甘油性质、用途与生产工艺
甘油又叫丙三醇，纯甘油为无色、无嗅、有甜味的粘稠液体。沸点290℃，熔点17.9℃，相对密度1.2613。与水可无限混溶，无水甘油有强烈的吸水性。
甘油有微弱酸性，能与碱性氢氧化物作用，如与氢氧化铜作用可生成颜色鲜艳的蓝色甘油铜(可用来鉴别多元醇)。甘油与硝酸作用生成三硝酸甘油酯，又名硝化甘油，是一种烈性炸药。
由于甘油有吸水性，故常用于化妆品、皮革、烟草、食品及纺织品的吸湿剂和滋润剂。甘油还有润肠作用，可用于灌肠或制成栓剂医治便秘。硝酸甘油酯有扩张冠状动脉的作用，可用于治疗心绞痛。硝化甘油可用作炸药和推进剂。甘油与二元酸反应可得醇酸树脂，广泛用于油漆和涂料中。
自然界中，甘油以酯的形式广泛存在。如各种动植物油脂都是甘油的羧酸酯，水解油脂便可得到脂肪酸和甘油。目前，甘油的主要来源之一是制皂工业的副产物(油脂在碱性条件下水解)，另一来源是由石油裂解气丙烯制备。
图1为甘油结构式。
甘油能润滑并刺激肠壁，软化大便，使其易于排出。还有脱水作用，与抗坏血酸钠配成复方针剂静脉给药，可降低眼压。外用有吸湿作用，并使局部组织软化。能溶解硼砂、硼酸、苯酚、核酸、水杨酸等。主要用于小儿及年老体弱者便秘、一般脑水肿的抢救、青光眼的治疗、冬季皮肤皲裂及剥离等。
甘油和脂肪酸(饱和的与不饱和的) 经酯化反应可生成甘油酯。在反应中羟基可逐步酯化，形成甘油单酯C3H5(OH)2(OCOR)，甘油二酯 C3H5(OH)(OCOR)2和甘油三酯C3H5(OCOR)3：
图2为甘油的酯化图。
工业上制备甘油单酯、甘油二酯的重要方法是利用油酯和甘油直接反应，得到甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯的混合物，再用蒸馏方法将甘油单酯分离出来，此法能制得纯度达90%的甘油单酯。在实验中，将脂肪酸经过酰氯，再与甘油反应来制取甘油酯。
甘油和无机酸也能发生酯化反应，最重要的是和硝酸反应。需在严格冷却的条件下，将甘油滴入浓硝酸和浓硫酸的混合酸中进行反应，生成三硝酸甘油酯(参见“硝酸甘油酯”)。
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甘油无毒，口服大剂量可引起头痛、眩晕、口渴、恶心、呕吐、腹泻，但症状轻微，卧床休息后即可消失。
高碘酸钠溶液的制备 取偏高碳酸钠(NaIO
4)60g，溶于含有120mL0.1mol/L硫醪的水溶液中，并用水定容至1000ml，溶解时不要力加热。如溶液不澄明，则经一烧结玻璃漏斗过滤。将世溶液贮存于一有玻璃塞的遮光容器中。按如下方法检验本试液的适用性。
吸取10ml放入一250ml量瓶中，用水定容后混合。取甘油约550mg溶于50ml水中，用移液管加人上述稀高碘酸液50ml。另取稀高碘酸液50ml，加入盛有50ml水的烧瓶中，以此作为对照。将各溶液静置30min，各加5ml盐酸和10ml碘化钾试液(TS-192)，旋动混合。再静置5min，加水100ml，用0.1mol/L硫代硫酸钠液滴定，不断摇动，临将终点时加淀粉试液(TS-235)数滴，再滴定至终点。耗用于甘油/高碘酸盐混合液和空白试液的0.1mol/L硫代硫酸钠的容积之比，如在0.750～0.765之间，则符合适用要求。
操作准确称取试样约400mg，放入一600ml烧杯中，加水50ml稀释，加溴百里酚试液(TS-56)数滴，并用0.2mol/L硫酸酸化到明显的绿色或绿黄色。用0.05mol/L氢氧化钠中和至明显的蓝色终点(无绿色)。另用水50ml按上述操作进行中和，以此作为空白试验。用移液管吸取上述高碘酸钠溶液50ml，加入到各烧杯中，缓慢摇动混合后，盖上表面皿，在暗处或避光处于室温下(不超过35℃)放置30min。加由等容量的乙二醇和水配成的混合液10ml，再静置30min。各液均分别用水稀释至约300ml。采用一架预先用pH值4.0邻苯二甲酸(盐)标准缓冲溶液校准过的pH计，用0.1mol/L氢氧化钠将试样液滴定至pH8.1士0.1，而将空白试样滴定至pH6.5±0.1。每mL 0.1mol/L氢氧化钠液相当于经空白试样校正后的甘油(C
