بنزوات البوتاسيوم: التركيب ، الخصائص ، الإنتاج ، الاستخدامات - كيمياء - 2026

و بنزوات هو مركب عضوي يتكون من أيون البوتاسيوم K ⁺ وبنزوات أيون C ₆ H ₅ COO ^-. صيغته الكيميائية هي C ₆ H ₅ COOK أو الصيغة المكثفة C ₇ H ₅ KO ₂. إنها مادة صلبة بلورية بيضاء. وهو مسترطب ، مما يعني أنه يمتص الماء من الهواء.

المحاليل المائية من بنزوات البوتاسيوم قلوية قليلاً. في الوسط الحمضي ، يميل أيون البنزوات (C ₆ H ₅ COO ^-) إلى أخذ بروتون ويتحول إلى حمض البنزويك (C ₆ H ₅ COOH).

بنزوات البوتاسيوم C ₆ H ₅ COOK Solid. دبليو أولين. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

يستخدم بنزوات البوتاسيوم كمادة حافظة للأغذية ، خاصة عندما يكون من المرغوب فيه أن تكون خالية من الصوديوم (Na). يمنع الطعام من التلف بسبب الكائنات الدقيقة.

يتم استخدامه في اللحوم الباردة والمشروبات الغازية المصنعة ومنتجات المخابز ، من بين الأطعمة الأخرى. ربما يكون تأثيره الوقائي ناتجًا عن حمض البنزويك (C ₆ H ₅ COOH) الذي يتكون عند درجة حموضة منخفضة ، مما يمنع تكاثر الفطريات والبكتيريا.

على الرغم من موافقة المنظمات الصحية على بنزوات البوتاسيوم ، فمن المستحسن عدم إساءة استخدامه ، حيث وجد أنه يمكن أن يؤثر على أجنة الفئران.

بناء

بنزوات البوتاسيوم هو ملح عضوي ، أي ملح حامض الكربوكسيل ، كما هو ملح البوتاسيوم لحمض البنزويك. يتكون من كاتيون البوتاسيوم K + و C ₆ H ₅ COO ^- أنيون بنزوات.

أنيون بنزوات C ₆ H ₅ COO ^- يتكون من حلقة بنزين C ₆ H ₅ - ومجموعة كربوكسيل –COO ^-.

التركيب الكيميائي لبنزوات البوتاسيوم. إدغار 181. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

الرابطة بين هذين الأيونات هي رابطة إلكتروستاتيكية قوية تحافظ عليها في الشبكة البلورية.

هيكل ثلاثي الأبعاد من بنزوات البوتاسيوم. أسود = كربون أبيض = هيدروجين ؛ أحمر = أكسجين البنفسجي = البوتاسيوم. كلاوديو بيستيلي. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

التسمية

• بنزوات البوتاسيوم
• ملح البوتاسيوم لحمض البنزويك

الخصائص

الحالة الفيزيائية

صلبة بيضاء بلورية.

الوزن الجزيئي الغرامي

160.212 جم / مول

الذوبان

يذوب في الماء.

الرقم الهيدروجيني

المحاليل المائية لبنزوات البوتاسيوم أساسية قليلاً.

الخواص الكيميائية

إنه استرطابي ، أي أنه مادة صلبة تمتص الماء من البيئة بسهولة.

الرابطة بين أيون البوتاسيوم K ⁺ وأيون البنزوات C ₆ H ₅ COO ^- كما هو الحال في معظم المركبات الأيونية لا يمكن التغلب عليها إلا من خلال درجة حرارة عالية أو بواسطة مذيب قطبي للغاية مثل الماء.

أنيون بنزوات C ₆ H ₅ COO ^- أساسي بشكل معتدل ، مع ميل ملحوظ للاندماج مع البروتونات. يتفاعل مع الماء أخذ بروتون H ⁺ لتكوين حمض البنزويك (C ₆ H ₅ COOH)، وهذا يؤدي إلى زيادة في تركيز OH ^- الأيونات.

