אשלגן בנזואט: מבנה, תכונות, ייצור, שימושים - כִּימִיָה - 2025

בנזואט הוא תרכובת אורגנית המורכבת יון אשלגן K ⁺ ו בנזואט יון C ₆ H ₅ COO ^- . הנוסחה הכימית שלה היא C ₆ H ₅ COOK או הנוסחה המעובה C ₇ H ₅ KO ₂ . זהו מוצק גבישי לבן. זה היגרוסקופי, כלומר הוא סופג מים מהאוויר.

תמיסות מימיות של אשלגן בנזואט מעט בסיסיות. במדיום חומצי, יון הבנזואט (C ₆ H ₅ COO ^- ) נוטה לקחת פרוטון ולהפוך לחומצה בנזואית (C ₆ H ₅ COOH).

אשלגן בנזואט C ₆ H ₅ COOK מוצק. וו. Oelen. מקור: Wikimedia Commons.

אשלגן בנזואט משמש כחומר משמר מזון, במיוחד כאשר רצוי שאלו נטולי נתרן (Na). זה מונע מהתקלקלות של אוכל בגלל מיקרואורגניזמים.

הוא משמש בנקניקים, משקאות קלים מעובדים, ומוצרי מאפה, בין שאר המזונות. ככל הנראה פעולתו המשמרת נובעת מחומצה בנזואית (C ₆ H ₅ COOH) הנוצרת בחומציות pH נמוכה, המונעת התרבות של פטריות וחיידקים.

למרות שאשלגן בנזואט מאושר על ידי ארגוני בריאות, מומלץ לא לעשות שימוש לרעה בשימוש בו, מכיוון שנמצא שהוא יכול להשפיע על עוברי העכברים.

מִבְנֶה

אשלגן בנזואט הוא מלח אורגני, כלומר מלח של חומצה קרבוקסילית, שכן זהו מלח אשלגן של חומצה בנזואית. זה מורכב מקטיון אשלגן K + ומניון C ₆ H ₅ COO ^- בנזואט .

בנזואט אניון C ₆ H ₅ COO ^- נוצר על ידי טבעת בנזן C ₆ H ₅ - ו -COO הקבוצה carboxylate ^- .

מבנה כימי של אשלגן בנזואט. אדגר 181. מקור: Wikimedia Commons.

הקשר בין שני היונים הללו הוא קשר אלקטרוסטטי חזק המחזיק אותם בסריג הגביש.

מבנה תלת-ממדי של אשלגן בנזואט. שחור = פחמן; לבן = מימן; אדום = חמצן; סגול = אשלגן. קלאודיו פיסטילי. מקור: Wikimedia Commons.

מִנוּחַ

• אשלגן בנזואט
• מלח אשלגן של חומצה בנזואית

נכסים

מצב פיזי

מוצק לבן גבישי.

משקל מולקולרי

160.212 גרם / מול

מְסִיסוּת

מסיס במים.

pH

תמיסות מימיות של אשלגן בנזואט הן מעט בסיסיות.

תכונות כימיות

זה היגרוסקופי, כלומר זהו מוצק הסופג מים מהסביבה בקלות.

הקשר בין האשלגן K ⁺ לבין היון הבנזואט C ₆ H ₅ COO ^- כמו ברוב התרכובות היוניות ניתן להתגבר רק על ידי טמפרטורה גבוהה או על ידי ממס קוטבי מאוד כמו מים.

האניון בנזואט C ₆ H ₅ COO ^- בסיסי בינוני, עם נטייה ניכרת לשילוב עם פרוטונים. הוא מגיב עם מים לוקח פרוטון H ⁺ ליצירת חומצה בנזואית (C ₆ H ₅ COOH) ומובילה זו לעלייה בריכוז של OH ^- יונים .

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

מסיבה זו, תמיסות מימיות של אשלגן בנזואט מעט אלקליות.

להשיג

להכנת אשלגן בנזואט, נוטרלת חומצה בנזואית (C ₆ H ₅ COOH) עם אשלגן קרבונט (K ₂ CO ₃ ) בנפח מינימלי של מים כדי לקבל פיתרון ברור ממנו מתגבש המלח.

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

לאחר מכן נשטף מלח אשלגן בנזואט מגובש מספר פעמים באתר ומייבש.

יישומים

בענף המזון המעובד

אשלגן בנזואט נמצא בשימוש נרחב כחומר אנטי מיקרוביאלי לשימור משקאות, נגזרות פרי, מוצרי מאפה ומזונות אחרים.

חלק ממוצרי המאפייה עשויים להכיל אשלגן בנזואט. מחבר: אנדרו מרטין. מקור: Pixabay.

זהו חומר משמר מזון, המסוגל לעכב, להאט או להאט את תהליך התסיסה, ההחמצה או ההידרדרות של המזון בגלל פטריות וחיידקים מסוימים.

על פי הסוכנות להגנת הסביבה או EPA, אשלגן בנזואט אומת כתרכובת של דאגה מועטה לבריאות האדם.

נגד פטריות

זהו חומר נוגד פטרייתי, מכיוון שהוא יכול להרוס אותם על ידי דיכוי יכולתם לגדול או להתרבות. זה לא קוטל פטריות לרקמות גוף של בעלי חיים או לבני אדם, אלא מעכב שמאט או מאט את צמיחת הפטריות במזון או בשתייה.

סוגים מסוימים של עובש מייצרים חומרים הנקראים אפלטוקסינים, המהווים איום על בני אדם וגם על בעלי חיים מכיוון שהם רעילים, יכולים לגרום לסרטן ומוטציות.

