主题:【原创】甘油结晶问题的理化测试及其对甘油凝固原因的探索

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qingqingcao
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发现甘油以后的150年人类一直没办法让甘油结晶,一直到1920年有一次在运送甘油的货船里有一桶甘油突然结晶了,科学家就把这些结晶作为晶种带回实验室打算制作甘油结晶,但是神奇的发现,这以后时候即使没有放入晶种的甘油也可以结晶了。这是历史上的故事。

冬天时候,气温还是比较低的。有时候,装上的一桶桶甘油在冰天雪地中,10桶中有2,3桶结晶。室外温度大概在-4℃左右(南方天气)

结晶给客户带来了如何取出的困难。

实际上甘油结晶正说明了甘油纯度很高。以下是测试的结果。 同一批号的甘油(留样是从客户处取来的结晶甘油)。



项目


结晶甘油


留样甘油


表观


晶体甘油,20水浴融化成甘油液体。


液体甘油。


红外


和标准红外谱图相同


和标准红外谱图相同


含量


99.77%


99.81%


相对密度(25


1.2615g/ml


1.2616 g/ml


水分


0.16% KF


0.12% (KF)


色谱


没有发现杂峰


没有发现杂峰


粘度(cP


1289


1312


结晶甘油红外



留样甘油红外





结果及讨论

1. 红外图谱分析,结晶甘油的各峰和留样甘油相同,并且与标准甘油红外谱图相同。定性说明,结晶甘油就是甘油。

2 .结晶甘油GC图谱仅一个峰,说明其不含杂质,并且该峰的保留时间和甘油标准品相同。也说明结晶甘油就是甘油。

3.结晶甘油含量和留样结果几乎相似。水分略多一点点,粘度稍小一点点。但是都远远高于药典注射级甘油要求。由于甘油吸水和引湿,有可能造成含量稍微低一点点,水分多一点点。

4.结晶的原因,我自己杜撰下,由于甘油含有羟基,会形成分子间和分子内氢键。在冬天,运输过程中,存在摇晃。我们知道结构决定性质。摇晃过程中,键角可能发生变化。只要桶内有一点点分子键角达到了在-4℃左右的角度,形成一个晶核,引起多米诺骨牌效应,其他甘油分子在晶核作用下,凝结起晶体。同样道理,由于产生晶核一定要一部分分子达到同样的特定键角度,过,或不及都不能形成晶核,所以形成晶体是一个随机事件。故会发生十桶有2,3个发生结晶。 由于氢键作用,所以甘油凝固点和熔点是相差很多的。好像甘油凝固点在-15到  -3 0℃(对一般情况下,不摇动,范围宽也说明是有氢键作用),熔点在17℃左右。这说明凝固的甘油 打开氢键,才能融化。而要达到一个特定凝固的氢键键角,需要冷点温度,这样分子定型容易和摇晃。

5.我们可以看到冬天买来的一箱20瓶冰醋酸在4℃时候又的是液体,有的是固体。同样也可以用我杜撰的看法来解释。醋酸同样包含氢键。

所以 甘油结晶 正说明甘油纯度高。
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qingqingcao
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冬天(温度大约6℃以下)购买来的冰醋酸,打开时候还是液体,摇一摇就变成固体结晶。从这里我想到了键角问题。
abcdefghijkl123
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冬天摇一摇打开的冰醋酸,冰醋酸会结晶,因为其冰点高,摇动,扩大了与冷空气的接触面积,从而产生的结晶
快乐
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原文由 abcdefghijkl123(abcdefghijkl123) 发表:
冬天摇一摇打开的冰醋酸,冰醋酸会结晶,因为其冰点高,摇动,扩大了与冷空气的接触面积,从而产生的结晶


当温度低于它的熔点(为16.6℃)时,就凝结成冰状晶体
yuduoling
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qingqingcao
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冬天摇一摇打开的冰醋酸,冰醋酸会结晶,因为其冰点高,摇动,扩大了与冷空气的接触面积,从而产生的结晶


当温度低于它的熔点(为16.6℃)时,就凝结成冰状晶体


感谢两位朋友的解释。

我是发现这个问题。即在冬天购买的冰醋酸,温度大概在4-5℃,有的凝结,有的没有凝结。而摇动下未凝结的,它马上凝固起来。

而我们知道冰醋酸的凝固点是16.6℃。而为什么4-5℃ 还有没有凝结的冰醋酸? 这让我臆想到是否和形成氢键键角有关。如果冰醋酸 在4℃时候还没有形成那个键角,就不会凝结。但是通过摇动等方式,也许使得分子间接触加大,其形成不同键角的可能性加大,只要形成了那凝固的键角,则立马会凝固起来。
这使我和甘油凝结联系起来。冬天,10桶中有2,3桶被凝固。如果机械地讲,问什么只有2,3桶凝结,而不是全部凝结;或为什么只有这两,3桶凝结,而通过理化测试,证明结晶甘油和未结晶甘油是一样的。

不过我没有设备和方法来验证。只能通过臆想和联系来推断了。我知道自己理论水平不够,所以,还请大家多批评指教。
tutm
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这种过冷现象应该说是常见的,记得一些中学科技读物里就有介绍;纯净的水也会有此现象,分子稍大一些的物质更明显。一般的原因解释是缺少结晶核心造成的。楼主说的键角原因似乎有点牵强,一般所说的键长/键角是处于振动态的,具体数值只是一个统计学数据。
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去年冬天
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快乐
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我们单位生产甘油,有结晶问题。我想不出什么招来解释。所以臆想用键角来解释。

tutm说得很对。这是过冷现象。那么如何解释甘油有的结晶,有的不结晶? 我实在想不出了。
symmacros
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结晶了的甘油的纯度会很高,因为结晶过程相当于纯化过程。
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