گلیسیرین چیست و چه کاربردهایی در صنایع مختلف دارد؟

گلیسیرین مایعی با کاربردهای بی شمار فراتر از یک مرطوب کننده ساده در محصولات آرایشی و بهداشتی است؛ این ماده بلوک ساختمانی حیاتی در صنایع متنوعی از داروسازی تا تولید مواد منفجره و پلاستیک ها محسوب می شود. به طور دقیق تر گلیسیرین یا گلیسرول یک ترکیب شیمیایی پلی اُل سه عاملی با فرمول شیمیایی C₃H₈O₃ است که به دلیل ساختار منحصر به فرد و خواص فیزیکوشیمیایی خاص خود نقش های کلیدی در فرآیندهای صنعتی ایفا می کند.

تعریف و عملکرد فنی گلیسیرین

گلیسیرین که با نام IUPAC پروپان-۱۲۳-تری اُل نیز شناخته می شود یک الکل سه هیدروکسیل است که به صورت طبیعی در چربی ها و روغن های گیاهی و حیوانی به شکل تری گلیسیریدها وجود دارد. از نظر ظاهری گلیسیرین مایعی شفاف بی رنگ بی بو و چسبناک با طعم شیرین است. چسبناکی بالای آن نسبت به آب ناشی از پیوندهای هیدروژنی قوی بین مولکول های گلیسیرین و همچنین وزن مولکولی بالاتر آن است. نقطه جوش بالای گلیسیرین (حدود ۲۹۰ درجه سانتیگراد) و نقطه انجماد آن (حدود ۱۸ درجه سانتیگراد) نشان دهنده پایداری حرارتی و حالت مایع آن در دماهای معمولی است.

عملکرد فنی گلیسیرین ریشه در ساختار مولکولی خاص آن دارد. وجود سه گروه هیدروکسیل (-OH) در مولکول گلیسیرین آن را به یک ترکیب بسیار قطبی و آب دوست تبدیل کرده است. این گروه های هیدروکسیل قادر به تشکیل پیوندهای هیدروژنی قوی با مولکول های آب و سایر ترکیبات قطبی هستند که این خاصیت مبنای بسیاری از کاربردهای گلیسیرین را تشکیل می دهد. به عنوان مثال خاصیت رطوبت گیری (هیگروسکوپی) گلیسیرین که توانایی جذب و نگه داری رطوبت از محیط را دارد به دلیل همین پیوندهای هیدروژنی با مولکول های آب است. این ویژگی باعث می شود گلیسیرین به عنوان یک مرطوب کننده مؤثر در صنایع آرایشی و بهداشتی و همچنین در صنایع غذایی برای حفظ رطوبت محصولات استفاده شود.

علاوه بر خاصیت رطوبت گیری گلیسیرین به عنوان یک حلال قطبی نیز عمل می کند و قادر به حل کردن طیف وسیعی از مواد قطبی و غیرقطبی است. این خاصیت حلالیت گلیسیرین را به یک حامل مناسب برای داروها رنگ ها و سایر مواد شیمیایی در فرمولاسیون های مختلف تبدیل می کند. همچنین واکنش پذیری گروه های هیدروکسیل گلیسیرین امکان انجام واکنش های شیمیایی متنوعی را فراهم می آورد که منجر به تولید مشتقات گلیسیرین با کاربردهای خاص در صنایع مختلف می شود.

اجزای اصلی و اصول کارکرد آن (خواص و مکانیسم های عملکرد)

همانطور که اشاره شد گلیسیرین یک ترکیب شیمیایی منفرد است و اجزای اصلی به معنای قطعات فیزیکی ندارد. در این بخش منظور از اجزای اصلی و اصول کارکرد بررسی خواص کلیدی گلیسیرین و مکانیسم های مولکولی است که زیربنای عملکرد آن در کاربردهای مختلف را تشکیل می دهند.