מרבית התבניות נעצרות בריכוזים של 0,05-0,10% אשלגן בנזואט. הביצוע של זה תלוי ב pH, מכיוון שב- pH נמוך הוא יעיל יותר כנוגד פטריה.

משקאות מוגזים עשויים להכיל אשלגן בנזואט. מחבר: ליסאקרה. מקור: Pixabay.

הסיבה לכך היא שהפעולה נגד פטריות נמצאת למעשה בחומצה בנזואית C ₆ H ₅ COOH, שהיא החומצה המצומדת של אשלגן בנזואט. חומצה זו נוצרת ב- pH נמוך, כלומר בנוכחות כמות גדולה של יוני מימן H ⁺ :

אשלגן בנזואט + יוני מימן → חומצה בנזואית + יוני אשלגן

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

על פי כמה חוקרים, יעילותה נובעת בחלקה מהמסיסות של חומצה בנזואית בקרום התא של המיקרואורגניזם. סוג זה של חומצה מגביר את זרימת הפרוטונים דרך ממברנה זו.

זה גורם לשיבוש או חוסר התארגנות של פונקציות מסוימות של התא הפטרייתי.

נגד חיידקים

זהו סוכן שעובד נגד כמה חיידקים. הוא מתווסף למאכלים כמו נקניקיות מעובדות, חזירות מעובדות (מוכנות לאכילה), וכמה משקאות.

הוא נבדק כנגד ליסטריה מונוציטוגנים, חיידק שיכול להרוג בני אדם שאוכלים מזון המזוהם איתו. זה מייצר חום, הקאות ושלשולים, בין שאר הסימפטומים.

נמצא כי יש לשמור על מזונות שטופלו באשלגן בנזואט ושזוהמו בליסטריה בטמפרטורות נמוכות מ- -2.2 מעלות צלזיוס, על מנת שהחיידק הזה לא יתרבה.

נקניקיות ובשרים ממולאים אחרים עשויים להכיל אשלגן בנזואט. מחבר: מכירת תמונות שלי עם StockAgencies אינה מותרת. מקור: Pixabay.

מצד השני, שימוש קרינת אלקטרון כבר ניסה להעצים את האפקט של בנזואט אשלגן נגד חיידקים, אבל זה כבר נקבע כי C ₆ H ₆ בנזן מופק, שהינו תרכובת רעילה.

לפיכך, למרות שמזונות מכילים אשלגן בנזואט, מומלץ לבשלם עדיף בטמפרטורות גבוהות לפני הצריכה, על מנת לבטל כל סוג של סכנה הנובעת מנוכחות חיידקים פתוגניים.

ביישומים שונים

על פי מקורות שהתייעצו בהם, אשלגן בנזואט משמש גם בדבקים ובחומרי כריכה למגוון שימושים. זה מתווסף לסיגריות וטבק או קשור לייצור אלה.

הוא משמש במוצרי טיפוח אישיים כמו קוסמטיקה, שמפו, בשמים, סבונים, קרמים וכו '. זה גם חלק מצבעים וציפויים.

השפעות שליליות של בליעת מזונות עם אשלגן בנזואט

חוקרים מסוימים מצאו כי אשלגן בנזואט ייצר השפעות מזיקות על עוברי העכברים.

למרות שלא נצפו השפעות על עכברים בוגרים שנחשפו לאשלגן בנזואט, נמצאו מומים בעיני העוברים וירידה ניכרת במשקל ובאורך גופם הקטן של עוברי העכברים.

על פי חוויות מעבדה, עוברים של עכברים יכולים להיות מושפעים מהאשלגן בנזואט שנטבע האם. מחבר: טיבור ג'נוסי מוזס. מקור: Pixabay.

משמעות הדבר היא כי עוברים רגישים יותר לאשלגן בנזואט מאשר עכברים בוגרים.

הפניות

1. מנדל, PK ואח '. (1978). התנהגות צמיגות של חומצה בנזואית ויון בנזואט בתמיסה מימית. Journal of Solution Chemistry, כרך 7, מס '1, 1978. התאושש מ- link.springer.com.
2. רוסול, ג 'ומרת', EH (1987). גידול וייצור אפלטוקסין על ידי Aspergillus parasiticus NRRL 2999 בנוכחות אשלגן בנזוזאט או אשלגן סורבט ובערכי pH ראשוניים שונים. J Food Prot. 1987; 50 (10): 820-825. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
3. לו, ז 'ואח'. (2005). השפעות מעכבות של מלחי חומצה אורגנית לבקרת מונוציטוגנים ליסטריה על פרנקפורטים. J Food Prot. 2005; 68 (3): 499-506. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
4. Zhu, MJ et al. (2005). השפעת רכיבים אנטי-מיקרוביאלים והקרנה על הישרדות מונוציטוגנים של ליסטריה ואיכות חזיר טורקיה מוכן לאכילה. Poult Sci. 2005; 84 (4): 613-20. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
5. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). אשלגן בנזואט. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. Afshar, M. et al. (2013). השפעות טרטוגניות של צריכת אשלגן בנזואט לטווח הארוך על התפתחות העיניים אצל עכברי עוברי Balb / c. איראן J Basic Med Sci. 2013; 16 (4): 584-589. התאושש ב- ncbi.nlm.nih.gov.
7. Lide, DR (עורכת) (2003). מדריך CRC לכימיה ופיזיקה. 85 ^ה CRC Press.
8. מוריסון, RT ובויד, RN (2002). כימיה אורגנית. מהדורה 6. פרנטיס-הול.