KÁLIUM-BENZOÁT: SZERKEZET, TULAJDONSÁGOK, ELŐÁLLÍTÁS, FELHASZNÁLÁSOK - KÉMIA - 2026

A benzoát egy szerves vegyület, amely K ⁺ káliumionból és C ₆ H ₅ COO ^- benzoát ionból áll. Vegyi képlete C ₆ H ₅ COOK vagy kondenzált képlet C ₇ H ₅ KO ₂. Fehér kristályos szilárd anyag. Higroszkopikus, ami azt jelenti, hogy felszívja a vizet a levegőből.

A kálium-benzoát vizes oldatai enyhén lúgosak. Savas közegben a benzoát-ion (C ₆ H ₅ COO ^-) hajlamos protont venni és benzoesavvá (C ₆ H ₅ COOH) alakulni.

Kálium-benzoát C ₆ H ₅ COOK szilárd anyag. W. Oelen. Forrás: Wikimedia Commons.

A kálium-benzoátot tartósítószerként használják, különösen akkor, ha kívánatos, hogy ezek nátrium- (Na) -mentesek. Megakadályozza az élelmiszerek romlását a mikroorganizmusok miatt.

Sütéshez, feldolgozott üdítőitalokhoz és sütőipari termékekhez használják, többek között az ételekhez. Tartósító hatása valószínűleg az alacsony pH-n képződő benzoesavnak (C ₆ H ₅ COOH) köszönhető, amely megakadályozza a gombák és baktériumok szaporodását.

Noha a kálium-benzoátot az egészségügyi szervezetek jóváhagyták, tanácsos nem szabad visszaélni annak használatával, mivel azt találták, hogy ez befolyásolhatja az egerek magzatát.

Szerkezet

A kálium-benzoát egy szerves só, vagyis egy karbonsav sója, mivel ez a benzoesav káliumsója. K + kálium kationból és C ₆ H ₅ COO ^- benzoát anionból áll.

A benzoát anion C ₆ H ₅ COO ^- van kialakítva benzolgyűrű C ₆ H ₅ - és egy karboxilátcsoport -COO ^-.

Kálium-benzoát kémiai szerkezete. Edgar181. Forrás: Wikimedia Commons.

A két ion közötti kötés egy erős elektrosztatikus kötés, amely azokat a kristályrácsban tartja.

Kálium-benzoát 3D szerkezete. Fekete = szén; fehér = hidrogén; piros = oxigén; ibolya = kálium. Claudio Pistilli. Forrás: Wikimedia Commons.

Elnevezéstan

• Kálium-benzoát
• A benzoesav káliumsója

Tulajdonságok

Fizikai állapot

Kristályos fehér szilárd anyag.

Molekuláris tömeg

160,212 g / mol

Oldhatóság

Vízben oldódik.

pH

A kálium-benzoát vizes oldatai enyhén bázikusak.

Kémiai tulajdonságok

Higroszkopikus, vagyis szilárd anyag, amely könnyen felszívja a vizet a környezetből.

A káliumion K ⁺ és a C ₆ H ₅ COO- benzoát-ion közötti kötést ^- mint a legtöbb ionos vegyületben - csak magas hőmérsékleten vagy egy nagyon poláros oldószer, például víz révén lehet áthidalni.

A benzoát anion C ₆ H ₅ COO ^- mérsékelten bázikus, érzékelhető tendencia, hogy összekapcsolják a protonok. Ez vízzel reagál, hogy egy proton H ⁺ alkotnak benzoesav (C ₆ H ₅ COOH), és ezt a növekedéséhez vezet a koncentráció OH ^- ionok.

C ₆ H ₅ COO ^- + H ₂ O ⇔ C ₆ H ₅ COOH + OH ^-

Ezért a kálium-benzoát vizes oldatai enyhén lúgosak.

beszerzése

A kálium-benzoát előállításához a benzoesavat (C ₆ H ₅ COOH) kálium-karbonáttal (K ₂ CO ₃) semlegesítjük minimális mennyiségű vízben, és így tiszta oldatot kapunk, amelyből a só kristályosodik.

2 C ₆ H ₅ COOH + K ₂ CO ₃ → 2 C ₆ H ₅ COO ^- K ⁺ + H ₂ O + CO ₂ ↑

Ezután a kristályosított kálium-benzoát-sót éterrel többször mossuk és szárítjuk.

Alkalmazások

A feldolgozott élelmiszeriparban

A kálium-benzoátot széles körben használják antimikrobiális szer italok, gyümölcsszármazékok, pékáruk és egyéb élelmiszerek tartósítására.

Egyes sütőipari termékek kálium-benzoátot tartalmazhatnak. Szerző: Andrew Martin. Forrás: Pixabay.

Élelmiszer-tartósítószer, amely gomba és baktériumok következtében képes gátolni, lelassítani vagy lelassítani az ételek erjedését, savanyítását vagy romlását.

A Környezetvédelmi Ügynökség vagy az EPA szerint a kálium-benzoátot olyan vegyületként igazolták, amely az emberi egészségre kevés figyelmet fordít.

Gombák ellen

Gombaellenes szer, mivel megsemmisítheti őket növekedésük és szaporodásuk gátlásával. Ez nem az állati vagy az emberi test szöveteinek fungicidje, hanem egy olyan inhibitor, amely lassítja vagy lassítja a gombák növekedését ételekben vagy italokban.

Egyes penészfajták aflatoxinnak nevezett anyagokat termelnek, amelyek veszélyt jelentenek mind az emberekre, mind az állatokra, mivel mérgezőek, rákot és mutációkat okozhatnak.