• خواص فیزیکی :

  • چسبناکی (ویسکوزیته) : گلیسیرین به دلیل پیوندهای هیدروژنی بین مولکولی ویسکوزیته بالایی دارد. این ویسکوزیته در دماهای پایین تر افزایش می یابد. این خاصیت در کاربردهایی مانند روان کننده ها و فرمولاسیون های غلیظ کننده مهم است.
  • نقطه جوش و انجماد : نقطه جوش بالا و نقطه انجماد نسبتاً پایین گلیسیرین محدوده دمایی وسیعی را برای کاربردهای آن فراهم می کند. این ویژگی در کاربردهای انتقال حرارت و ضد یخ حائز اهمیت است.
  • حلالیت : گلیسیرین به خوبی در آب و الکل ها حل می شود اما در حلال های غیرقطبی مانند هیدروکربن ها نامحلول است. این خاصیت حلالیت قطبی آن را به حلال مناسبی برای بسیاری از ترکیبات قطبی تبدیل کرده است.
  • دانسیته : دانسیته گلیسیرین از آب بیشتر است (حدود ۱.۲۶ گرم بر سانتی متر مکعب). این تفاوت دانسیته در برخی فرآیندهای جداسازی و لایه بندی کاربرد دارد.

• خواص شیمیایی :

  • پلی اُل بودن : وجود سه گروه هیدروکسیل در مولکول گلیسیرین آن را به یک پلی اُل تبدیل کرده است. این گروه های هیدروکسیل می توانند در واکنش های متنوعی شرکت کنند از جمله :
    • استری شدن : واکنش با اسیدهای کربوکسیلیک برای تشکیل استرها. استرهای گلیسیرین کاربردهای گسترده ای در صنایع پلاستیک رزین و مواد شوینده دارند. به عنوان مثال تری نیتروگلیسیرین (نیتروگلیسیرین) یک استر نیترات گلیسیرین است که به عنوان ماده منفجره و داروی گشادکننده عروق استفاده می شود.
    • اتریفیکاسیون : واکنش با الکل ها یا هالیدهای آلکیل برای تشکیل اترها.
    • دهیدراسیون : حذف آب از گلیسیرین در شرایط خاص می تواند منجر به تولید ترکیبات غیراشباعی مانند آکرولئین شود که به عنوان ماده اولیه در صنایع شیمیایی کاربرد دارد.
    • اکسیداسیون : اکسیداسیون گلیسیرین می تواند منجر به تولید آلدئیدها کتون ها و اسیدهای کربوکسیلیک شود.

• مکانیسم های عملکرد :

  • مرطوب کنندگی : مکانیسم مرطوب کنندگی گلیسیرین مبتنی بر جذب رطوبت از محیط و نگه داری آن در سطح پوست یا محصول است. پیوندهای هیدروژنی بین گروه های هیدروکسیل گلیسیرین و مولکول های آب باعث می شود گلیسیرین آب را به خود جذب کرده و از تبخیر آن جلوگیری کند.
  • حلالیت : گلیسیرین با ایجاد پیوندهای بین مولکولی با مواد حل شونده فرآیند حل شدن را تسهیل می کند. قطبیت بالای گلیسیرین باعث می شود به خوبی مواد قطبی را در خود حل کند.
  • نرم کنندگی پوست : گلیسیرین با نفوذ به لایه های بالایی پوست و جذب رطوبت باعث نرم شدن و انعطاف پذیری پوست می شود. همچنین می تواند به بهبود عملکرد سد دفاعی پوست کمک کند.
  • ضد یخ : گلیسیرین با کاهش نقطه انجماد آب به عنوان یک ضد یخ عمل می کند. حضور گلیسیرین در آب باعث ایجاد اختلال در ساختار بلوری یخ می شود و از تشکیل بلورهای بزرگ یخ جلوگیری می کند.

کاربردهای صنعتی و مثال هایی از صنایع مختلف

گلیسیرین به دلیل خواص چندگانه اش کاربردهای بسیار گسترده ای در صنایع مختلف دارد. در زیر به برخی از مهم ترین صنایع و کاربردهای گلیسیرین اشاره می شود :

