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Glycérol

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« E422 » redirige ici. Pour les autres significations, voirE422 (homonymie).

Glycérol
Formule développée du glycérol.Formule en 3 dimension du glycérol.
Identification
Nom UICPApropane-1,2,3-triol
ou
1,2,3-propanetriol
Synonymes

glycérine
Trihydroxypropane

No CAS56-81-5
NoECHA100.000.263
No CE200-289-5
PubChem753
No EE422
NoFEMA2525
SMILES
C(C(CO)O)O
PubChem,vue 3D
InChI
InChI :vue 3D
InChI=1/C3H8O3/c4-1-3(6)2-5/h3-6H,1-2H2
Apparenceliquide incolore, hygroscopique, visqueux[1]
Propriétés chimiques
FormuleC3H8O3  [Isomères]
Masse molaire[4]92,093 8 ± 0,003 9 g/mol
C 39,13 %, H 8,76 %, O 52,12 %,
pKa14,4[2]
Moment dipolaire4,21 D[3]
Diamètre moléculaire0,547 nm[3]
Propriétés physiques
T° fusion18,2 °C[2]
T° ébullition290 °C[2] (se décompose au-delà de171 °C)
SolubilitéMiscible avec l'eau (1,00 × 106 mg l−1 à25 °C[2]), l'alcool.
Soluble dans11 parts d'acétate d'éthyle,
500 parts d'éther diéthylique.
Insoluble dans lebenzène, lechloroforme, leshuiles,CCl4,CS2, l'éther de pétrole
Paramètre de solubilité δ33,8 MPa1/2 (25 °C)[5]
Masse volumique1,260 4 g cm−3 (17,5 °C)[6]
T° d'auto-inflammation370 °C[7]
Point d’éclair160 °C[7]
Limites d’explosivité dans l’airdans l'air : 0,9 %vol-[1]?
Pression de vapeur saturante1,68 × 10−4 mmHg (25 °C)[2]
Viscosité dynamique1,49 Pa·s à20 °C
Point critique66,8 bar,726,0 K[8]
Vitesse du son1 904 m s−1 à25 °C[9]
Thermochimie
ΔfH0gaz−577,9 kJ mol−1[10]
ΔfH0liquide−669,6 kJ mol−1[11]
Δfus−71,5 kJ mol−1 (300 K)[12]
Δvap−91,7 kJ mol−1[12]
Cp

équation[13] :CP=(9.656)+(4.2826E1)×T+(2.6797E4)×T2+(3.1794E8)×T3+(2.7745E11)×T4{\displaystyle C_{P}=(9.656)+(4.2826E-1)\times T+(-2.6797E-4)\times T^{2}+(3.1794E-8)\times T^{3}+(2.7745E-11)\times T^{4}}
Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 298 à 1 200 K.
Valeurs calculées :
114,583 J·mol-1·K-1 à 25 °C.

T
(K)
T
(°C)
Cp
(Jkmol×K){\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}
Cp
(Jkg×K){\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}
29824,85114 5411 244
35884,85130 5441 418
388114,85137 9661 498
418144,85145 0171 575
448174,85151 7101 647
478204,85158 0581 716
508234,85164 0741 782
538264,85169 7731 843
568294,85175 1681 902
598324,85180 2751 958
628354,85185 1102 010
658384,85189 6892 060
688414,85194 0272 107
718444,85198 1442 152
749475,85202 1832 195
T
(K)
T
(°C)
Cp
(Jkmol×K){\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}
Cp
(Jkg×K){\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}
779505,85205 9032 236
809535,85209 4562 274
839565,85212 8612 311
869595,85216 1402 347
899625,85219 3112 381
929655,85222 3972 415
959685,85225 4192 448
989715,85228 3992 480
1 019745,85231 3592 512
1 049775,85234 3232 544
1 079805,85237 3142 577
1 109835,85240 3572 610
1 139865,85243 4772 644
1 169895,85246 6992 679
1 200926,85250 1632 716
PCS1 655,4 kJ mol−1 (25 °C, liquide)[14]
Propriétés optiques
Indice de réfractionnD25{\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{25}} 1,4730[3]
Précautions
SIMDUT[15]

Produit non contrôlé
Ce produit n'est pas contrôlé selon les critères de classification du SIMDUT.
NFPA 704
Écotoxicologie
DL5020 ml kg−1 (rats,oral)
4,4 ml kg−1 (rats,i.v.)
4,09 g kg−1 (souris,oral)[2]
4,25 g kg−1 (souris,i.v.)[2]
Autre Peut exploser au contact d'oxydants forts (CrO3,KClO3,KMnO4)
LogP−1,76[1]
Composés apparentés
Autres composés

Nitroglycérine


Unités duSI etCNTP, sauf indication contraire.
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Leglycérol, ouglycérine, est uncomposé organique deformule HOH2C–CHOH–CH2OH. C'est un liquide incolore,visqueux etinodore au goût sucré, utilisé dans de nombreuses compositionspharmaceutiques. Sa molécule possède trois groupeshydroxyle correspondant à trois fonctionsalcool responsables de sasolubilité dans l'eau et de sa naturehygroscopique. Unrésidu glycérol constitue l'articulation centrale de tous leslipides de la classe destriglycérides et desphosphoglycérides.

