Сульфит калия: свойства, применение, формула, реакции

Сульфит калия – это химическое соединение, широко применяющееся во многих сферах. Так, например, в пищевой промышленности он выполняет роль консерванта, позволяющего значительно увеличить срок хранения продуктов питания. В перечне ингредиентов для его обозначения используют индекс Е225.

Внешне реагент напоминает обычную соль – он представляет собой однородный белый порошок из мелких кристаллов. При повышении температуры сульфит калия разлагается, он хорошо растворяется в воде при любых условиях, немного хуже растворяется в спиртах и вообще не растворяется в жирах; обладает сильными восстановительными свойствами. Запаха вещество не имеет, при длительном нахождении на влажном воздухе образует двумолекулярный кристаллогидрат.

Что такое сульфит калия

Сульфит калия – это синтетическое соединение, получают его исключительно искусственным способом в химических лабораториях. Основным сырьем для производства реагента являются карбонат калия и диоксид серы в газообразном состоянии. После их смешивания образуется белый однородный порошок без запаха. Полученное соединение прекрасно растворяется в воде при любой температуре, при соблюдении определенных условий растворяется в спиртах и вообще не растворяется в маслах. При повышении температуры сульфит калия разлагается.

Наиболее широко сульфита калия применяется в химической и пищевой промышленности. Его используют в качестве консерванта при производстве некоторых продуктов питания. Узнать о наличии сульфита калия в составе приобретенных продуктов можно по наличию обозначения Е225 в перечне ингредиентов. В химической промышленности сульфит калия ценят за его восстановительные свойства.

Формула сульфита калия и его основные свойства

Формула сульфита калия:

K₂SO₃

• Внешне соединение представляет собой смесь, напоминающую соль – она выглядит как однородный порошок белого цвета.
• Молярная масса вещества – 156,26 г/моль, его плотность – 2,66 г/см³.
• При повышении температуры реагент разлагается.
• При нахождении во влажной среде сульфит калия образует кристаллогидрат.
• Температура плавления – 1074˚С.
• Температура кипения – 2000˚С.

Растворимость в воде (грамм соединения на 100 грамм жидкости):

• при 0˚С – 7,35 г;
• при 20˚С – 11 г;
• при 40˚С – 15 г;
• при 100˚С – 25 г.

Кристаллическая решетка сульфита калия

Получение сульфита калия

Главным способом получения сульфита калия, который наиболее часто применяется на производстве, считается смешивание карбоната калия с оксидом серы:

K₂CO₃ + SO₂ → K₂SO₃ + CO₂

По завершении реакции образуется, собственно, сульфит калия и выделяется углекислый газ.

Также возможно получение сульфита калия посредством смешивания гидроксида калия с сернистым газом:

2KOH + SO₂ → K2_SO₃ + H₂O

В итоге образуются два вещества – сульфит калия и обычная вода. Чистое вещество извлекается посредством испарения жидкости.

На третьем месте по популярности применяемых методик находится смешивание кислотных и основных оксидов:

K₂O + SO₂ → K2_SO₃

Также возможен метод получения сульфита калия нейтрализацией кислот и оснований. Так, сернистую кислоту смешивают с гидроксидом калия в высокой концентрации, по завершении реакции образуются сульфит калия и вода:

H₂SO₄ + 2KOH → K₂SO₃ + 2H₂O

Некоторые промышленные предприятия используют в работе метод получения сульфита калия посредством нейтрализации кислых минеральных солей. К гидросульфиту калия добавляют высококонцентрированный гидроксид калия, получают калий сульфит и воду:

KHSO₃ + KOH → K₂SO₃ + H₂O

Значительно реже применяется методика ионного обмена с выделением газа (в данном случае – аммиака). Так, соединяют сульфит аммония с гидроксидом калия, по завершении реакции получают сульфит калия, аммиак и воду:

(NH₄)₂SO₃ + 2KOH → K₂SO₃ + 2NH₃↑ + 2H₂O

При воздействии высокими температурами на кислые соли (в частности – гидросульфит калия) также возможно получение сульфита калия:

2KHSO₃ → K₂SO₃ + SO₂↑ + H₂O

Вместе с сульфитом калия и водой выделяется сернистый газ.

