BENZOAT DE POTASIU: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, PRODUCȚIE, UTILIZĂRI - CHIMIE - 2025

Benzoatul este un compus organic care constă dintr - un ion de potasiu K ⁺ și benzoat de ion C ₆ H ₅ COO ^- . Formula sa chimică este C ₆ H ₅ COOK sau formula condensat C ₇ H ₅ KO ₂ . Este un solid cristalin alb. Este higroscopic, ceea ce înseamnă că absoarbe apa din aer.

Soluțiile apoase de benzoat de potasiu sunt ușor alcaline. Într-un mediu acid, ionul benzoat (C ₆ H ₅ COO ^- ) tinde să ia un proton și să se transforme în acid benzoic (C ₆ H ₅ COOH).

Benzoat de potasiu C ₆ H ₅ COOK solid. W. Oelen. Sursa: Wikimedia Commons.

Benzoatul de potasiu este utilizat ca conservant alimentar, mai ales atunci când se dorește ca acestea să nu conțină sodiu (Na). Împiedică alimentele să se strice din cauza microorganismelor.

Este utilizat în preparate reci, băuturi răcoritoare procesate și produse de panificație, printre alte alimente. Acțiunea sa de conservare se datorează probabil acidului benzoic (C ₆ H ₅ COOH) care se formează la pH scăzut, ceea ce împiedică reproducerea ciupercilor și bacteriilor.

Deși benzoatul de potasiu este aprobat de organizațiile medicale, este recomandabil să nu abuzeze de utilizarea acestuia, deoarece s-a constatat că poate afecta făturile șoarecilor.

Structura

Benzoatul de potasiu este o sare organică, adică o sare a unui acid carboxilic, deoarece este sarea de potasiu a acidului benzoic. Acesta este alcătuit dintr - un cation de potasiu K + și C ₆ H ₅ COO ^- benzoat de anioni .

Anionul benzoat C ₆ H ₅ COO ^- este format dintr-un inel benzen C ₆ H ₅ - și o grupare carboxilat ^- COO ^- .

Structura chimică a benzoatului de potasiu. Edgar181. Sursa: Wikimedia Commons.

Legătura dintre acești doi ioni este o legătură electrostatică puternică care îi ține în zăbrele de cristal.

Structura 3D a benzoatului de potasiu. Negru = carbon; alb = hidrogen; roșu = oxigen; violet = potasiu. Claudio Pistilli. Sursa: Wikimedia Commons.

Nomenclatură

• Benzoat de potasiu
• Sarea de potasiu a acidului benzoic

Proprietăți

Stare fizică

Solid alb alb cristalin.

Greutate moleculară

160.212 g / mol

Solubilitate

Solubil în apă.

pH

Soluțiile apoase de benzoat de potasiu sunt ușor de bază.

Proprietăți chimice

Este higroscopic, adică este un solid care absoarbe apa din mediu cu ușurință.

Legătura dintre ionul de potasiu K ⁺ și ionul benzoat C ₆ H ₅ COO ^- ca în majoritatea compușilor ionici poate fi depășită doar cu o temperatură ridicată sau cu un solvent foarte polar, cum ar fi apa.

Anionul benzoat C ₆ H ₅ COO ^- este moderat de bază, cu o tendință apreciabilă de a se combina cu protoni. Acesta reacționează cu apa luând un proton H ⁺ pentru a forma acid benzoic (C ₆ H ₅ COOH) și acest lucru duce la o creștere a concentrației de OH ^- ioni .

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

Din acest motiv, soluțiile apoase de benzoat de potasiu sunt ușor alcaline.

Obținerea

Pentru a prepara benzoat de potasiu, acid benzoic (C ₆ H ₅ COOH) este neutralizat cu carbonat de potasiu (K ₂ CO ₃ ) într - un volum minim de apă pentru a obține o soluție limpede , din care cristalizează sarea.

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

Apoi, sarea benzoat de potasiu cristalizată este spălată de mai multe ori cu eter și uscată.

Aplicații

În industria alimentară procesată

Benzoatul de potasiu este utilizat pe scară largă ca agent antimicrobian pentru conservarea băuturilor, a derivatelor din fructe, a produselor de panificație și a altor alimente.

Unele produse de panificație pot conține benzoat de potasiu. Autor: Andrew Martin. Sursa: Pixabay.

Este un conservant alimentar, capabil să inhibe, să încetinească sau să încetinească procesul de fermentare, acidifiere sau deteriorare a alimentelor din cauza unor ciuperci și bacterii.

Potrivit Agenției pentru Protecția Mediului sau EPA, benzoatul de potasiu a fost verificat ca un compus cu o mică preocupare pentru sănătatea umană.

Împotriva ciupercilor

Este un agent antifungic, deoarece le poate distruge suprimându-și capacitatea de a crește sau de a se reproduce. Nu este un fungicid pentru țesuturile animalelor sau ale corpului uman, ci un inhibitor care încetinește sau încetinește creșterea ciupercilor din alimente sau băuturi.

Unele tipuri de mucegai produc substanțe numite aflatoxine, care reprezintă o amenințare atât pentru oameni, cât și pentru animale, deoarece sunt toxice, pot provoca cancer și mutații.