Histoire

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Initialement, le glycérol a été découvert comme un résidu de la fabrication dusavon.

En1779, lepharmacien etchimistesuédoisCarl Wilhelm Scheele identifie pour la première fois le glycérol en faisant bouillir de l'huile d'olive avec de l'oxyde de plomb[16],[17].

En1823, le chimistefrançaisEugène Chevreul démontre que lecorps gras est formé d’une combinaison entre le glycérol et desacides gras.

C'est le naturalistePierre-Antoine Cap (de son vrai nom Gratacap) qui introduisit en 1853 dans la pratique médicale les préparations pharmaceutiques ayant pour base la glycérine. Il les divisait en deux grandes classes : les glycérolés, faits avec de la glycérine seule, et les glycérats, faits avec un mélange composé de glycérine et d'amidon, ayant la consistance de l'empois.

Propriétés

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Propriétés physiques

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Le glycérol se présente sous la forme d'un liquide transparent, visqueux, incolore, inodore, augoût sucré.

Le glycérol a des effetsdiurétiques osmotiques etlaxatifs localisés. La glycérine élève l'osmolalité duplasma sanguin, extrayant ainsi l'eau des tissus vers leliquide interstitiel et le plasma[18]. La glycérine est utilisée comme solvant, humectant et véhicule dans diverses préparations pharmaceutiques[18].

Le glycérol peut se dissoudre dans lessolvants polaires grâce à ses trois groupes hydroxyles. Il estmiscible dans l'eau et l'éthanol ; et insoluble dans lebenzène, lechloroforme et letétrachlorométhane[7].

Décantation d'une bille de plastique dans la glycérine, avec ralentissement à l'approche du fond.

L'affinité du glycérol avec l'eau le rend égalementhygroscopique, et du glycérol mal conservé (hors dessicateur ou mal fermé) se dilue en absorbant l'humidité de l'air.

Malgré cette forte affinité avec l'eau, la très forteviscosité dynamique du glycérol favorise son utilisation comme fluide pour l'étude de ladécantation de particules enrégime de Stokes (image ci-contre).

Propriétés chimiques

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Dans les organismes vivants, le glycérol est un composant important desglycérides (graisses ethuiles) et desphospholipides[19]. Quand le corps utilise les graisses stockées comme source d'énergie, du glycérol et des acides gras sont libérés dans le sang.

Déshydratation

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Ladéshydratation du glycérol est faite à chaud, en présence d'hydrogénosulfite de potassium (KHSO3) et produit de l'acroléine selon la réaction :

Estérification

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L'estérification du glycérol conduit à desglycérides.

Autres propriétés

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Le glycérol a un goût sucré de puissance moitié moindre que lesaccharose, sonpouvoir sucrant est de 0,56-0,64 à poids égal[20].

Le glycérol a des propriétéslaxatives etdiurétiques faibles[7].

Comme d'autres composés chimiques, tels que lebenzène, sonindice de réfraction (1,47) est proche de celui duverre commun (~1,50), permettant de rendre « invisibles » des objets en verre qui y seraient plongés.

Biologie

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Le glycérol est présent partout dans la nature, notamment sous forme deglycéride[21].

Production et synthèse

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La synthèse historique de la glycérine est due à Wurtz, à partir du tribromure d'allyle. Toutefois cette synthèse n'est pas totale car le tribromure d'allyle est lui-même préparé à partir de la glycérine. La synthèse totale est due àCharles Friedel etRoberto Duarte Silva à partir dupropylène.
Le glycérol est formé durant lafermentation alcoolique dumoût deraisin lors de la production duvin.

Le glycérol est unsous-produit de laréaction desaponification, dont le but premier est de fabriquer dusavon à partir de matières grassesanimales ouvégétales. Cette réaction s'écrit :

corps gras +soudesavon + glycérol

La glycérine est un sous-produit de latransestérification d'huiles végétales lors de la production d'esters méthyliques d’huiles végétales (EMHV) qui servent decarburants sous la dénomination debiodiesel oudiester.

