KALIJEV BENZOAT: STRUKTURA, SVOJSTVA, PROIZVODNJA, UPOTREBE - KEMIJA - 2025

Benzoat je organski spoj koji se sastoji od kalij iona K ⁺ i benzoata ion C _C6 H ₅ COO ^-. Njegova kemijska formula je C _C6 H ₅ COOK ili kondenzirani formule C ₇ H ₅ KO ₂. To je bijela kristalna krutina. Higroskopski je, što znači da upija vodu iz zraka.

Vodene otopine kalijevog benzoata blago su alkalne. U kiselom mediju, benzoatna ion (C ₆ H ₅ COO ^-) teži se proton i pretvoriti u benzojeve kiseline (C ₆ H ₅ COOH).

Kalijev benzoat C ₆ H ₅ COOK krut. W. Oelen. Izvor: Wikimedia Commons.

Kalijev benzoat koristi se kao konzervans hrane, posebno ako je poželjno da su one bez natrija (Na). Sprječava kvarenje hrane zbog mikroorganizama.

Koristi se u narezima, prerađenim bezalkoholnim pićima i pekarskim proizvodima, između ostalih namirnica. Njegovo djelovanje konzervansa vjerojatno je posljedica benzojeve kiseline (C ₆ H ₅ COOH) koja nastaje pri niskom pH, koja sprečava razmnožavanje gljivica i bakterija.

Iako je kalijev benzoat odobren od zdravstvenih organizacija, preporučljivo je ne zloupotrebljavati njegovu upotrebu, jer je otkriveno da može utjecati na plodove miševa.

Struktura

Kalijev benzoat je organska sol, to jest sol karboksilne kiseline, jer je to kalijeva sol benzojeve kiseline. Ona se sastoji od K + kalijev kation i C ₆ H ₅ COO ^- benzoat anion.

Benzoatna Anion C _C6 H ₅ COO ^- formira benzen prsten C _C6 H ₅ - i karboksilnu skupinu -COO ^-.

Kemijska struktura kalijevog benzoata. Edgar181. Izvor: Wikimedia Commons.

Veza između ova dva iona je snažna elektrostatička veza koja ih drži u kristalnoj rešetki.

3D struktura kalijevog benzoata. Crna = ugljik; bijeli = vodik; crvena = kisik; ljubičasta = kalij. Claudio Pistilli. Izvor: Wikimedia Commons.

Nomenklatura

• Kalijev benzoat
• Kalijeva sol benzojeve kiseline

Svojstva

Psihičko stanje

Kristalno bijela krutina.

Molekularna težina

160.212 g / mol

Topljivost

Topiv u vodi.

pH

Vodene otopine kalijevog benzoata malo su bazične.

Kemijska svojstva

To je higroskopično, to jest, kruta je supstanca koja lako apsorbira vodu iz okoliša.

Veza između kalijevog iona K ⁺ i benzoatnog iona C ₆ H ₅ COO ^- kao i kod većine ionskih spojeva može se prevladati samo visokom temperaturom ili vrlo polarnim otapalom poput vode.

Benzoat anion C ₆ H ₅ COO ^- umjereno je bazičan, s primjetnom tendencijom kombiniranja s protonima. Reagira s vodom koja uzima protonski H ⁺ da tvori benzojevu kiselinu (C ₆ H ₅ COOH), što dovodi do povećanja koncentracije OH ^- iona.

C ₆ H ₅ COO ^- + H ₂ O ⇔ C _C6 H ₅ COOH + OH ^-

Iz tog razloga, vodene otopine kalijevog benzoata su blago alkalne.

dobivanje

Pripremiti kalij benzoat, benzojeva kiselina (C ₆ H ₅ COOH) se neutralizira s kalij karbonatom (K ₂ CO ₃) u minimalnom volumenu vode da se dobije bistra otopina iz koje je sol kristalizira.

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

Potom se kristalizirana sol kalijevog benzoata ispere nekoliko puta s eterom i osuši.

Prijave

U prerađenoj prehrambenoj industriji

Kalijev benzoat se široko koristi kao antimikrobno sredstvo za čuvanje pića, voćnih derivata, pekarskih proizvoda i druge hrane.

Neki pekarski proizvodi mogu sadržavati kalijev benzoat. Autor: Andrew Martin. Izvor: Pixabay.

To je konzervans hrane, koji može spriječiti, usporiti ili usporiti proces fermentacije, zakiseljavanja ili propadanja hrane zbog nekih gljivica i bakterija.

Prema Agenciji za zaštitu okoliša ili EPA, kalijev benzoat provjeren je kao spoj koji malo zabrinjava zdravlje ljudi.

Protiv gljivica

To je antifungalno sredstvo, jer ih može uništiti potiskujejući njihovu sposobnost rasta ili razmnožavanja. Nije fungicid za životinjska ili ljudska tjelesna tkiva, već inhibitor koji usporava ili usporava rast gljivica u hrani ili piću.

Neke vrste plijesni stvaraju tvari nazvane aflatoksini koji su prijetnja i ljudima i životinjama, jer su otrovni, mogu uzrokovati rak i mutacije.