Majoritatea mucegaiurilor sunt inhibate la concentrații de 0,05-0,10% benzoat de potasiu. Performanța acestuia depinde de pH, deoarece la un pH mai mic este mai eficient ca antifungic.

Sodele prelucrate pot conține benzoat de potasiu. Autor: Lisakara. Sursa: Pixabay.

Acest lucru se datorează faptului că acțiunea antifungică rezidă de fapt în acidul benzoic C ₆ H ₅ COOH, care este acidul conjugat al benzoatului de potasiu. Acest acid este format la un pH scăzut, adică în prezența unei cantități mari de ioni de hidrogen H ⁺ :

Benzoat de potasiu + ioni de hidrogen → Acid benzoic + ioni de potasiu

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

Conform unor cercetători, eficiența sa se datorează în parte solubilității acidului benzoic din membrana celulară a microorganismului. Acest tip de acid crește fluxul de protoni prin această membrană.

Aceasta provoacă întreruperea sau dezorganizarea anumitor funcții ale celulelor fungice.

Împotriva bacteriilor

Este un agent care lucrează împotriva unor bacterii. Se adaugă la alimente precum cârnați prelucrați, șuncă procesată (gata de mâncare) și unele băuturi.

A fost testat împotriva Listeria monocytogenes, o bacterie care poate ucide oamenii care mănâncă alimente contaminate cu acesta. Produce febră, vărsături și diaree, printre alte simptome.

S-a constatat că alimentele tratate cu benzoat de potasiu și care au fost contaminate cu Listeria trebuie păstrate la temperaturi sub -2,2 ° C pentru ca această bacterie să nu se reproducă.

Hot-dog-urile și alte carne umplute pot conține benzoat de potasiu. Autor: Vânzarea fotografiilor mele cu StockAgencies nu este permisă. Sursa: Pixabay.

Pe de altă parte, s-a încercat utilizarea radiațiilor electronice pentru a intensifica efectul benzoatului de potasiu împotriva bacteriilor, dar s-a stabilit că se produce benzen C ₆ H ₆ , care este un compus toxic.

Prin urmare, deși alimentele conțin benzoat de potasiu, se recomandă ca acestea să fie gătite de preferință la temperaturi ridicate înainte de a fi consumate, pentru a elimina orice tip de pericol derivat din prezența bacteriilor patogene.

În diferite aplicații

Conform surselor consultate, benzoatul de potasiu este de asemenea utilizat în adezivi și agenți de legare pentru o varietate de utilizări. Se adaugă la țigări și tutun sau are legătură cu fabricarea acestora.

Este utilizat în produse de îngrijire personală, precum produse cosmetice, șampon, parfumuri, săpunuri, loțiuni etc. De asemenea, face parte din vopsele și acoperiri.

Efectele negative ale ingerarii alimentelor cu benzoat de potasiu

Unii cercetători au descoperit că benzoatul de potasiu produce efecte nocive asupra făturilor de șoareci.

Deși nu s-au observat efecte la șoarecii adulți expuși la benzoatul de potasiu, s-au constatat malformații în ochii făturilor și o scădere marcată a greutății și lungimii corpurilor mici ale făturilor de șoarece.

Conform experiențelor de laborator, făturile de șoareci pot fi afectate de benzoatul de potasiu ingerat de mamă. Autor: Tibor Janosi Mozes. Sursa: Pixabay.

Aceasta înseamnă că făturile sunt mai sensibile la benzoatul de potasiu decât la șoarecii adulți.

Referințe

1. Mandal, PK și colab. (1978). Comportamentul vâscozității acidului benzoic și a ionului benzoat în soluție apoasă. Journal of Solution Chemistry, vol. 7, nr. 1, 1978. Recuperat de la link.springer.com.
2. Rusul, G. și Marth, EH (1987). Creșterea și producția de aflatoxină prin Aspergillus parasiticus NRRL 2999 în prezența potasiului de bnezoat sau a sorbului de potasiu și la diferite valori inițiale ale pH-ului. J Food Prot. 1987; 50 (10): 820-825. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
3. Lu, Z. și colab. (2005). Efectele inhibitoare ale sărurilor cu acid organic pentru controlul Listeria monocytogenes pe Frankfurters. J Food Prot. 2005; 68 (3): 499-506. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhu, MJ și colab. (2005). Impactul ingredientelor antimicrobiene și iradierea asupra supraviețuirii Listeria monocytogenes și a calității șuncăi de Turcia gata de mâncare. Poult Sci. 2005; 84 (4): 613-20. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
5. Biblioteca Națională de Medicină din SUA. (2019). Benzoat de potasiu. Recuperat din pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Afshar, M. și colab. (2013). Efectele teratogene ale consumului pe termen lung de benzoat de potasiu asupra dezvoltării ochilor la șoarecii fetali Balb / c. Iran J Basic Med Sci. 2013; 16 (4): 584-589. Recuperat din ncbi.nlm.nih.gov.
7. Lide, DR (editor) (2003). Manual CRC de Chimie și Fizică. 85 - ^lea CRC Press.
8. Morrison, RT și Boyd, RN (2002). Chimie organica. Ediția a VI-a. Prentice-Hall.