Leshuiles de noix de coco et depalmiste, qui contiennent un pourcentage élevé (70-80 %) d'acides gras en C6 à C14, libèrent de plus grandes quantités de glycérol que les gras et huiles qui contiennent majoritairement des acides gras en C16 et C18, comme les graisses animales, les huiles de graines de coton, graines de soja, olives et palme[22].

Utilisation

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Médicaments et désinfectants

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Cosmétiques

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Alimentation

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Le glycérol est utilisé commehumectant (pour retenir l’humidité),solvant (support d'arôme[25]),émulsifiant, stabilisant et épaississant dans une grande diversité de produits alimentaires[26],[27] tels que sucreries[28], boissons[29], biscuits/gâteaux[30], sandwiches et wraps[31], petits déjeuners[32] et autre produits surgelés[33] (liste non exhaustive de catégories de produits).

En Europe, il est utilisé commeadditif alimentaire sous le numéroE422[25].

LeJECFA a attribué au glycérol unedose journalière admissiblenon spécifiée depuis 1976[34], ce qui indique qu'il ne présente pas de danger pour la santé lorsqu'il est utilisé dans les proportions requises pour obtenir l'effet désiré.

Vin

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  • Le glycérol, formé au début de la fermentation alcoolique dumoût (fermentation glycéropyruvique), donne au vin sononctuosité.
  • Lessucres se transforment enacide pyruvique et en glycérol :
C6H12O6 → CH2OH-CHOH-CH2OH + CH3-CO-COOH

Chimie

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  • C'est l'un des principaux composants de la fabrication de lanitroglycérine.
  • C'est aussi l'un des composants indispensables pour faire desbulles de savon.
  • On peut faire dufeu sans allumette si l'on mélange le glycérol à dupermanganate de potassium (KMnO4) en poudre. La réaction est très lente au début (on n'observe rien durant les trente premières secondes), puis elle est tellementexothermique que la réaction s'emballe, provoquant l'inflammation du mélange : on observe des flammes violettes, indicatrices de la présence de potassium.
  • Le glycérol sert deprécurseur dans la synthèse dupropylène glycol[35].

Cellophane

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Autres applications

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  • Plastifiant et lubrifiant dans la fabrication dupapier[36].
  • Lubrifie et assouplit les fibres, fils et tissus.
  • Utilisé dans les fluidesantigel[36],[37].
  • Appliqué sur un miroir, il y évite l'apparition de buée.
  • Sert aussi pour deseffets spéciaux tels que la simulation de transpiration ou des fumigènes.
  • Sert dans l'aéronautique à lubrifier les tuyauteries d'eau potable en raison de son caractère non polluant.
  • Composant associé ou alternatif aupropylène glycol dans les liquides pourcigarette électronique.
  • Le glycérol peut être également utilisé commelubrifiant intime.
  • Il peut également servir pour intensifier la fumée d'unnarguilé.
  • Il peut être utilisé dans les crèmes glacées ou sorbets « maison » pour éviter le durcissement aux températures du congélateur (2 cuillères à soupe par litre)
  • Le glycérol est utilisé pour conserver des plantes pour en faire des bouquets secs[38].
  • Le glycérol entre comme plastifiant dans la formulation de la peintureaquarelle. C'est aussi la matière première pour les résinesalkydes,liant de la peinture glycérophtalique[39].
  • Le glycérol est utilisé pour la conservation longue durée des bactéries à une température de−30 °C en empêchant la formation de cristaux de glace[40].
  • Production d'énergie des générateurs électriques pour les voitures deFormule E[41].

