Ортофосфат калия

Фосфат калия

Характеристики и физические свойства фосфата калия

Фосфат калия образует кристаллогидраты различного состава: K₃PO₄×nH₂O, где n = 1½, 3, 7, 9 и т.д.

Рис. 1. Фосфат калия. Внешний вид.

Основные характеристики фосфата калия приведены в таблице ниже:

Молярная масса, г/моль

Плотность, г/см 3

Температура плавления, o С

Растворимость в воде (20 o С), г/100 мл

Получение фосфата калия

Лабораторные способы получения фосфата калия предполагают действие ортофосфорной кислоты на соли калия (1) или гидроксид калия (2):

Химические свойства фосфата калия

Фосфат калия – это средняя соль, образованная сильным основанием – гидроксидом калия (KOH) и слабой кислотой – ортофосфорной (H₃PO₄). В водном растворе гидролизуется. Гидролиз протекает по аниону (теоретически возможны вторая и третья ступень). Наличие анионов ОН — свидетельствует о щелочном характере среды.

3K + + PO₄ 3- + HOH ↔ HPO₄ 2- + 3K + + OH — ;

Для фосфата калия характерны все свойства солей:

— взаимодействие с сильными минеральными кислотами

— взаимодействие с солями, в результате которого одним из продуктов реакции является нерастворимое в воде соединение

— разложение при нагревании

Применение фосфата калия

Фосфат калия нашел применение во многих отраслях народного хозяйства. Так, его используют в мыловарении в качестве одного из компонентов жидких моющих средств; в пищевой промышленности фосфат калия известен как добавка Е340, выступающая как регулятор кислотности, стабилизатор и влагоудерживающий агент.

Примеры решения задач

Рассчитаем количество вещества фосфата калия (молярная масса – 212 г/моль):

Согласно уравнению реакции n(K₃PO₄) :n(P₂O₅) = 2:1 . Тогда количество моль оксида фосфора (V) будет равно:

Найдем массу образовавшегося оксида фосфора (V) (молярная масса – 284 г/моль):

Рассчитаем количество вещества фосфата калия (молярная масса – 212 г/моль):

Согласно уравнению реакции n(K₃PO₄) :n(Li₃PO₄) = 2:2 . Тогда количество моль фосфата лития будет равно:

Найдем массу образовавшегося фосфата лития (молярная масса – 94 г/моль):

Пищевая добавка E 340: чашечка кофе с фосфатами калия

Рекламные ролики взахлеб рассказывают о чарующем аромате растворимого кофе.

Если бы производители честно указали на упаковке состав продукта, на первое место надо было бы поставить пищевую добавку E 340. Именно этого вещества в напитке едва ли не больше, чем кофейных зерен.

Название продукта

Название вещества калия фосфаты закреплено в ГОСТ 31687-2012.

В европейскую кодификацию добавок антиоксидант внесен под индексом Е 340 (Е–340).

Международный синоним — Potassium phosphates.

• пищевые монофосфаты калия;
• ортофосфат калия;
• калий фосфорнокислый;
• Monokaliumphosphat (немецкие) ;
• phosphate de monopotassium (французские).

Тип вещества

Пищевая добавка входит в группу антиоксидантов (подгруппа фосфаты).

Калия фосфаты — это калиевые соли ортофосфорной кислоты. Под общим названием понимают:

• калий фосфорнокислый 1-замещенный E 340 (i), формула KH2PO4;
• 2-замещенный E 340 (ii), водная и безводная формы, формула K2HPO4 или K2HPO4∙H2O;
• 3-замещенный Е 340 (iii), водный и безводный, формула K3HPO4.

Последнюю форму в пищевой промышленности используют крайне редко.

Получают антиоксидант путем нейтрализации ортофосфорной кислоты карбонатом или хлоридом калия с заключительной очисткой и кристаллизацией (или выпариванием).

Добавка Е 340 является синтетической.

Стандартной упаковкой для калия фосфатов служат:

• трехслойные бумажные мешки (пропитанные или непропитанные) ;
• продуктовые мешки;
• альтернативная тара (например, картонные навивные барабаны).

Пищевая добавка должна быть предварительно помещена в мешок-вкладыш из полиэтилена.

Максимальный вес одной упаковочной единицы 25 кг.

Применение

Добавка E 340 разрешена к применению в России и странах ЕАЭС, США, Канаде, Австралии, Великобритании, государствах ЕС.

Безопасной суточной дозой считается 70 мг/кг веса человека.

