KALIJEV BENZOAT: STRUKTURA, LASTNOSTI, PROIZVODNJA, UPORABE - KEMIJA - 2026

Benzoat je organska spojina, sestavljena iz kalijeve ione K ⁺ in benzoat ionsko C ₆ H ₅ COO ^- . Njegova kemijska formula je C ₆ H ₅ COOK ali kondenzirana formula C ₇ H ₅ KO ₂ . Je bela kristalna trdna snov. Je higroskopičen, kar pomeni, da absorbira vodo iz zraka.

Vodne raztopine kalijevega benzoata so rahlo alkalne. V kislem mediju benzoatni ion (C ₆ H ₅ COO ^- ) teži, da prevzame proton in se spremeni v benzojevo kislino (C ₆ H ₅ COOH).

Kalijev benzoat C ₆ H ₅ COOK trden. W. Oelen. Vir: Wikimedia Commons.

Kalijev benzoat se uporablja kot konzervans živila, še posebej, če želimo, da so brez natrija (Na). Preprečuje, da bi se hrana pokvarila zaradi mikroorganizmov.

Uporablja se v narezkih, predelanih brezalkoholnih pijačah in pekovskih izdelkih, med drugimi živili. Verjetno je njegovo konzervativno delovanje posledica benzojeve kisline (C ₆ H ₅ COOH), ki nastane pri nizkem pH, ki preprečuje razmnoževanje gliv in bakterij.

Čeprav je kalijev benzoat odobren s strani zdravstvenih organizacij, je priporočljivo, da se njegova uporaba ne zlorablja, saj je bilo ugotovljeno, da lahko vpliva na plodove miši.

Struktura

Kalijev benzoat je organska sol, torej sol karboksilne kisline, saj je kalijeva sol benzojeve kisline. Je sestavljena iz kalijevega kationa K + in C ₆ H ₅ COO ^- benzoat anion .

Benzoat anionsko C ₆ H ₅ COO ^- tvorjena s benzenov obroč C ₆ H ₅ - in karboksilatno skupino -COO ^- .

Kemična sestava kalijevega benzoata. Edgar181. Vir: Wikimedia Commons.

Vez med tema dvema ionoma je močna elektrostatična vez, ki ju zadržuje v kristalni rešetki.

3D struktura kalijevega benzoata. Črna = ogljik; beli = vodik; rdeča = kisik; vijolična = kalij. Claudio Pistilli. Vir: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Kalijev benzoat
• Kalijeva sol benzojeve kisline

Lastnosti

Fizično stanje

Kristalno bela trdna snov.

Molekularna teža

160.212 g / mol

Topnost

Topen v vodi.

pH

Vodne raztopine kalijevega benzoata so nekoliko bazične.

Kemijske lastnosti

Je higroskopičen, to je trdna snov, ki vodo zlahka absorbira iz okolja.

Vezo med kalijevim ionom K ⁺ in benzoatnim ionom C ₆ H ₅ COO ^- tako kot v večini ionskih spojin lahko premagamo le z visoko temperaturo ali z zelo polarnim topilom, kot je voda.

Benzoatni anion C ₆ H ₅ COO ^- je zmerno bazičen, z izrazito nagnjenostjo k kombiniranju s protoni. To reagira z vodo ob proton H ⁺ , da se tvori benzojske kisline (Ci ₆ H ₅ -COOH) in to vodi do povečanja koncentracije OH ^- ionov .

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

Zaradi tega so vodne raztopine kalijevega benzoata rahlo alkalne.

Pridobitev

Za pripravo kalijevega benzoata se benzojska kislina (C ₆ H ₅ COOH) nevtralizira s kalijevim karbonatom (K ₂ CO ₃ ) v minimalni količini vode, da dobimo bistro raztopino, iz katere kristalizira sol.

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

Nato kristalizirano sol kalijevega benzoata večkrat operemo z etrom in posušimo.

Prijave

V predelani prehrambeni industriji

Kalijev benzoat se pogosto uporablja kot protimikrobno sredstvo za konzerviranje pijač, sadnih derivatov, pekovskih izdelkov in druge hrane.

Nekateri pekovski izdelki lahko vsebujejo kalijev benzoat. Avtor: Andrew Martin. Vir: Pixabay.

Je konzervans za živila, ki lahko zaradi nekaterih gliv in bakterij zavira, upočasni ali upočasni proces fermentacije, zakisljevanja ali poslabšanja hrane.

Po podatkih agencije za varstvo okolja ali EPA je bil kalijev benzoat preverjen kot spojina, ki malo skrbi za zdravje ljudi.

Proti glivam

Je protiglivično sredstvo, saj jih lahko uniči tako, da zavira njihovo sposobnost rasti ali razmnoževanja. Ne gre za fungicid za živalska ali človeška telesna tkiva, ampak zaviralec, ki upočasni ali upočasni rast gliv v hrani ali pijači.

Nekatere vrste plesni proizvajajo snovi, imenovane aflatoksini, ki ogrožajo tako ljudi kot živali, ker so strupene, lahko povzročijo raka in mutacije.