• صنایع آرایشی و بهداشتی : گلیسیرین به عنوان یک مرطوب کننده نرم کننده و حلال در طیف وسیعی از محصولات آرایشی و بهداشتی مانند کرم های پوست لوسیون ها صابون ها شامپوها خمیر دندان ها و محصولات مراقبت از مو استفاده می شود. استانداردهای بین المللی مانند USP (فارماکوپه ایالات متحده) و EP (فارماکوپه اروپا) کیفیت و خلوص گلیسیرین مورد استفاده در این صنایع را تضمین می کنند. فناوری های پیشرفته در این حوزه شامل استفاده از گلیسیرین در نانوامولسیون ها و لیپوزوم ها برای افزایش کارایی و نفوذ مواد فعال در پوست است.
• صنایع غذایی و نوشیدنی : گلیسیرین به عنوان یک شیرین کننده مرطوب کننده حلال و قوام دهنده در صنایع غذایی کاربرد دارد. از آن در تولید شیرینی ها کیک ها نوشیدنی ها و محصولات کنسروی برای حفظ رطوبت بهبود بافت و افزایش ماندگاری استفاده می شود. گلیسیرین به عنوان یک افزودنی غذایی با کد E۴۲۲ شناخته می شود و استانداردهای FCC (کد مواد غذایی شیمیایی) و JECFA (کمیته مشترک FAO/WHO در مورد افزودنی های غذایی) ایمنی و کیفیت آن را در کاربردهای غذایی تضمین می کنند.
• صنایع داروسازی : گلیسیرین به عنوان یک حلال مرطوب کننده ملین و ماده جانبی در فرمولاسیون های دارویی مختلف استفاده می شود. از آن در شربت های سرفه قطره های چشم پمادها شیاف ها و قرص ها استفاده می شود. گلیسیرین در داروهای موضعی به عنوان مرطوب کننده و نرم کننده پوست و در داروهای خوراکی به عنوان ملین خفیف کاربرد دارد. استانداردهای دارویی مانند USP EP و BP (فارماکوپه بریتانیا) کیفیت گلیسیرین مورد استفاده در داروها را کنترل می کنند.
• صنایع پلاستیک و پلیمر : گلیسیرین به عنوان یک ماده اولیه برای تولید پلیمرها و پلاستیک ها کاربرد دارد. از آن در تولید رزین های آلکیدی (که در رنگ ها و پوشش ها استفاده می شوند) پلی اورتان ها (که در فوم ها الاستومرها و چسب ها کاربرد دارند) و پلی گلیسرول ها (که به عنوان نرم کننده و افزودنی های پلاستیکی استفاده می شوند) استفاده می شود. فناوری های پیشرفته در این حوزه شامل توسعه پلاستیک های زیست تخریب پذیر مبتنی بر گلیسیرین است که به کاهش وابستگی به پلاستیک های نفتی کمک می کند.
• صنایع مواد منفجره : گلیسیرین ماده اولیه اصلی برای تولید نیتروگلیسیرین (تری نیتروگلیسیرین) است که یک ماده منفجره قوی و حساس به ضربه است. نیتروگلیسیرین در ساخت دینامیت و سایر مواد منفجره صنعتی استفاده می شود. البته استفاده از نیتروگلیسیرین به دلیل خطرات ذاتی آن با احتیاط و تحت استانداردهای ایمنی سختگیرانه انجام می گیرد.
• صنایع خودرو : گلیسیرین به عنوان یک ضد یخ در سیستم های خنک کننده خودروها و سایر ماشین آلات استفاده می شود. خاصیت کاهش نقطه انجماد آب گلیسیرین از یخ زدگی و آسیب دیدن سیستم خنک کننده در دماهای پایین جلوگیری می کند.
• صنایع روان کننده ها و سیالات صنعتی : گلیسیرین به عنوان یک روان کننده در برخی کاربردهای صنعتی مانند روان کاری ماشین آلات نساجی و به عنوان یک سیال انتقال حرارت در سیستم های گرمایش و سرمایش استفاده می شود. ویسکوزیته و پایداری حرارتی گلیسیرین آن را برای این کاربردها مناسب می سازد.
• صنعت بیودیزل : گلیسیرین محصول جانبی اصلی فرآیند تولید بیودیزل از روغن های گیاهی و چربی های حیوانی است. در فرآیند ترانس استریفیکاسیون تری گلیسیریدها با متانول یا اتانول واکنش داده و بیودیزل (استرهای متیل یا اتیل اسیدهای چرب) و گلیسیرین تولید می شود. افزایش تولید بیودیزل در سال های اخیر منجر به افزایش قابل توجهی در دسترسی به گلیسیرین خام شده است که فرصت ها و چالش هایی را برای صنایع مختلف ایجاد کرده است.
• سایر صنایع : گلیسیرین در صنایع دیگری مانند تولید کاغذ چرم نساجی جوهر چاپ و دخانیات نیز کاربردهای متنوعی دارد. در صنعت کاغذ به عنوان نرم کننده و مرطوب کننده کاغذ استفاده می شود. در صنعت چرم به عنوان نرم کننده و عامل رطوبت رسان کاربرد دارد. در صنعت نساجی به عنوان روان کننده و مرطوب کننده الیاف استفاده می شود. در جوهرهای چاپ به عنوان حلال و روان کننده عمل می کند. و در صنعت دخانیات به عنوان مرطوب کننده و نگهدارنده رطوبت توتون استفاده می شود.

