se tato vlastnost směsi používá k vytvoření udržitelného roztoku, který se nerozkládá při různých teplotách a tlacích.
Hlavní reakce při zahřívání glycerinu vodou
Glycerin, jehož chemický vzorec C3H8O3, je triatomový alkohol. Při kontaktu s vodou glycerin interaguje s molekulami vody, z nichž část se připojuje k molekulám glycerinu. Výsledkem je kyselina glycerinová C3H8O3 a kyselina dusíková HNO2.
Kyselina glycerinová má slabou kyselost a může působit například jako konzervační látka v potravinářském průmyslu nebo jako součást kosmetiky. Kyselina dusíková je také kyselina a tvoří roztok s kyselou reakcí.
Při zahřívání glycerinu vodou tedy dochází k chemické reakci, která vytváří dvě nové látky - kyselinu glycerovou a kyselinu dusičnou.
Změna fyzikálního stavu látek
Při zahřívání směsi glycerinu s vodou však dochází ke změně jejich fyzikálního stavu. Když je dosaženo určité teploty zvané bod varu, glycerin a voda začnou přecházet do plynného stavu a vytvářejí páry.
Bod varu glycerinu je asi 290 stupňů Celsia a voda je 100 stupňů Celsia při atmosférickém tlaku. Proto se při zahřívání směsi glycerinu s vodou na uvedené teploty glycerin a voda stávají plynnými.
K této změně fyzikálního stavu dochází, protože když se molekuly glycerolu a vody zahřejí, získají dostatek energie k překonání vzájemné přitažlivosti a přerušení vazeb, což vede k tvorbě plynných molekul.
Při ochlazení a poklesu teploty se výpary glycerinu a vody znovu přeměňují na kapaliny a kondenzují zpět.
Vylučování vody
Při zahřívání glycerolu s vodou dochází k uvolňování vody ve formě páry. Glycerin a voda tvoří azeoitropní směs, ve které je bod varu přibližně 100 stupňů Celsia.
Když se glycerin zahřeje vodou, voda se začne odpařovat a glycerin zůstane tekutý. Parní fáze obsahující vodu stoupá nahoru a kapalná fáze obsahující glycerin zůstává dole.
K uvolňování vody dochází v důsledku různých teplot varu glycerinu a vody. Voda se vaří při 100 stupních Celsia a glycerin při vyšší teplotě. Když se směs zahřeje, voda se začne odpařovat a vytvoří páru, která vzniká v horní části nádoby.
Výskyt páry naznačuje, že voda v glycerinu se změnila na plynný stav. Pára s sebou bere teplo a když je vzduch distribuován, teplo z páry přechází do zbytku směsi.
Při zahřívání glycerolu s vodou tedy dochází k oddělení složek směsi. Voda se odpařuje a uvolňuje jako pára, zatímco glycerin zůstává v kapalném stavu.
Tvorba glycerinátu sodného
Glycerinát sodný (také známý jako sodné soli glycerinu) vzniká působením glycerinu (C3H8O3 hydroxid sodný (NaOH) v přítomnosti vody.
Reakce mezi glycerinem a hydroxidem sodným je chemická neutralizační reakce. Glycerin reaguje s hydroxidem sodným a vytváří glycerinát sodný a molekuly vody. Reakce vytváří alkalickou sůl, která má významné využití v různých oblastech, jako je potravinářský průmysl a výroba mýdla.
| Reakce: | C3H8O3 + 3NaOH → C3H5(OH)3Na + 3H2O |
|---|
Tvorba glycerinátu sodného může být prezentována schematicky:
Schéma tvorby glycerinátu sodného
Glycerinát sodný je široce používán při výrobě mýdla, protože je účinným pracím prostředkem a doplňuje vlastnosti, které má mýdlo. Také glycerinát sodný nachází uplatnění v potravinářském průmyslu jako konzervační látka, zlepšovač textury a emulgátor.
Tvorba glycerinátu sodného při zahřívání glycerinu vodou a hydroxidem sodným je tedy důležitou reakcí s velkým průmyslovým a praktickým významem.
Reakce rozkladu glycerinu
Reakce rozkladu glycerinu je uvedena v tabulce níže:
| Výchozí látky | Reakční podmínky | Produkt rozkladu |
|---|---|---|
| Glycerin (C3H8O3) | Ohřev vody (H2O) | Oxid uhličitý (CO2), formaldehyd (CH2O) |
V důsledku reakce rozkladu glycerinu se tvoří oxid uhličitý a formaldehyd. Oxid uhličitý je plyn, který se obvykle uvolňuje do atmosféry. Formaldehyd je kapalina s ostrým zápachem a je široce používán v průmyslu a medicíně.