Применение фосфатов калия аналогично фосфатам натрия (Е 339). Вещество предотвращает окисление и усиливает действие других антиоксидантов.

Читать еще:  Кетчуп в рационе ребенка: польза и вред

Пищевую добавку Е 340 включают в состав различных продуктов благодаря широкому ряду технологических функций:

• регулятор кислотности, улучшитель вкуса в газированных напитках (пепси-кола, спрайт и подобные), ликерах, кондитерских изделиях;
• стабилизатор окраски в зеленых овощах, подвергающихся термической обработке, за счет поддержания нейтрального уровня pH (7–7,5 единиц) ;
• отбеливатель при производстве сахара;
• в пастеризованном и стерилизованном молоке для повышения устойчивости к нагреванию;
• соль-плавитель при изготовлении плавленых сыров;
• отвердитель в консервированных овощах, фруктах;
• источник калия в закваске для ржаного хлеба, жидких дрожжах, напитках для спортивного питания;
• разрыхлитель в сухих сливках, яичном порошке, сахарной пудре и подобных продуктах;
• связующий и влагоудерживающий агент в колбасах, фарше мясном и рыбном;
• эмульгатор при изготовлении мороженого.

В состав продуктов добавку Е 340 вводят в небольшом количестве (от 1 до 30 г).

Больше всего фосфатов калия в растворимом кофе и газированных напитках.

Другие области использования:

• косметическая (зубные пасты) ;
• фармацевтика (в составе лекарств для профилактики и лечения гипофосфатемии) ;
• микробиология (выращивание плесневых грибов для последующего получения пенициллина) ;
• производство удобрений;
• бытовая химия (жидкие моющие средства) ;
• производство каучуков (только Е 340(iii)).

Польза и вред

Однозначно признать добавку E 340 полезной или вредной нельзя. По степени воздействия на здоровье человека эти понятия стоят в одном ряду:

• Пищевая добавка Е 340 мягче действует на слизистую оболочку желудка, чем другие представители подгруппы. При употреблении малой дозы может регулировать кислотно-щелочной баланс. Избыточное употребление вызывает диарею, разрушительно действует на микрофлору кишечника.
• Фосфаты калия имеют легкое мочегонное действие. За счет регулирования жидкости в тканях нормализуют артериальное давление, стабилизируют работу сердца и сосудов.
• В организме человека соотношение фосфора и кальция примерно 1:2. Оба макроэлемента находятся преимущественно в зубах и костях и функционально связаны между собой. В отличие от ортофосфорной кислоты, разрушающей зубную эмаль, фосфаты калия препятствуют развитию кариеса. В то же время нарушение соотношения фтора и кальция в сторону увеличения первого, может спровоцировать развитие остеопороза. Американские ученые (университет штата Иллинойс) связывают хрупкость костей у подростков с употреблением большого количества пепси-колы и подобных напитков. Именно в этих продуктах содержится больше всего синтетических фосфатов.

Превышение допустимой нормы потребления добавки E 340 провоцирует образование кальциевых бляшек на стенках сосудов, повышает риск инфарктов и почечной недостаточности.

Основной источник ликопина — красные томаты и томатная паста. Подробнее об этом пищевом красителе читайте здесь.

Ищите вкусное и полезное мороженое? Читайте нашу статью, здесь описан очень хороший вариант.

Основные производители

В России на производстве фосфатов калия и других солей ортофосфорной кислоты специализируется ОАО «Реатэкс» (г. Москва). Предприятие было создано на базе Опытного завода имени Л. Костандова, основанного в 1929 году.

Из зарубежных производителей ключевым игроком на рынке пищевых фосфатов калия, соответствующих стандарту ЕС, является китайская компания Mingzhi Phosphate Chemical Co., Ltd. (г. Дзянгин).

Специалисты группы «Кедр» (независимая экологическая экспертиза) считают пищевую добавку Е 340 канцерогеном.

Официальных данных на этот счет нет. СанПин и Минздрав признают добавку полностью безопасной.

Пока ведутся споры, потребителю стоит позаботиться о здоровье. От утренней чашечки кофе отказываться не стоит (желательно выбрать натуральный продукт!). А вот газированные напитки из рациона лучше исключить.

Фосфат калия

Средняя соль ортофосфорной кислоты H₃PO₄ и гидроксида калия KOH. Пищевая добавка с индексом Е340, принадлежит к группе эмульгаторов, регуляторов pH и веществ против слеживания.