بررسی استانداردهای بین المللی و فناوری های پیشرفته مرتبط

استانداردهای بین المللی نقش مهمی در تضمین کیفیت خلوص و ایمنی گلیسیرین مورد استفاده در صنایع مختلف دارند. برخی از مهم ترین استانداردها عبارتند از :

• فارماکوپه ها (USP, EP, BP) : فارماکوپه های ایالات متحده اروپا و بریتانیا استانداردهای جامعی برای گلیسیرین دارویی ارائه می دهند. این استانداردها شامل مشخصات دقیق برای خلوص شناسایی آزمون های محدودیت ناخالصی ها (مانند فلزات سنگین کلریدها سولفات ها و قندها) و آزمون های عملکرد (مانند آزمون تعیین مقدار) هستند. گلیسیرین دارویی باید از خلوص بسیار بالایی برخوردار باشد و مطابق با الزامات این فارماکوپه ها تولید و آزمایش شود.
• کد مواد غذایی شیمیایی (FCC) : این استاندارد توسط شورای کد مواد غذایی شیمیایی (Food Chemicals Codex) منتشر می شود و مشخصات و روش های آزمون برای مواد غذایی شیمیایی از جمله گلیسیرین غذایی را ارائه می دهد. استاندارد FCC کیفیت و ایمنی گلیسیرین مورد استفاده در صنایع غذایی و نوشیدنی را تضمین می کند.
• استانداردهای انجمن شیمیایی آمریکا (ACS) : انجمن شیمیایی آمریکا استانداردهای خلوص برای مواد شیمیایی آزمایشگاهی از جمله گلیسیرین با درجه معرف (Reagent Grade Glycerin) را منتشر می کند. این استانداردها برای گلیسیرین مورد استفاده در تحقیقات علمی و آزمایشگاه های شیمیایی کاربرد دارند.
• استانداردهای ISO : سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) استانداردهای مختلفی مرتبط با گلیسیرین و محصولات مبتنی بر آن منتشر کرده است. به عنوان مثال استاندارد ISO ۹۰۰۱ به سیستم های مدیریت کیفیت می پردازد که برای تولید گلیسیرین با کیفیت بالا ضروری است.

فناوری های پیشرفته مرتبط با گلیسیرین :