Основные реакции с сульфитом калия

При смешивании сульфита калия с кислотой происходит реакция ионного обмена с выделением газа. Если к сульфиту калия добавить серную кислоту, можно получить сульфат калия, сернистый газ и воду:

K₂SO₃ + H₂SO₄ → K₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O

При добавлении к калий сульфиту углерода и воздействии на них высокой температурой происходит реакция восстановление соли с выделением угарного газа:

K₂SO₃ + 3C → K₂S + 3CO

При окислении сульфит калия образует соли. При смешивании вещества с оксидом хрома и серной кислотой при повышенной температуре происходит реакция, в следствии которой образуются сульфат калия, сульфат хрома и вода:

3K₂SO₃ + 2CrO₃ + 3H₂SO₄ → 3K₂SO₄ + Cr(SO₄)₃ + 3H₂O

При воздействии на сульфит калия высокой температурой происходит реакция разложения на сульфид калия и сульфат калия:

4K₂SO₃ → K₂S + 3K₂SO₄

При смешивании сульфита калия с кислородом происходит реакция окисления с образованием соли высшей кислоты (сульфата калия):

2K₂SO₃ + O₂ → 2K₂SO₄

При воздействии на сульфит калия высококонцентрированной азотной кислотой при соблюдении определенного температурного режима происходит образование сульфата калия и воды с испарением оксида азота:

K₂SO₃ + 2HNO₃ → K₂SO₄ + 2NO₂↑ + H₂O

Сферы применения сульфита калия

Сульфит калия пользуется большой популярностью в 3 сферах: химической промышленности, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Соединение было открыто еще в начале 14 столетия, уже тогда его начали вводить в состав продуктов питания для продления срока годности, а также применять в производстве стекла и изделий из него.

Применение сульфита калия в пищевой промышленности

В производстве продуктов питания сульфит калия применяется в качестве антиокислителя и консерванта. Пищевая добавка изменяет цвет продуктов, стабилизируя их окраску и делая более привлекательными в глазах потребителя. Кроме того, калий сульфит часто применяют для отбеливания продуктов.

В качестве консерванта сульфит калия вводят в состав следующих продуктов питания:

• сухофрукты – пищевой добавки Е225 можно обнаружить в составе практически всех сушеных фруктов и ягод: изюме, черносливе, кураге, сушеных яблоках и бананах. Его количество строго регламентируется и не должно превышать 2 грамм на 1 килограмм готового продукта. В составе сухофруктов сульфит калия отвечает за срок их хранения и защиту лакомства от вредителей;
• приправы – пищевая добавка Е225 часто вводится в состав специй и пряностей для стабилизации их окраски и продления срока годности;
• ананасовый сок (являющийся основой большинства соков) – в состав напитка может входить не более 500 мг сульфита калия на 1 литр жидкости;
• томатная паста – в состав ее состав допускается вводить не более 400 мг пищевой добавки Е225 с целью продления срока годности продукта;
• рыбные деликатесы – сырой продукт может одержать не более 100 мг пищевой добавки на 1 кг мяса;
• сухое картофельное пюре, сушеные грибы, маринованные овощи;
• сладости: желе, повидло, цукаты, фруктовые консервы;
• снеки и кондитерские изделия;
• пиво.

Совсем небольшое количество сульфита калия содержится в обычном сахаре.

Каждый производитель обязан указывать точный объем использованной в производстве пищевой добавки Е225. Дело в том, что добавка принадлежит к категории опасных – то есть, способна причинять вред здоровью при употреблении ее сверх нормы. Так, негативные последствия на себе могут ощутить органы желудочно-кишечного тракта, а также органы дыхательной системы.