Večina plesni se inhibira pri koncentracijah 0,05-0,10% kalijevega benzoata. Učinkovitost tega je odvisna od pH, saj je pri nižjem pH-učinkovitejša kot protiglivično zdravilo.

Predelane sode lahko vsebujejo kalijev benzoat. Avtor: Lisakara Vir: Pixabay.

To je zato, ker protiglivično delovanje dejansko prebiva v benzojevi kislini C ₆ H ₅ COOH, ki je konjugirana kislina kalijevega benzoata. Ta kislina nastane pri nizkem pH, to je ob prisotnosti velike količine vodikovih ionov H ⁺ :

Kalijev benzoat + vodikovi ioni → benzojeva kislina + kalijevi ioni

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

Po mnenju nekaterih raziskovalcev je njegova učinkovitost deloma posledica topnosti benzojeve kisline v celični membrani mikroorganizma. Ta vrsta kisline poveča pretok protonov skozi to membrano.

To povzroči motnje ali neorganizacijo nekaterih funkcij glivične celice.

Proti bakterijam

Je sredstvo, ki deluje proti nekaterim bakterijam. Dodamo ga živilom, kot so predelane klobase, predelane šunke (pripravljene za uživanje) in nekaterim pijačam.

Preizkušen je na bakteriji Listeria monocytogenes, ki lahko ubije ljudi, ki jedo hrano, okuženo z njo. Med drugimi simptomi povzroča vročino, bruhanje in drisko.

Ugotovljeno je bilo, da je treba hrano, obdelano s kalijevim benzoatom in onesnaženo z listerijo, hraniti pri temperaturi pod -2,2 ° C, da se ta bakterija ne razmnožuje.

Hrenovke in druga polnjena mesa lahko vsebujejo kalijev benzoat. Avtor: Prodaja mojih fotografij s StockAgencies ni dovoljena. Vir: Pixabay.

Po drugi strani pa je uporaba elektronskega sevanja skušali okrepiti učinek kalijevega benzoata proti bakterijam, vendar pa je bilo določeno, da je C ₆ H ₆ je benzen proizvaja, ki je toksična spojina.

Čeprav živila vsebujejo kalijev benzoat, je priporočljivo, da se pred zaužitjem kuha na visokih temperaturah, da se odstrani kakršna koli nevarnost, ki izhaja iz prisotnosti patogenih bakterij.

V različnih aplikacijah

Kalijev benzoat se po navedbah virov, ki jih obravnavajo, uporablja tudi v lepilih in vezivnih sredstvih za različne namene. Doda se cigaretom in tobakom ali je povezan s proizvodnjo le-teh.

Uporablja se v izdelkih za osebno nego, kot so kozmetika, šampon, parfumi, mila, losjoni itd. Prav tako je del barv in premazov.

Negativni učinki zaužite hrane s kalijevim benzoatom

Nekateri raziskovalci so ugotovili, da kalijev benzoat povzroča škodljive učinke na plodove miši.

Čeprav pri odraslih miših, ki so bile izpostavljene kalijevemu benzoatu, niso opazili nobenih učinkov, so bile v očeh zarodkov nepravilnosti in izrazito zmanjšanje teže in dolžine majhnih teles mišičjih plodov.

Glede na laboratorijske izkušnje lahko na plodove miši vpliva kalijev benzoat, ki ga zaužije mati. Avtor: Tibor Janosi Mozes. Vir: Pixabay.

To pomeni, da so plodovi bolj občutljivi na kalijev benzoat kot odrasle miši.

Reference

1. Mandal, PK et al. (1978). Obnašanje viskoznosti benzojske kisline in benzoatnega iona v vodni raztopini. Journal of Solution Chemistry, letnik 7, številka 1, 1978. Pridobljeno s povezave.springer.com.
2. Rusul, G. in Marth, EH (1987). Rast in proizvodnja aflatoksinov z Aspergillus parasiticus NRRL 2999 v prisotnosti kalijevega benzoata ali kalijevega sorbata in pri različnih začetnih vrednostih pH. J Food Prot, 1987; 50 (10): 820-825. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
3. Lu, Z. et al. (2005). Inhibicijski učinki soli organskih kislin za zatiranje Listeria monocytogenes na Frankfurters. J Food Prot. 2005; 68 (3): 499-506. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhu, MJ et al. (2005). Vpliv protimikrobnih sestavin in obsevanja na preživetje Listeria monocytogenes in kakovost gotove šunke. Poult Sci. 2005; 84 (4): 613–20. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
5. Ameriška nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Kalijev benzoat. Obnovljeno iz pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Afshar, M. et al. (2013). Teratogeni učinki dolgotrajne porabe kalijevega benzoata na razvoj oči pri miših Balb / c. Iran J Basic Med Sci. 2013; 16 (4): 584–589. Pridobljeno iz ncbi.nlm.nih.gov.
7. Lide, DR (urednik) (2003). CRC Priročnik za kemijo in fiziko. 85 ^th CRC Press.
8. Morrison, RT in Boyd, RN (2002). Organska kemija. 6. izdaja Dvorana Prentice.