• تصفیه و خالص سازی گلیسیرین : گلیسیرین خام حاصل از تولید بیودیزل یا سایر منابع اغلب حاوی ناخالصی هایی مانند متانول صابون ها نمک ها و آب است. فناوری های پیشرفته تصفیه و خالص سازی گلیسیرین شامل فرآیندهای تقطیر خلاء تقطیر غشایی استخراج با حلال کروماتوگرافی و تبادل یونی است. این فناوری ها به تولید گلیسیرین با خلوص بالا برای کاربردهای دارویی غذایی و سایر صنایع حساس کمک می کنند.
• تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده : با افزایش دسترسی به گلیسیرین خام به عنوان محصول جانبی بیودیزل تحقیقات گسترده ای بر روی تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده انجام شده است. برخی از این مواد شیمیایی شامل :
  • اپی کلروهیدرین : ماده اولیه برای تولید رزین های اپوکسی و الاستومرها.
  • آکرولئین : ماده اولیه برای تولید پلیمرها داروها و آفت کش ها.
  • پروپیلن گلیکول : حلال ضد یخ و ماده اولیه برای تولید پلی استرها.
  • ۱,۳–پروپاندیول : ماده اولیه برای تولید پلیمرهای پلی تری متیلن ترفتالات (PTT) و حلال ها.
  • دی هیدروکسی استون (DHA) : ماده فعال در محصولات برنزه کننده پوست.
  • اسید سیتریک : اسید خوراکی و افزودنی غذایی.
  • هیدروژن : سوخت پاک و ماده اولیه در صنایع شیمیایی.
    فناوری های تبدیل گلیسیرین شامل فرآیندهای کاتالیزوری بیوتکنولوژیکی و الکتروشیمیایی است. توسعه این فناوری ها به استفاده بهینه از گلیسیرین و ایجاد ارزش افزوده از این محصول جانبی کمک می کند.
• کاربرد گلیسیرین در نانوفناوری : گلیسیرین به دلیل خواص حلالیت زیست سازگاری و غیرسمی بودن در نانوفناوری نیز کاربردهای رو به رشدی دارد. از گلیسیرین در سنتز نانوذرات پایدارسازی نانوذرات و فرمولاسیون نانوحامل های دارویی استفاده می شود. به عنوان مثال نانوذرات مبتنی بر گلیسیرین می توانند برای دارورسانی هدفمند و بهبود خواص داروها مورد استفاده قرار گیرند.
• تولید پایدار گلیسیرین : با توجه به اهمیت پایداری و محیط زیست تلاش هایی برای تولید پایدار گلیسیرین انجام شده است. این تلاش ها شامل بهینه سازی فرآیندهای تولید بیودیزل برای کاهش مصرف انرژی و تولید ضایعات استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید گلیسیرین و توسعه فرآیندهای بازیافت گلیسیرین است.

چالش ها و محدودیت های فنی

علی رغم کاربردهای گسترده و خواص ارزشمند گلیسیرین چالش ها و محدودیت های فنی نیز در استفاده از آن وجود دارد :

• ویسکوزیته بالا : ویسکوزیته بالای گلیسیرین به ویژه در دماهای پایین می تواند در برخی کاربردها محدودیت ایجاد کند. انتقال و پمپاژ گلیسیرین غلیظ دشوارتر است و ممکن است نیاز به گرم کردن یا رقیق سازی آن باشد.
• رطوبت گیری (هیگروسکوپی) بالا : خاصیت رطوبت گیری بالای گلیسیرین می تواند در برخی کاربردها مشکل ساز باشد. جذب رطوبت از محیط می تواند باعث چسبندگی روان شدن بیش از حد یا تغییر خواص محصول شود. برای مثال در صنایع غذایی و دارویی نگهداری و بسته بندی محصولات حاوی گلیسیرین باید به گونه ای باشد که از جذب رطوبت جلوگیری شود.
• خلوص و کیفیت : کیفیت و خلوص گلیسیرین تولید شده از منابع مختلف می تواند متفاوت باشد. گلیسیرین خام حاصل از تولید بیودیزل ممکن است حاوی ناخالصی هایی باشد که برای برخی کاربردهای حساس (مانند دارویی و غذایی) نامناسب باشد. دستیابی به گلیسیرین با خلوص بالا نیازمند فرآیندهای تصفیه و خالص سازی است که می تواند هزینه بر باشد.
• نوسانات قیمت و دسترسی : قیمت گلیسیرین می تواند تحت تاثیر عوامل مختلفی مانند قیمت روغن های گیاهی تقاضا برای بیودیزل و شرایط بازار جهانی قرار گیرد. نوسانات قیمت و دسترسی به گلیسیرین می تواند برنامه ریزی و هزینه بندی صنایع مصرف کننده را تحت تاثیر قرار دهد.
• تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده : اگرچه تلاش های زیادی برای تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده انجام شده است اما هنوز برخی چالش های فنی و اقتصادی در تجاری سازی این فرآیندها وجود دارد. توسعه فرآیندهای کارآمد اقتصادی و پایدار برای تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده همچنان یک چالش مهم است.
• مسائل زیست محیطی : تولید و استفاده از گلیسیرین نیز می تواند مسائل زیست محیطی را به همراه داشته باشد. فرآیندهای تصفیه گلیسیرین ممکن است ضایعاتی تولید کنند که نیاز به مدیریت مناسب دارند. همچنین برخی از مشتقات گلیسیرین (مانند نیتروگلیسیرین) می توانند برای محیط زیست خطرناک باشند.

