Калий натрий виннокислый формула. Общая характеристика и получение

Калий-натрий виннокислый ГОСТ 5845-79

KNaC 4 H 4 O 6 ·4H 2 O

Сегнетова соль - тетрагидрат двойной натриево-калиевой соли винной кислоты (тартрат натрия-калия ). Названа по имени французского аптекаря Пьера Сеньета (фр. Pierre Seignette ), 1660-1719 (в других источниках указывается имя аптекаря Эли Сенье (1632-1698), а также годы получения соли - 1672 и 1675).

Химические свойства и применение

Так как тартрат натрия-калия - соль винной кислоты, ему соответствуют несколько оптических изомеров. В природе встречается только L-(+)-винная кислота

Тетрагидрат растворим в воде хорошо (54 г/100 г ) при 15 °C, при 30 °C 1390 г/л), к тому же соль гигроскопична. Однако соль как таковая, очевидно, малорастворима, поскольку в реакции получения выпадает в осадок.

Тартрат натрия-калия является компонентом Фелинговой жидкости, в составе которой он используется для обнаружения сахаров. Также сегнетову соль используют в серебрении зеркал по методу Генрихсона. Кроме того, эта соль используется в органическом синтезе как деэмульгатор в водных растворах, обычно в реакциях с применением гидрида алюминия. Наконец, в растворе для определения белков биуретовым методом также содержится тартрат калия-натрия.

В лаборатории эту соль получают осаждением в мелкокристаллическом виде из горячего раствора кислого тартрата калия добавлением стехиометрического количества Na 2 CO 3 .

— органическое соединение, кристаллогидрат двойной (калия и натрия) соли винной кислоты. Сегнетовой солью это вещество назвали в честь аптекаря из Франции, который еще XVII веке делал его из отходов виноделия и использовал как слабительное. Формула — KNaC4H4O6.4H2O. «Сегнетова соль» — это традиционное название. Химики используют: калий-натрий виннокислый 4-водный или калия-натрия тартрата тетрагидрат.

Получают сегнетову соль искусственно, химической реакцией винной кислоты с углекислым калием (карбонатом) и натрием.

Свойства

В нормальных условиях — кристаллическое вещество, соленое на вкус, с холодящим эффектом. Кристаллы могут быть бесцветными, белыми, голубоватыми.

Они имеют сложную структуру и форму, не имеют центра симметрии, двенадцатигранные. Хорошо растворяются в воде, не растворяются в спирте. Реактив начинает разлагаться уже при температуре выше +56 °С. При сильном нагревании сначала теряет кристаллизационную воду, потом разлагается на карбонат калия-натрия, воду и угарный газ. Обладает сегнето- и пьезоэлектрическими свойствами. Сегнетова соль не токсична, не горит, пожаро- и взрывобезопасна.

Кристаллы сегнетовой соли были первыми, у которых в конце XIX века обнаружили особые электрические свойства — самопроизвольную поляризацию в определенном температурном диапазоне. При этом оказалось, что поляризацией кристалла можно управлять сильным магнитным полем. После этого весь класс веществ, обладающих подобными свойствами, стали называть сегнетоэлектриками. На сегодняшний день к этому классу относят более семисот веществ.

Еще больший интерес кристаллы тартрата натрия-калия вызвали, когда Пьер и Жан Кюри обнаружили у них пьезоэффект, причем в три тысячи раз более сильный, чем у кристаллов кварца. Пьезоэффект — это возникновение электрических разрядов при механическом воздействии на твердое тело. На его основе перед Второй мировой войной было разработано множество различных электронных приборов: ультразвуковых локаторов, громкоговорителей, слуховых аппаратов, медицинских зондов, телефонов, микрофонов и многих других. Большинство из них первоначально проектировалось под пластины, вырезанные из кристаллов кварца, но те были очень дороги и требовали сложного оборудования для резки алмазными пилами. Кристаллы из сегнетовой соли были намного более дешевыми и резались просто влажной ниткой. К сожалению, они были хрупкими, неустойчивыми к температурным перепадам и высокой влажности. В конце концов, с этими недостатками удалось справиться, помещая пластины во влагонепроницаемые оболочки. Началось массовое производство электронных пьезоэлектрических приборов на основе реактива. Как сказал знаменитый академик Александров: «Сегнетова соль оказалась золотой жилой для физиков».