Читать еще:  8 простых правил похудения после родов без вреда ребенку

Синонимы

Ортофосфат калия, трикалийфосфат, калий фосфорнокислый

Формула

Свойства фосфата калия

Физические свойства

Химические свойства

1. В водных растворах гидролизуется по аниону:

Раствор имеет щелочную реакцию.

1. При взаимодействии с кислотами образует кислые соли:

1. Вступает в реакции обмена с образованием нерастворимых фосфатов:

Последняя реакция является качественной реакцией на растворимые фосфаты щелочных металлов и аммония. При добавлении раствора нитрата серебра AgNO₃ выпадает осадок фосфата серебра Ag₃P0₄ желтого цвета. А калий можно определить окрашиванию пламени в фиолетовый цвет.

Получение фосфата калия

Лабораторные способы получения

Фосфат калия получают взаимодействием фосфорной кислоты с гидроксидом или карбонатом калия:

Получение фосфата калия в промышленности

В промышленности фосфат калия получают в два этапа.
Сначала взаимодействием поташа K₂CO₃ с фосфорной кислотой H₃PO₄ получают гидрофосфат калия K₂HP0₄:

а затем взаимодействием едкого кали KOH с полученным гидрофосфатом калия K₂HP0₄ получают фосфат калия K₃PO₄:

После охлаждения нейтрализованных растворов до 34°С фосфат калия кристаллизуется в виде K₃PO₄·7H₂O. Он плавится при 47,5°С. Чтобы получить безводный фосфат калия, кристаллогидрат прокаливают при температуре выше 250°С.

Применение

Фосфат калия в быту используют как составную часть жидкого мыла и других чистящех средств, так как он прекрасно отмывает жир и смягчает воду, переводя соли жесткости в нерастворимые фосфаты:

Фосфат калия добавляют в зубную пасту. В медицине фосфат калия применяют как вспомогательное вещество для предотвращения слеживания порошков.

В пищевой промышленности он известен как пищевая добавка Е340(iii). Фосфат калия используют в качестве эмульгатора, стабилизатора, влагоудерживающего агента. Добавляют его в газированные напитки, растворимый кофе, плавленные сыры и хлебобулочные изделия, правда чаще применяют гидрофосфат (пищевая добавка Е340(i)) и дигидрофосфат калия (пищевая добавка Е340(ii)).

Пример решения задачи

Сколько фосфата калия получится при реакции 200 г гидрофосфата калия с едким кали?

Ортофосфат калия

Ортофосфат калия — неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и ортофосфорной кислоты с формулой K₃PO₄, бесцветные гигроскопичные кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Содержание

• Нейтрализация избытком гидроксида или карбоната калияортофосфорной кислоты:

• Действием избытка гидроксида калия на кислые фосфаты калия:

Физические свойства

Ортофосфат калия образует бесцветные гигроскопичные кристаллы кубической сингонии, пространственная группа F m3, параметры ячейки a = 0,811 нм, Z = 4.

Хорошо растворяется в воде, водный раствор имеет сильнощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

Не растворяется в этаноле.

Образует кристаллогидраты вида K₃PO₄•n H₂O, где n = 1½, 3, 7, 9, которые плавятся в кристаллизационной воде при 203, 156,5, 47,5 и -6,6°С соответственно.

Химические свойства

• Кристаллогидрат теряет воду при нагревании в вакууме:

• Раствор имеет сильнощелочную реакцию и реагирует с алюминием:

• Вступает в обменные реакции:

Применение

• Применяется как компонент жидких моющих средств (мыл, шампуней) для умягчения воды.
• Как компонент электролитов при получении каучуков методом эмульсионнойполимеризации.
• Регулятор кислотности, эмульгирующая соль, влагоудерживающий агент, стабилизатор, синергист антиоксидантов, питание для дрожжей.
• Пищевая добавка Е340.