نکات کلیدی برای بهینه سازی و بهبود عملکرد

برای بهینه سازی و بهبود عملکرد گلیسیرین در کاربردهای مختلف می توان به نکات کلیدی زیر توجه کرد :

• انتخاب گرید مناسب گلیسیرین : با توجه به نوع کاربرد انتخاب گرید مناسب گلیسیرین از نظر خلوص و کیفیت ضروری است. برای کاربردهای دارویی و غذایی استفاده از گلیسیرین با گرید دارویی یا غذایی که مطابق با استانداردهای فارماکوپه ها یا FCC باشد توصیه می شود. برای کاربردهای صنعتی کمتر حساس می توان از گریدهای با خلوص پایین تر و قیمت مناسب تر استفاده کرد.
• کنترل رطوبت : در کاربردهایی که خاصیت رطوبت گیری گلیسیرین نامطلوب است باید اقدامات کنترلی برای کاهش جذب رطوبت انجام شود. استفاده از بسته بندی مناسب افزودن مواد ضد رطوبت یا تغییر فرمولاسیون محصول می تواند به کاهش مشکلات ناشی از رطوبت گیری کمک کند.
• کاهش ویسکوزیته : در صورت نیاز به کاهش ویسکوزیته گلیسیرین می توان از روش های مختلفی مانند گرم کردن رقیق سازی با حلال های مناسب (مانند آب یا الکل ها) افزودن مواد کاهنده ویسکوزیته یا استفاده از مشتقات گلیسیرین با ویسکوزیته پایین تر استفاده کرد.
• بهبود پایداری حرارتی و اکسیداسیونی : گلیسیرین در دماهای بالا و در معرض هوا می تواند تجزیه شود یا اکسید شود. افزودن مواد پایدارکننده حرارتی و آنتی اکسیدان ها می تواند به بهبود پایداری گلیسیرین در این شرایط کمک کند.
• اصلاح شیمیایی گلیسیرین : برای بهبود خواص و گسترش کاربردهای گلیسیرین می توان از روش های اصلاح شیمیایی استفاده کرد. استری شدن اتریفیکاسیون پلیمر شدن و سایر واکنش های شیمیایی می تواند منجر به تولید مشتقات گلیسیرین با خواص مطلوب تر برای کاربردهای خاص شود.
• استفاده از فناوری های پیشرفته تصفیه : برای دستیابی به گلیسیرین با خلوص بالا و حذف ناخالصی ها استفاده از فناوری های پیشرفته تصفیه مانند تقطیر غشایی کروماتوگرافی و تبادل یونی توصیه می شود.
• توجه به مسائل زیست محیطی : در انتخاب فرآیندهای تولید و استفاده از گلیسیرین باید به مسائل زیست محیطی توجه شود. استفاده از منابع تجدیدپذیر کاهش تولید ضایعات و بازیافت گلیسیرین می تواند به کاهش اثرات منفی زیست محیطی کمک کند.

نتیجه گیری علمی و تخصصی

گلیسیرین یک پلی اُل سه هیدروکسیل با خواص فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد به عنوان یک ماده شیمیایی همه کاره در صنایع گوناگون جایگاه ویژه ای دارد. خواص رطوبت گیری حلالیت نرم کنندگی و واکنش پذیری آن امکان استفاده از آن را در صنایع آرایشی و بهداشتی غذایی داروسازی پلاستیک مواد منفجره خودرو و بسیاری دیگر فراهم آورده است. استانداردهای بین المللی مانند فارماکوپه ها و FCC کیفیت و ایمنی گلیسیرین مورد استفاده در این صنایع را تضمین می کنند.