Notes et références

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  1. ab etcGLYCEROL,Fiches internationales de sécurité chimique
  2. abcdef etg(en) ChemIDplus, « Glycerin - RN: 56-81-5 », surchem.sis.nlm.nih.gov, U.S. National Library of Medicine(consulté le).
  3. ab etc(en) Yitzhak Marcus,The Properties of Solvents,vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons,, 239 p.(ISBN 0-471-98369-1).
  4. Masse molaire calculée d’après« Atomic weights of the elements 2007 », surwww.chem.qmul.ac.uk.
  5. (en) James E. Mark,Physical Properties of Polymer Handbook, Springer,,2e éd., 1076 p.(ISBN 978-0-387-69002-5 et0-387-69002-6,lire en ligne),p. 294.
  6. (en) J. G. Speight et Norbert Adolph Lange,Lange's Handbook of Chemistry, McGraw-Hill,,16e éd., 1623 p.(ISBN 0-07-143220-5),p. 2.289.
  7. abc etd(en) Peter M. Collins,Dictionary of carbohydrates, Boca Raton,CRC Press,, 1282 p.(ISBN 0-8493-3829-8),p. 584-986.
  8. « Properties of Various Gases »(Archive.orgWikiwixArchive.isGoogleQue faire ?), surflexwareinc.com(consulté le).
  9. (en) William M.Haynes,CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor & Francis,1er juillet 2010,91e éd., 2610 p.(ISBN 9781439820773,présentation en ligne),p. 14-40.
  10. (en)NIST, « Glycerin », surwebbook.nist.gov.
  11. (en) « Glycerin ».
  12. a etb(en) NIST, « Glycerin », surwebbook.nist.gov.
  13. (en) Carl L. Yaws,Handbook of Thermodynamic Diagrams,vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub.,(ISBN 0-88415-857-8).
  14. (en) David R.Lide,CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press,,83e éd., 2664 p.(ISBN 0849304830,présentation en ligne),p. 5-89.
  15. « Glycérine » dans la base de données de produits chimiquesReptox de laCSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009.
  16. (en) Claudio J. A.Mota, Bianca PeresPinto et Ana Lúcia deLima,Glycerol: A Versatile Renewable Feedstock for the Chemical Industry, Springer,(ISBN 978-3-319-59375-3,lire en ligne),p. 11.
  17. (en) MarioPagliaro et MicheleRossi,The Future of Glycerol, Royal Society of Chemistry,(ISBN 978-1-84973-046-4,lire en ligne),p. 1.
  18. a etb(en) « Glycerol », surpubchem.ncbi.nlm.nih.gov(consulté le).
  19. « Glycérol : définition et explications », surAquaPortail(consulté le).
  20. (en) RobertShallenberger,Taste Chemistry, Londres, Springer,, 613 p.(ISBN 0-7514-0150-1,lire en ligne), « Chapter 4 - Polyhydroxy alcohols, cyclitols and carbonyl compounds »,p. 141-152.
  21. « Glycerol - an overview | ScienceDirect Topics », sursciencedirect.com(consulté le).
  22. (en) Lowen R. Morrison, Procter & Gamble,Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology : Glycerol,vol. 12, John Wiley & Sons,,4e éd.
  23. BrigitteCharpentier, AlainHarlay, FlorenceHamon-Lorleac'h et LionelRidoux,Guide du préparateur en pharmacie, Elsevier Masson,(ISBN 978-2-294-70290-7,lire en ligne),p. 121.
  24. Francis, « Pouvoir sucrant des sucres », surlarecette.org,.
  25. a etbParlement européen etConseil de l'Europe, « La Directive 95/2/CE concernant les additifs alimentaires autres que les colorants et les édulcorants »,Journal officiel de l'Union européenne,no L 61,‎,p. 1-56(lire en ligne[PDF]).
  26. (en)Codex Alimentarius Commission, « Updated up to the 31st Session of the Codex Alimentarius Commission for Glycerol (422) »,GSFA Online, surcodexalimentarius.net, Codex Alimentarius,(consulté le).
  27. « Liste des produits contenant l'additif E422 », surfr.openfoodfacts.org(consulté le).
  28. (en) « List of candies containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  29. (en) « List of beverages containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  30. (en) « List of biscuits and cakes containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  31. (en) « List of sandwiches and wraps containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  32. (en) « List of breakfasts containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  33. (en) « List of frozen foods containing the additive E422 », surworld.openfoodfacts.org(consulté le).
  34. (en)JECFA, « Monograph 1 Glycerol - INSno 422 »[PDF],Food additive Monograph, surfao.org, FAO,(consulté le),p. 1-4.
  35. (en) « US8394999B2 - Process for converting glycerin into propylene glycol », surGoogle Patents,(consulté le).
  36. a etbCélineDeluzarche, « Définition - Glycérol - Glycérine - Propanetriol », surFutura(consulté le).
  37. « glycérol », surlarousse.fr(consulté le).
  38. (en) Francis R. Gouin, « Preserving flowers and leaves »,Maryland Cooperative Extension Fact Sheet,vol. 556,‎,p. 1-6(lire en ligne, consulté le).
  39. AndréBéguin,Dictionnaire technique de la peinture,,p. 314.
  40. J.-P. Accolas et J. Auclair, « Conservation à l'état congelé de suspensions de bactéries lactiques concentrées sous faible volume I. Bactéries lactiques mésophiles »[PDF], surhal.archives-ouvertes.fr.
  41. « Les voitures de Forule E sont rechargées grâce à des génératrices à glycérine », surwww.aveq.ca,

Voir aussi

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Articles connexes

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Liens externes

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