Литература

• Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М .: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — 671 с. — ISBN 5-82270-035-5
• Справочник химика / Редкол.: Никольский Б.П. и др.. — 3-е изд., испр. — Л. : Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Лидин Р.А. и др. Химические свойства неорганических веществ: Учеб. пособие для вузов. — 3-е изд., испр. — М .: Химия, 2000. — 480 с. — ISBN 5-7245-1163-0

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое «Ортофосфат калия» в других словарях:

третичный ортофосфат калия — ортофосфорнокислый калий … Cловарь химических синонимов I

Читать еще:  Борщ вегетарианский

Ортофосфат хрома(III) — Общие Систематическое наименование Ортофосфат хрома(III) Традиционные названия Фосфорнокислый хром Химическая формула CrPO4 Физические свойства … Википедия

Ортофосфат меди(II) — Ортофосфат меди(II) … Википедия

Ортофосфат марганца(II) — Общие Систематическое наименование Ортофосфат марганца(II) Традиционные названия Фосфорнокислый марганец Химическая формула Mn3(PO4)2 Физические свойства … Википедия

Ортофосфат свинца(II) — Общие Систематическое наименование Ортофосфат свинца Традиционные названия Фосфорнокислый свинец Химическая формула Pb3(PO4)2 Физические свойства … Википедия

Дихромат калия — У этого термина существуют и другие значения, см. хромпик. Дихромат калия … Википедия

Перманганат калия — Перманганат калия … Википедия

Манганат калия — Общие Систематическое наименование Манганат калия Химическая формула K2MnO4 Эмпирическая формула K2MnO4 Физические свойства … Википедия

Купрат(III) калия — Общие Систематическое наименование Купрат(III) калия Химическая формула KCuO2 Физические свойства Состояние (ст. усл.) синие кристаллы … Википедия

Сульфат хрома(III)-калия — Общие … Википедия

Фосфаты калия — полезные реактивы для сельского хозяйства и промышленности

Фосфаты калия — неорганические вещества, соли ортофосфорной кислоты. Различают три основных вида:

1. ортофосфат калия, калий фосфорнокислый 3-замещенный K3PO4;
2. калий фосфорнокислый 2-замещенный K2HPO4;
3. калий фосфорнокислый 1-замещенный KH2PO4.

Все эти фосфаты получают химической реакцией ортофосфорной кислоты с гидроокисью калия или его карбонатом.

Внешний вид — мелкокристаллический прозрачный или белый порошок. Водорастворимый, практически не растворяется в этиловом спирте. Водный раствор имеет щелочную реакцию, наиболее сильную у ортофосфата.

Фосфаты калия образуют кристаллогидраты; вступают в химические реакции обменного типа, водные растворы реагируют с металлами. Нагревание кристаллогидратов приводит к их обезвоживанию.

Работа с порошкообразными фосфатами требует применения мер предосторожности, так как их пыль может вызывать раздражение кожи и слизистых оболочек. Работы с большими объемами вещества проводят в помещении, снабженном принудительной вентиляцией; работники должны использовать индивидуальные средства защиты. Лабораторные опыты лучше всего проводить в вытяжном шкафу.

Соли ортофосфорной кислоты играют большую роль в функционировании нашего организма. Они отвечают за метаболизм, обмен веществ, получение энергии, поддерживают правильный кислотно-щелочной баланс, важны для работы почек; участвуют в ферментативных реакциях. Легко всасываются и выводятся. Но передозировка может вызвать диарею.

Применение

• Для производства высококачественных, водорастворимых, легко усваиваемых растениями удобрений, богатых калием и фосфором. Особенно эффективны фосфаты на кислых почвах. Входят в состав регуляторов роста растений, средств для проращивания семян и увеличения урожайности, пестицидов.
• Для приготовления растворов для гидропоники.
• В пищепроме все фосфаты калия идут как пищевая добавка под кодом Е340. Ее используют как регулятор кислотности, влагоудерживающий агент, эмульгатор, стабилизатор, усилитель действия антиоксидантов. Она способствует сохранению зелеными овощами своей натуральной окраски при термообработке. Ее добавляют при изготовлении выпечки, молочных, мясных и рыбных продуктов, плавленых сыров, безалкогольных напитков, бульонов, соусов, растворимого кофе, для питания дрожжей и т.д. Применяется при выпуске пекарских порошков, спирта, лимонной кислоты, сахара, глутамата натрия, вина, крахмала, ферментных препаратов.
• В химпроме — компонент растворов для бурения, составов против коррозии, красителей. Используются для синтеза метафосфатов (солей метафосфорной кислоты), пирофосфатов (солей пирофосфорной кислоты), других солей калия.
• Умягчитель в моющих средствах, например в шампунях и мылах. Реагент против кариеса — в зубных пастах.
• Сырье в фармакологической промышленности, например в производстве стрептомицина.
• В медицинской практике — лекарство против гипофосфатемии.
• Калий фосфорнокислый однозамещенный используется в качестве буферного раствора.
• Входят в состав электролитов в производстве каучука.
• В радиоэлектронике применяются на предприятиях по производству сегнето- и пьезоэлектриков.