A legtöbb formát 0,05–0,10% kálium-benzoát koncentrációban gátolják. Ennek teljesítménye a pH-tól függ, mert alacsonyabb pH-nál hatékonyabb gombaellenes szerként.

A feldolgozott szóda tartalmazhat kálium-benzoátot. Szerző: Lisakara. Forrás: Pixabay.

Ennek oka az, hogy a gombaellenes hatás valójában a C ₆ H ₅ COOH benzoesavban, amely a kálium-benzoát konjugált savja. Ez a sav alacsony pH-n, azaz nagy mennyiségű H ⁺ hidrogénion jelenlétében képződik:

Kálium-benzoát + hidrogénionok → Benzoesav + Kálium-ionok

C ₆ H ₅ COOK + H ⁺ → C ₆ H ₅ COOH + K ⁺

Egyes kutatók szerint hatékonysága részben annak köszönhető, hogy a benzoesav oldódik a mikroorganizmus sejtmembránjában. Az ilyen típusú sav növeli a protonok áramlását ezen a membránon keresztül.

Ez a gombasejt bizonyos funkcióinak megszakítását vagy rendezetlenségét okozza.

Baktériumok ellen

Ez egy olyan szer, amely bizonyos baktériumok ellen hat. Olyan élelmiszerekhez adják, mint például feldolgozott kolbász, feldolgozott sonka (fogyasztásra kész) és néhány ital.

A Listeria monocytogenes baktérium ellen vizsgálták, amely képes megölni az embereket, akik vele szennyezett ételt fogyasztanak. Több tünet mellett lázot, hányást és hasmenést okoz.

Megállapítást nyert, hogy a kálium-benzoáttal kezelt és Listeria-val szennyezett élelmiszereket -2,2 ° C alatti hőmérsékleten kell tartani, hogy ez a baktérium ne szaporodjon.

A hot-dogok és más töltött húsok tartalmazhatnak kálium-benzoátot. Szerző: Fotóim eladása a StockAgencies segítségével nem engedélyezett. Forrás: Pixabay.

Másrészt az elektron sugárzás használatával megpróbálták fokozni a kálium-benzoát baktériumok elleni hatását, de megállapítást nyert, hogy C ₆ H ₆ benzol képződik, amely mérgező vegyület.

Ezért, bár az élelmiszerek kálium-benzoátot tartalmaznak, ajánlott, hogy azok fogyasztása elõtt magas hõmérsékleten főzzék, hogy elkerüljék a patogén baktériumok jelenléte által okozott bármilyen veszélyt.

Különböző alkalmazásokban

A megkérdezett források szerint a kálium-benzoátot ragasztókban és kötőanyagokban is használják különféle célokra. A cigarettához és a dohányhoz adják hozzá, vagy ezek gyártásával kapcsolatosak.

Szépségápolási termékekben, például kozmetikumokban, samponokban, parfümökben, szappanokban, testápolókban használják. Ez a festékek és a bevonatok része.

Az ételek kálium-benzoáttal történő bevitelének negatív hatásai

Egyes kutatók azt találták, hogy a kálium-benzoát káros hatást gyakorolt ​​az egerek magzatára.

Noha a kálium-benzoátnak kitett felnőtt egerekben nem figyeltek meg hatást, a magzatok szemében rendellenességeket észleltek, és az egér magzatok kis testének súlya és hossza jelentősen csökkent.

A laboratóriumi tapasztalatok szerint az egerek magzatát az anya lenyelte kálium-benzoát befolyásolhatja. Szerző: Janosi Mozes Tibor. Forrás: Pixabay.

Ez azt jelenti, hogy a magzatok érzékenyebbek a kálium-benzoátra, mint a felnőtt egerekre.

Irodalom

1. Mandal, PK és mtsai. (1978). A benzoesav és a benzoát-ion viszkozitás viselkedése vizes oldatban. Journal of Solution Chemistry, 7. kötet, 1. szám, 1978. Recovery from link.springer.com.
2. Rusul, G. és Marth, EH (1987). Növekedés és aflatoxintermelés Aspergillus parasiticus NRRL 2999 által, kálium-benzoát vagy kálium-szorbát jelenlétében és eltérő kezdeti pH-értékekkel. J Food Prot., 1987; 50 (10): 820-825. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
3. Lu, Z. et al. (2005). A szerves savak sóinak gátló hatásai a Listeria monocytogenes elleni védekezésre a frankfurtierekben. J Food Prot., 2005; 68 (3): 499-506. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
4. Zhu, MJ és mtsai. (2005). Az antimikrobiális összetevők és a besugárzás hatása a Listeria monocytogenes túlélésére és az étkezésre kész pulyka sonka minőségére. Poult Sci., 2005; 84 (4): 613-20. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
5. Az Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára. (2019). Kálium-benzoát. Helyreállítva a pubchem.ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
6. Afshar, M. et al. (2013). A kálium-benzoát hosszú távú fogyasztásának teratogén hatásai a szemfejlődésre Balb / c magzati egerekben. Irán J Basic Med Sci., 2013; 16 (4): 584-589. Helyreállítva az ncbi.nlm.nih.gov webhelyről.
7. Lide, DR (szerkesztő) (2003). CRC kémia és fizika kézikönyve. 85 ^-én CRC Press.
8. Morrison, RT és Boyd, RN (2002). Szerves kémia. 6. kiadás. Prentice-Hall.