Većina plijesni inhibira se u koncentracijama od 0,05-0,10% kalijevog benzoata. Učinkovitost toga ovisi o pH, jer je pri nižem pH učinkovitija kao antifungalna tvar.

Prerađene sode mogu sadržavati kalijev benzoat. Autor: Lisakara Izvor: Pixabay.

To je zato što antifungalno djelovanje zapravo leži u benzojeva C ₆ H ₅ COOH, koja je konjugirana kiselina kalijevog benzoata. Ta kiselina nastaje pri niskom pH, odnosno u prisutnosti velike količine vodikovih iona H ⁺:

Kalijev benzoat + vodikovi ioni → Benzojeva kiselina + Kalijevi ioni

C ₆ H ₅ COOK + H ⁺ → C _C6 H ₅ COOH + K ⁺

Prema nekim istraživačima, njegova djelotvornost djelomično je zaslužna za topljivost benzojeve kiseline u staničnoj membrani mikroorganizma. Ova vrsta kiseline povećava protok protona kroz ovu membranu.

To uzrokuje poremećaj ili neorganizaciju određenih funkcija gljivične stanice.

Protiv bakterija

To je sredstvo koje djeluje protiv nekih bakterija. Dodaje se hrani poput prerađenih kobasica, prerađenih šunki (spremnih za jelo), te nekim napicima.

Ispitana je na Listeria monocytogenes, bakteriju koja može ubiti ljude koji jedu hranu zagađenom. Među ostalim simptomima proizvodi vrućicu, povraćanje i proljev.

Utvrđeno je da se hrana tretirana kalijevim benzoatom i koja je kontaminirana listerijom mora čuvati na temperaturama nižim od -2,2 ° C kako se ova bakterija ne razmnožava.

Hot dog i ostala punjena jela mogu sadržavati kalijev benzoat. Autor: Prodaja mojih fotografija putem StockAgencies nije dopuštena. Izvor: Pixabay.

S druge strane, korištenje elektronske zračenja je pokušao da pojačaju učinak kalij benzoat protiv bakterija, ali je utvrđeno da C _C6 H _C6 benzen proizvodi, koji je toksičan spoj.

Stoga, iako hrana sadrži kalijev benzoat, preporučuje se da se prije konzumiranja kuha na visokim temperaturama kako bi se uklonila svaka vrsta opasnosti proizišla iz prisutnosti patogenih bakterija.

U raznim primjenama

Prema izvorima s kojima su konzultirani, kalijev benzoat se također koristi u ljepilima i vezivnim sredstvima za različite svrhe. Dodaje se cigaretama i duhanu ili je povezano s njihovom proizvodnjom.

Koristi se u proizvodima za osobnu njegu poput kozmetike, šampona, parfema, sapuna, losiona itd. Također je dio boja i premaza.

Negativni učinci gutanja hrane kalijevim benzoatom

Određeni istraživači otkrili su da kalijev benzoat stvara štetne učinke na plodove miševa.

Iako nisu primijećeni učinci na odraslim miševima koji su izloženi kalijev benzoat, u očima ploda pronađene su malformacije i značajno smanjenje težine i duljine malih tijela mišića ploda.

Prema laboratorijskim iskustvima, na plodove miševa može utjecati kalijev benzoat koji majka unosi. Autor: Tibor Janosi Mozes. Izvor: Pixabay.

To znači da su fetusi osjetljiviji na kalijev benzoat od odraslih miševa.

Reference

1. Mandal, PK i sur. (1978). Ponašanje viskoznosti benzojeve kiseline i iona benzoata u vodenoj otopini. Journal of Solution Chemistry, svezak 7, broj 1, 1978. Preuzeto sa linka.springer.com.
2. Rusul, G. i Marth, EH (1987). Rast i proizvodnja aflatoksina Aspergillus parasiticus NRRL 2999 u prisutnosti kalij-bnezoata ili kalijevog sorbata i pri različitim početnim vrijednostima pH. J Food Prot, 1987; 50 (10): 820-825. Oporavak od ncbi.nlm.nih.gov.
3. Lu, Z. i sur. (2005). Inhibicijski učinci soli organske kiseline za kontrolu Listeria monocytogenes na Frankfurtere. J Food Prot. 2005; 68 (3): 499-506. Oporavak od ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhu, MJ i sur. (2005). Utjecaj antimikrobnih sastojaka i ozračivanja na preživljavanje Listeria monocytogenes i na kvalitet gotovog pršuta. Poult Sci. 2005; 84 (4): 613-20. Oporavak od ncbi.nlm.nih.gov.
5. Američka nacionalna medicinska knjižnica. (2019). Kalijev benzoat. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Afshar, M. i sur. (2013). Teratogeni učinci dugotrajne konzumacije kalijevog benzoata na razvoj očiju u baldah / c fetalnih miševa. Iran J Basic Med Sci. 2013; 16 (4): 584-589. Oporavak od ncbi.nlm.nih.gov.
7. Lide, DR (urednik) (2003). CRC Priručnik za kemiju i fiziku. 85 ^-og CRC Press.
8. Morrison, RT i Boyd, RN (2002). Organska kemija. 6. izdanje Prentice-Hall.