Производство приборов и аппаратов на основе пьезоэффекта стимулировало создание новой отрасли промышленности — выращивание крупных сегнетокристаллов. В Советском Союзе во время войны удалось сократить срок выращивания полутора-двухкилограммовых кристаллов сегнетовой соли с первоначальных полугода до 8-9 дней. Они были настолько нужны армии, что их выращивали даже в осажденном Ленинграде. Всего за время войны было выращено 54 тонны кристаллов. Они использовались при изготовлении ларингофонов (устройство типа микрофона, использующее колебания кожи на гортани) для танкистов и летчиков, аппаратов для подводной локации и связи, пьезоэлектрических взрывателей, репродукторов, из которых население получало все новости и информацию, и т.п.

В настоящее время пластины из сегнетовой соли в качестве пьезоэлектриков почти не используются. Их заменили более прочные кристаллы, например, титаната бария.

Применение

В химпроме — в органических синтезах для разрушения эмульсий в водных растворах; в аналитической химии для приготовления буферных и эталонных растворов; входит в состав реактивов на альдегиды и кетоны.
. В пищепроме, как антиоксидант и разрыхлитель, эмульгатор в сыроварении; входит в состав пекарских порошков.
. Для серебрения зеркал.
. В радиотехнике и электронике.
. Для очистки бронзы с позолотой (сегнетова соль не взаимодействует с оксидами меди, поэтому удаляются только соли и гидраты меди).
. Для приготовления электролитов для гальванических покрытий.
. В медицине, биологии, аналитической химии используют для приготовления растворов для обнаружения сахаров, белков.
. Для получения лекарственных препаратов, в том числе, слабительного в фармакологии.
. Как стимулятор роста растений в сельском хозяйстве.

Общая характеристика и получение

Пищевая добавка Е337 обладает широким функциональным потенциалом. Ее используют в качестве антиокислителя, регулятора уровня кислотности, стабилизатора, эмульгатора и комплексообразователя.

Впервые некоторые свойства были описаны французским фармацевтом Пьером Сеньетом, в честь которого и было названо вещество. Произошло это в середине ХVII столетия.

Физико-химические свойства сегнетовой соли:

• агрегатное состояние твердое, в виде порошка с кристалликами разного размера;
• цветовая гамма широкая. Кристаллы могут быть бесцветными, красноватыми или голубыми. На функциях вещества это практически не сказывается;
• при нагревании до температуры 55,6° C добавка начинает разлагаться. Если продолжить нагревание, при температуре 70-80° C − расплавится;
• полное разложение Е337 происходит при температуре 130-140° C;
• плотность при температуре 20° C составляет ≈1,790 г/см³;
• обладает специфическими электрическими свойствами – самопроизвольной поляризацией в определённом диапазоне температур;
• обладает высокой растворимостью в воде (54 г/100 г) при температуре 15° C. При температуре 30° C растворимость − 1390 г/л. В результате этого процесса часть добавки выпадает в осадок;
• вещество обладает гигроскопичностью, то есть способно впитывать молекулы воды из окружающего воздуха;
• вкус солоноватый с послевкусием легкой прохлады.

Назначение

Спектр функций у тартрата калия-натрия один из самых широких. Наиболее распространенный вариант применения – в качестве антиокислителя. В этом случае пищевая добавка предотвращает взаимодействие поверхности готовых блюд или полуфабрикатов с кислородом. Благодаря этому дольше сохраняются первозданный вид, вкусовые характеристики, запах и форма. Если не добавлять антиокислитель, со временем продукты питания приобретают немного горчащий привкус (из-за окислительных процессов), могут впитывать посторонние запахи.