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

لهذا السبب ، فإن المحاليل المائية لبنزوات البوتاسيوم قلوية قليلاً.

الحصول

لتحضير بنزوات البوتاسيوم ، يتم تحييد حمض البنزويك (C ₆ H ₅ COOH) بكربونات البوتاسيوم (K ₂ CO ₃) في الحد الأدنى من حجم الماء للحصول على محلول صافٍ يتبلور منه الملح.

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

ثم يتم غسل ملح بنزوات البوتاسيوم المتبلور عدة مرات بالأثير وتجفيفه.

التطبيقات

في صناعة المواد الغذائية المصنعة

يستخدم بنزوات البوتاسيوم على نطاق واسع كعامل مضاد للميكروبات للحفاظ على المشروبات ومشتقات الفاكهة ومنتجات المخابز والأطعمة الأخرى.

قد تحتوي بعض منتجات المخابز على بنزوات البوتاسيوم. المؤلف: أندرو مارتن. المصدر: Pixabay.

إنها مادة حافظة للأغذية ، قادرة على تثبيط أو إبطاء أو إبطاء عملية تخمير أو تحمض أو تدهور الطعام بسبب بعض الفطريات والبكتيريا.

وفقًا لوكالة حماية البيئة أو وكالة حماية البيئة ، تم التحقق من أن بنزوات البوتاسيوم مركب لا يهتم كثيرًا بصحة الإنسان.

ضد الفطريات

إنه عامل مضاد للفطريات ، حيث يمكنه تدميرها عن طريق قمع قدرتها على النمو أو التكاثر. إنه ليس مبيد فطري لأنسجة جسم الإنسان أو الحيوان ، ولكنه مثبط يبطئ أو يبطئ نمو الفطريات في الطعام أو الشراب.

بعض أنواع العفن تنتج مواد تسمى الأفلاتوكسين ، والتي تشكل تهديدًا لكل من البشر والحيوانات لأنها سامة ، ويمكن أن تسبب السرطان والطفرات.

يتم تثبيط معظم القوالب بتركيزات 0.05 - 0.10٪ بنزوات البوتاسيوم. يعتمد أداء هذا على درجة الحموضة ، لأنه عند انخفاض درجة الحموضة يكون أكثر فعالية كمضاد للفطريات.

قد تحتوي المشروبات الغازية المصنعة على بنزوات البوتاسيوم. المؤلف: Lisakara. المصدر: Pixabay.

هذا لأن الفعل المضاد للفطريات يتواجد بالفعل في حمض البنزويك C ₆ H ₅ COOH ، وهو حمض مترافق من بنزوات البوتاسيوم. يتكون هذا الحمض عند درجة حموضة منخفضة ، أي في وجود كمية كبيرة من أيونات الهيدروجين H ⁺:

بنزوات البوتاسيوم + أيونات الهيدروجين ← حمض البنزويك + أيونات البوتاسيوم

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

وفقًا لبعض الباحثين ، ترجع فعاليته جزئيًا إلى قابلية ذوبان حمض البنزويك في غشاء الخلية للكائن الحي. هذا النوع من الحمض يزيد من تدفق البروتونات عبر هذا الغشاء.

هذا يسبب اضطراب أو اضطراب في وظائف معينة للخلية الفطرية.

ضد البكتيريا

إنه عامل يعمل ضد بعض البكتيريا. يضاف إلى الأطعمة مثل النقانق المصنعة ولحم الخنزير المعالج (الجاهز للأكل) وبعض المشروبات.

تم اختباره ضد Listeria monocytogenes ، وهي بكتيريا يمكن أن تقتل البشر الذين يأكلون طعامًا ملوثًا بها. ينتج الحمى والقيء والإسهال من بين أعراض أخرى.

لقد وجد أن الأطعمة المعالجة ببنزوات البوتاسيوم والملوثة بالليستيريا يجب أن تبقى في درجات حرارة أقل من -2.2 درجة مئوية حتى لا تتكاثر هذه البكتيريا.