3H
8O
3)9.210mg。
ADI值不作特殊规定(FAO/WHO，2001)。
LD
5025g/kg(大鼠，经口)。
在体内可水解、氧化成营养物质，即使以稀溶液方式服入l00g亦无害，但极大量时有乙醇似麻醉作用，并导致高血糖。
GRAS(t}DA，§182.1320，2000)。
FAO/WHO(1984，g/kg)：哥达干酪5；食用冰和加冰饮料50。
FEMA(mg/kg)：软饮料570；冷饮500；糖果980；焙烤食品1300；布丁类360；胶姆糖17～6000；肉类40；蛋糕裱花23000。
GB 2760--96：胶姆糖胶基以GMP为限。
GB 2760-2002：糖果、巧克力及巧克力制品，GMP。
添加剂中文名称
允许使用该种添加剂的食品中文名称
添加剂功能
最大允许使用量（g/kg）
最大允许残留量（g/kg）
丙三醇
食品
食品用香料
用于配制香精的各香料成分不得超过在GB 2760中的最大允许使用量和最大允许残留量
甘油
胶基糖果
胶基糖果中基础剂物质
按生产需要适量使用（有特别规定的除外）
甘油
食品
水分保持剂
按生产需要适量使用（有特别规定的除外）
丙三醇
食品
食品工业用加工助剂
/
食品工业用加工助剂一般应在制成最后成品之前出去，有规定食品中残留量的除外
甘油
饮料类（除外包装饮用水）
乳化剂
按生产需要适量使用
化学性质
无色、透明、无臭、粘稠液体，味甜，具有吸湿性。 与水和乙醇混溶，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。
用途
保水剂(用于面包、蛋糕类)；载体溶剂(用于香料、色素、非水溶性防腐剂等)；稠化剂(用于饮料、配制酒等)；增塑剂(糖果、甜点、肉类制品)；甜味剂。
EEC规定可用于含醇饮料、糖果、蛋糕、涂层上光、肉和干酪涂层、无醇饮料、焙烤制品、胶姆糖、明胶甜食等。
用途
在机体内水解后可形成营养源。同时还广泛用于纺织、食品、造纸、金属加工、油漆、日化、石油化工、医药、烟草、军工等企业。
用途
气相色谱固定液
用途
化学储存液
用途
甘油是重要的基本有机原料，在工业、医药及日常生活中用途十分广泛，目前大约有1700多种用途，主要用于医药、化妆品、醇酸树脂、烟草、食品、饮酸树脂、赛璐咯和炸药、纺织印染等方面。醇酸树脂、赛璐咯和炸药等领域的甘油耗用量呈下降趋势。但在医药、化妆品、食品方面的应用还将继续增长。
生产方法
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。
类别
易燃液体
毒性分级
中毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50:26000 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 4090 毫克/ 公斤
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
爆炸物危险特性
与铬酸酐、氯酸钾、高锰酸钾作用可爆炸
可燃性危险特性
遇明火、高温、强氧化剂可燃; 燃烧排放刺激烟雾
储运特性
库房通风低温干燥
灭火剂
泡沫、干粉、二氧化碳、砂土、雾状水
职业标准
TWA 15 毫克/ 立方米
甘油
上下游产品信息
上游原料
下游产品