فناوری های پیشرفته در زمینه تصفیه و خالص سازی گلیسیرین تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده و کاربرد گلیسیرین در نانوفناوری افق های جدیدی را برای استفاده از این ماده ارزشمند گشوده اند. با این حال چالش هایی مانند ویسکوزیته بالا رطوبت گیری نوسانات قیمت و مسائل زیست محیطی نیز در استفاده از گلیسیرین وجود دارد که نیازمند توجه و راه حل های فنی و مدیریتی مناسب است.

به طور کلی گلیسیرین نه تنها یک مرطوب کننده ساده بلکه یک بلوک ساختمانی شیمیایی حیاتی با پتانسیل کاربردهای گسترده تر در آینده است. توسعه فناوری های نوین برای تولید پایدار تصفیه کارآمد و تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده نقش مهمی در افزایش ارزش اقتصادی و زیست محیطی این ماده ایفا خواهد کرد.

پرسش و پاسخ

پرسش ۱ : چه گریدهای مختلفی از گلیسیرین وجود دارد و کاربردهای آنها چیست؟

پاسخ : گلیسیرین بر اساس خلوص و کاربرد به گریدهای مختلفی تقسیم می شود :

• گلیسیرین دارویی (USP/EP/BP) : این گرید دارای بالاترین خلوص است و مطابق با استانداردهای فارماکوپه های دارویی تولید می شود. کاربرد اصلی آن در صنایع داروسازی و محصولات بهداشتی است که نیاز به خلوص بسیار بالا دارند.
• گلیسیرین غذایی (FCC) : این گرید مطابق با استانداردهای FCC تولید شده و برای استفاده در صنایع غذایی و نوشیدنی مناسب است. خلوص آن کمتر از گرید دارویی اما همچنان بالا و ایمن برای مصرف خوراکی است.
• گلیسیرین صنعتی : این گرید خلوص پایین تری نسبت به گریدهای دارویی و غذایی دارد و برای کاربردهای صنعتی مانند تولید رزین های آلکیدی روان کننده ها ضد یخ و مواد منفجره مناسب است.
• گلیسیرین خام (Crude Glycerin) : این گرید محصول جانبی تولید بیودیزل است و حاوی ناخالصی های زیادی مانند متانول صابون ها نمک ها و آب است. قبل از استفاده در بسیاری از کاربردها نیاز به تصفیه و خالص سازی دارد.

پرسش ۲ : آیا گلیسیرین برای مصرف خوراکی و استفاده در محصولات آرایشی و بهداشتی بی خطر است؟

پاسخ : بله گلیسیرین به طور کلی برای مصرف خوراکی و استفاده موضعی در محصولات آرایشی و بهداشتی بی خطر محسوب می شود. گلیسیرین غیرسمی است و توسط بدن متابولیزه می شود. سازمان های بهداشتی بین المللی مانند سازمان غذا و داروی آمریکا (FDA) و سازمان بهداشت جهانی (WHO) گلیسیرین را به عنوان یک ماده ایمن (GRAS – Generally Recognized As Safe) طبقه بندی کرده اند. با این حال مصرف بیش از حد گلیسیرین خوراکی می تواند منجر به اثرات ملین خفیف شود. همچنین در موارد نادر برخی افراد ممکن است به گلیسیرین موضعی حساسیت نشان دهند.

پرسش ۳ : چگونه گلیسیرین به صورت پایدار تولید می شود؟

پاسخ : تولید پایدار گلیسیرین به دو جنبه اصلی مربوط می شود : منبع تولید و فرآیند تولید.

• منبع تولید پایدار : استفاده از منابع تجدیدپذیر برای تولید گلیسیرین مانند روغن های گیاهی و چربی های حیوانی پایدار به پایداری تولید کمک می کند. همچنین استفاده از گلیسیرین خام به عنوان محصول جانبی تولید بیودیزل به کاهش ضایعات و بهره وری منابع کمک می کند.

فرآیند تولید پایدار : بهینه سازی فرآیندهای تولید گلیسیرین برای کاهش مصرف انرژی استفاده از کاتالیزورهای سبز کاهش تولید ضایعات و بازیافت مواد به پایداری فرآیند تولید کمک می کند. همچنین توسعه فناوری های تبدیل گلیسیرین به مواد شیمیایی با ارزش افزوده به استفاده بهینه از این محصول جانبی و کاهش وابستگی به منابع نفتی کمک می کند.