قد تحتوي الهوت دوج واللحوم المحشوة الأخرى على بنزوات البوتاسيوم. المؤلف: لا يجوز بيع صوري مع StockAgencies. المصدر: Pixabay.

من ناحية أخرى، وقد حاول استخدام الإشعاع الإلكترون إلى تكثيف تأثير بنزوات البوتاسيوم ضد البكتيريا، ولكن تم تحديد أن C ₆ H ₆ البنزين يتم إنتاج، وهو مركب سام.

لذلك ، على الرغم من أن الأطعمة تحتوي على بنزوات البوتاسيوم ، فمن المستحسن أن يتم طهيها في درجات حرارة عالية قبل استهلاكها ، وذلك للقضاء على أي نوع من الخطر الناتج عن وجود البكتيريا المسببة للأمراض.

في تطبيقات مختلفة

وفقًا للمصادر التي تم التشاور معها ، يستخدم بنزوات البوتاسيوم أيضًا في المواد اللاصقة وعوامل الربط لمجموعة متنوعة من الاستخدامات. يضاف إلى السجائر والتبغ أو له علاقة بصناعة هذه.

يتم استخدامه في منتجات العناية الشخصية مثل مستحضرات التجميل والشامبو والعطور والصابون والمستحضرات وما إلى ذلك. كما أنها جزء من الدهانات والطلاء.

الآثار السلبية لتناول الأطعمة مع بنزوات البوتاسيوم

وجد بعض الباحثين أن بنزوات البوتاسيوم تنتج آثارًا ضارة على أجنة الفئران.

على الرغم من عدم ملاحظة أي آثار على الفئران البالغة المعرضة لبنزوات البوتاسيوم ، إلا أنه تم العثور على تشوهات في عيون الأجنة وانخفاض ملحوظ في وزن وطول أجسام الفئران الصغيرة.

وفقًا للتجارب المعملية ، يمكن أن تتأثر أجنة الفئران ببنزوات البوتاسيوم التي تتناولها الأم. المؤلف: تيبور جانوسي موزيس. المصدر: Pixabay.

هذا يعني أن الأجنة أكثر حساسية لبنزوات البوتاسيوم من الفئران البالغة.

المراجع

1. ماندال ، بي كي وآخرون. (1978). سلوك اللزوجة لحمض البنزويك وبنزوات أيون في محلول مائي. مجلة كيمياء المحاليل ، المجلد. 7 ، العدد 1 ، 1978. تم الاسترجاع من link.springer.com.
2. Rusul، G. and Marth، EH (1987). النمو وإنتاج الأفلاتوكسين بواسطة Aspergillus parasiticus NRRL 2999 في وجود بنزوات البوتاسيوم أو سوربات البوتاسيوم وعند قيم pH أولية مختلفة. ي فود بروت.1987 ؛ 50 (10): 820-825. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
3. لو ، زد وآخرون. (2005). التأثيرات التثبيطية لأملاح الأحماض العضوية للتحكم في الليستريا المستوحدة على فرانكفورت. J Food Prot.2005 ؛ 68 (3): 499-506. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
4. تشو ، إم جي وآخرون. (2005). تأثير المكونات المضادة للميكروبات والإشعاع على بقاء الليستريا المستوحدة ونوعية لحم الخنزير التركي الجاهز للأكل. علوم بولت.2005 ؛ 84 (4): 613-20. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
5. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). بنزوات البوتاسيوم. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
6. أفشار ، م وآخرون. (2013). التأثيرات المسخية للاستهلاك طويل الأمد لبنزوات البوتاسيوم على نمو العين في الفئران الجنينية بالب / ج. إيران J Basic Med Sci.2013 ؛ 16 (4): 584-589. تعافى من ncbi.nlm.nih.gov.
7. Lide ، DR (محرر) (2003). كتيب CRC للكيمياء والفيزياء. 85 ^تشرين CRC برس.
8. موريسون ، آر تي وبويد ، آر إن (2002). الكيمياء العضوية. الطبعة السادسة. برنتيس هول.