В разных продуктах питания данная добавка выполняет такие функции:

• обеспечивает сохранность во время транспортировки. Не имеет значения, какие именно изделия перевозят производители – сдобу, консервированные или свежие фрукты, или овощи. Благодаря Е337 они меньше подвергаются механическому воздействию. Даже если поверхность яблок, томатов или сладкого перца была повреждена, попадание в микротрещины патогенной микрофлоры минимизировано. При контакте с кислородом открытая поверхность будет меньше подвергаться окислению. За счет этого яблоки и бананы не темнеют, даже если нарезаны кусочками;
• улучшает качество теста на этапе замешивания. Вкусовые характеристики и внешний вид выпечки во многом зависят от вымешивания теста. Благодаря сегнетовой соли тесто получает возможность больше увеличиться в объеме и при этом насытиться кислородом. Если на такой мякиш слегка надавить, он не слипается, а возвращает исходную форму. Все это благодаря тому, что Е337 действует в качестве разрыхлителя. Еще одно преимущество использования данной добавки – отсутствие кислого привкуса в готовом изделии. Он часто появляется из-за того, что производители для увеличения теста в объеме используют соду, гашеную уксусом. В некоторых случаях можно не угадать с количеством разрыхлителя, поэтому вместо сладкой сдобы получается что-то кисло-соленое. С тартратом калия-натрия такой вариант развития событий исключен;
• продлевает срок годности мучных и хлебобулочных изделий за счет удерживания влаги внутри теста. Благодаря этой способности круассаны, пирожные и булочки дольше остаются свежими и ароматными, не черствеют, но при этом не покрываются плесенью. Что касается хлеба, появление плесени внутри мякиша связано с нарушением норм термической обработки (тесто слипается и не пропекается равномерно). Благодаря Е337 это также исключено;
• обеспечивает равномерное смешивание всех ингредиентов. В состав сдобы часто вводят разные по текстуре комбинации продуктов, например, растительное масло и воду, яичный желток и муку. Далеко не все ингредиенты способны без постороннего участия равномерно перемешаться. Данное вещество обладает свойствами эмульгатора, поэтому надежно соединяет разные компоненты;
• сохраняет цвет продуктов, если в их состав входят красители. В этом случае тартрат калия-натрия усиливает действие других пищевых добавок.

Влияние на организм человека: польза и вред

Пищевая добавка Е337 высоко ценится производителями не только благодаря широкому функциональному потенциалу, но и полезным свойствам. Именно поэтому вещество входит в список разрешенных добавок в большинстве стран мира.

Е337 способна выводить токсичные соединения из организма человека. В кишечнике вещество оказывает мягкое слабительноевоздействие, благодаря чему предотвращается застой и выводятся непереваренные остатки пищи.

Добавка имеет мочегонное воздействие. В составе некоторых лекарств, которые назначаются при отеках, можно обнаружить тартрат калия-натрия.

Далеко не всегда и не всем добавку можно употреблять. Лицам, страдающим почечной недостаточностью или частой диареей лучше отказаться от продуктов, в составе которых она имеется. В противном случае ситуация может обостриться.

Очень осторожными с добавкой Е337 нужно быть лицам, страдающим нарушениями деятельности желудочно-кишечного тракта. Это касается язвенников, так как фосфаты (структурный компонент Е337) увеличивают секрецию желудочного сока и повышают его кислотность.

Использование и применение

Е337 активно используется в химической отрасли. При помощи этого вещества создают серебряное покрытие для зеркал по методу Генрихсона. Тартрат калия-натрия эффективен в органическом синтезе в качестве деэмульгатора (разделителя разных сред) в водных растворах.