Сульфит калия в химической промышленности

В химической промышленности сульфит калия применяется для получения других веществ. Так, без него невозможно получение квасцов. Кроме того, вещество выступает в роли шихты, используемой для изготовления стекла.

Сульфит калия в сельском хозяйстве

В сельском хозяйстве сульфит калия применяют для обработки почвы. Благодаря обработке земли сульфитом калия значительно повышается урожайность и качество созревающих плодов. Кроме того, растения проще переносят холода.

Влияние сульфита калия на организм человека

Согласно международной классификации, сульфит калия принадлежит к категории опасных для человеческого здоровья веществ, поэтому его количество в продуктах питания важно строго контролировать. Добавка при употреблении ее в больших количествах, способна вызывать нарушения в работе органов пищеварительной и дыхательной систем. Кроме того, пищевая добавка Е225 может разрушать важные для человека витамины В1 и В2, отвечающие за иммунитет и здоровье нервной системы.

Польза сульфита калия

Как таковой пользы для человеческого организма сульфит калия не несет. Впрочем, при соблюдении рекомендуемой дозировки вреда он также не оказывает. Поэтому при употреблении в пищу продуктов, в состав которых входит пищевая добавка Е225 важно отслеживать его количество и, по возможности, искать продукты, не включающие в свой состав эту пищевую добавку.

Вред сульфита калия

Негативное воздействие сульфита калия связано, в первую очередь, с его влиянием на слизистые оболочки – он вызывает раздражение, способное привести к обострению заболеваний желудка и кишечника. Кроме того, регулярный прием сульфита калия является причиной значительного уменьшения концентрации витаминов группы , а они важны для поддержания защитной функции и здоровья нервной системы.

При употреблении в пищу продуктов с сульфитом калия также велик риск развития аллергических реакций, доходящих до анафилаксии.

Противопоказания к употреблению сульфита калия

В первую очередь, сульфит калия не рекомендуют употреблять людям с заболеваниями дыхательных путей – реагент может усугубить состояние и даже привести к асфиксии.

Также специалисты советуют ограничить потребление сульфита калия беременным женщинам и людям с заболеваниями органов желудочно-кишечного тракта. Добавка способна провоцировать раздражение слизистых оболочек и вызывать дискомфорт.

Сульфит калия как пищевая добавка: класс опасности и особенности хранения

Свойства сульфита калия как пищевой добавки мало изучены, однако специалисты по всему миру признают его опасность и советуют строго контролировать количество потребляемого вещества. Несмотря на опасность применения добавки, она разрешена к использованию в пищевой промышленности почти во всех странах ЕС, Америке и России. В Украине применение сульфита калия в производстве продуктов питания запрещено.

По степени опасности сульфит калия принадлежит к 3 классу. То есть, к умеренно опасным соединениям.

Хранить сульфит калия необходимо в герметичной таре в сухих помещениях при температуре в диапазоне от 20 до 25˚С.

Где можно приобрести сульфит калия и сколько он стоит

Приобрести качественный сульфит калия можно прямо в режиме онлайн, на сайтах химических предприятий, специализирующихся на его производстве. 500 грамм продукта обойдется примерно в 200-250 рублей.

Заключение

Сульфит калия – это химическое соединение, которое наиболее широко применяется в трех отраслях: химической промышленности, пищевой промышленности и сельском хозяйстве. Внешне вещество представляет собой белый порошок, которые прекрасно растворяется в воде. Растворимость калий сульфита в спиртах несколько хуже, а в жирах он и вовсе не растворяется.

Сульфит калия как пищевая добавка разрешен к применению практически во всех странах, но его количество строго регламентируется. В составе соединение обозначают под индексом Е225. Сульфит калия выполняет роль консерванта, значительно продлевающего срок хранения производимой продукции, он также способен изменять цвет продуктов, делая их более привлекательными.

В больших количествах сульфит калия способен наносить вред здоровью человека – негативное воздействие проявляется на органах пищеварительной и дыхательной систем.