Со второй половины ХХ столетия вещество активно использовалось во время производства техники. Вещество можно было обнаружить в звукоснимателях телефонных трубок, микрофонах, граммофонах, слуховых аппаратах.

Во время лабораторных исследований данная добавка используется для выявления сахаров и белков.
Сегнетову соль добавляют в состав лекарственных препаратов против отеков, растворимых витаминов (шипучек), слабительного.

Нужно знать количество пищевых добавок в продуктах питания (таблица ниже).

Таблица − Норма содержания пищевой добавки E337 в продуктах согласно СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008

В составе вин и ликероводочных напитков тартрат калия-натрия может применяться обособленно или в комбинации с другими пищевыми добавками – Е334, Е335, Е336. Все они усиливают действие друг друга.

Законодательство

В России добавка Е337 входит в список разрешенных. Российское законодательство определяет её применение в пищевых продуктах на основании СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008:

• п. 3.1.18. Пищевые продукты, в которых регламентируется использование пищевых добавок, применяемых «согласно ТИ»;
• 3.2.3. Гигиенические регламенты применения кислот, оснований и солей;
• п. 3.6.52. Гигиенические регламенты применения стабилизаторов консистенции, эмульгаторов, загустителей, текстураторов и связующих агентов.

Применение добавки Е337 в пищевой промышленности регламентирует ГОСТ 33782-2016 «Добавки пищевые. Стабилизаторы пищевых продуктов. Термины и определения».

Тартрат калия-натрия - регулятор кислотности , подкислитель, синергист антиоксидантов, заменитель соли, эмульгирующая соль, стабилизатор окраски.

Тартрат калия-натрия физико-химические свойства

Бесцветные прозрачные кристаллы, в массе - белого цвета, имеют солёный, холодящий язык вкус. Растворим в воде (1 г в 1 мл); нерастворим в этаноле, маслах, жирах.

Тартрат калия-натрия природный источник

Во многих видах овощей и фруктов в форме винной кислоты.

Получение тартрат калия-натрия

Взаимодействием L-винной кислоты с едким натром и едким кали или карбонатами натрия и калия. Примеси: малаты, другие тарт-раты, оксалаты. В соответствии с содержанием винной кислоты.

Суточное потребление тартрат калия-натрия

ДСП 30 мг/кг веса тела в день в пересчёте на L(+)-винную кислоту. Опасности по ГН-98 отсутствуют.

Упоминание в стандартах и применение в пищевой промышленности Е-337

Е-337 разрешён в качестве регулятора кислотности следующих пищевых продуктов: супы , бульоны в количестве до 250 мг/кг готового продукта; джемы, варенья, желе, цитрусовые мармелады до 3 г/кг индивидуально или в сочетании с ВИННОЙ КИСЛОТОЙ, ФУМАРОВОЙ КИСЛОТОЙ и её солями для поддержания рН между 2,8 и 3,5; маргарины GMP. В РФ разрешён во фрукты и овощи консервированные в количестве согласно ТИ (п. 3.1.18 СанПиН 2.3.2.1293-03); в вина, напитки, пищевые концентраты и др. продукты, в хлебобулочные и мучные кондитерские изделия в количестве согласно ТИ индивидуально или в комбинации с винной кислотой и тартратами (п. 3.2.3,3.6.52 СанПиН 2.3.2.1293-03). Тартраты образуют стабильные комплексы с железом и тяжёлыми металлами и таким образом действуют как синергисты антиоксидантов. Иногда они применяются в качестве солей-плавителей в производстве плавленого сыра. Медленное высвобождение калия и кальция из их солей регулирует скорость желирования каррагинановых, альгинатных и пектиновых гелей. Тартрат натрия-калия может использоваться в качестве заменителя соли.

Другие области применения тартрата калия-натрия:

Е-337 используется в производстве фармпрепаратов, а также для серебрения зеркал, как жидкость для полоскания рта, слабительное