Как найти калий фосфат

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.

Синонимы

Ортофосфат калия, трикалийфосфат, калий фосфорнокислый

Формула

K₃PO₄

Свойства фосфата калия

Физические свойства

Химические свойства

1. В водных растворах гидролизуется по аниону:

K₃P0₄ + H₂O = K₂HP0₄ + K0H.

Раствор имеет щелочную реакцию.

1. При взаимодействии с кислотами образует кислые соли:

K₃P0₄ + HСl = K₂HP0₄ + KCl,

K₃P0₄ + H₂SO₄ = KH₂P0₄ + K₂SO₄.

1. Вступает в реакции обмена с образованием нерастворимых фосфатов:

2K₃P0₄ + 3CaCl₂ = 6KCl + 2Ca₃(P0₄)₂↓,

K₃P0₄ + AlCl₃ = 3KCl + AlP0₄↓,

K₃P0₄ + 3AgNO₃ = 6KCl + Ag₃P0₄↓.

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:

H₃PO₄ + 3KOH = K₃PO₄ + 3H₂O;

2H₃PO₄ + 3K₂CO₃ =2K₃PO₄ + 3H₂O + 3CO₂↑.

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:

Н₃Р0₄ + K₂C0₃ = K₂HP0₄ + С0₂↑+ Н₂0,

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

K₂HP0₄ + K0H = K₃P0₄ + H₂0.

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:

3Ca(HCO₃)₂ + 2K₃P0₄ = 6KHCO₃ + Ca₃(P0₄)₂↓,

3Mg(HCO₃)₂ + 2K₃P0₄ = 6KHCO₃ + Mg₃(P0₄)₂↓.

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?

Решение

200 г – х г

K₂HPO₄ + KOH = K₃PO₄ + H₂O.

1 моль – 1 моль

2⋅39+1+31+16⋅4=1412 cdot 39+1+31+16 cdot 4 = 141 г
3⋅39+31+4⋅16=2123 cdot 39+31+4 cdot 16 = 212 г

Составляем пропорцию:
141 г K₂HPO₄ – 212 г K₃PO₄,

200 г K₂HPO₄ – х г K₃PO₄.

Отсюда:
х=(200⋅212)/141=301х = (200 cdot 212)/141 = 301 г.

Ответ: 301 г.

Тест по теме «Фосфат калия»

Фосфат калия, характеристика, свойства и получение, химические реакции.

Фосфат калия – неорганическое вещество, имеет химическую формулу K₃PO₄.

Краткая характеристика фосфата калия

Физические свойства фосфата калия

Получение фосфата калия

Химические свойства фосфата калия

Химические реакции фосфата калия

Применение и использование фосфата калия

Краткая характеристика фосфата калия:

Фосфат калия – неорганическое вещество бесцветного либо белого цвета, соль щелочного металла калия и ортофосфорной кислоты.

Фосфат калия представляет собой бесцветные кристаллы.

Химическая формула фосфата калия K₃PO₄.

Хорошо растворяется в воде, с которой образует кристаллогидраты различного состава: K₃PO₄×nH₂O, где n = 1½, 3, 7, 9 и т.д. Водный раствор имеет сильнощелочную реакцию из-за гидролиза по аниону.

Не растворим в этаноле.

Обладает гигроскопичностью.

В пищевой промышленности используется 3 типа фосфатов калия, согласно степени замещения атомов водорода:

– добавка Е340(i) – ортофосфат калия 1-замещенный (Monopotassium orthophosphate) с химической формулой KH₂PO₄;

– добавка Е340(ii) – ортофосфат калия 2-замещенный (Dipotassium orthophosphate) с химической формулой K₂HPO₄;

– добавка Е340(iii) – ортофосфат калия 3-замещенный (Tripotassium orthophosphate) с химической формулой K₃PO₄.

Физические свойства фосфата калия:

Наименование параметра:	Значение:
Химическая формула	K3PO4
Синонимы и названия иностранном языке	potassium phosphate (англ.) калий фосфорнокислый (рус.) калия ортофосфат (рус.)
Тип вещества	неорганическое
Внешний вид	бесцветные кубические кристаллы
Цвет	бесцветный, белый
Вкус	—*
Запах	без запаха
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)	твердое вещество
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), кг/м3	2564
Плотность (состояние вещества – твердое вещество, при 25 °C), г/см3	2,564
Температура кипения, °C	—
Температура плавления, °C	1640
Гигроскопичность	гигроскопичен
Молярная масса, г/моль	212,26
Растворимость в воде при 20 °C, г/100 мл	98,5

* Примечание:

— нет данных.

Получение фосфата калия:

Фосфат калия получается в результате следующих химических реакций:

1. 1. нейтрализацией избытком гидроксида калия ортофосфорной кислоты:

H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + H₂O.

1. 2. нейтрализацией избытком карбоната калия ортофосфорной кислоты:

2H₃PO₄ + 3KCO₃ → 2K₃PO₄ + 3CO₂ + 3H₂O.

1. 3. нейтрализацией избытком хлорида калия ортофосфорной кислоты.

1. 4. действием избытка гидроксида калия на кислые фосфаты калия:

KH₂PO₄ + 2KOH → K₃PO₄ + 2H₂O,

K₂HPO₄ + KOH → K₃PO₄ + H₂O.

Химические свойства фосфата калия. Химические реакции фосфата калия:

Химические свойства фосфата калия аналогичны свойствам фосфатов других металлов. Поэтому для него характерны следующие химические реакции:

1. реакция фосфата калия и хлорида индия:

InCl₃ + K₃PO₄ → InPO₄ + 3KCl.

В результате реакции образуются ортофосфат индия и хлорид калия.

2. реакция фосфата калия и хлорида кальция:

2K₃PO₄ + 3CaCl₂ → Ca₃(PO₄)₂ + 6KCl.

В результате реакции образуются ортофосфат кальция и хлорид калия.

3. реакция фосфата калия и хлорида лития:

3LiCl + K₃PO₄ → Li₃PO₄ + 3KCl.

В результате реакции образуются ортофосфат лития и хлорид калия.

4. реакция фосфата калия и сульфата алюминия:

2K₃PO₄ + Al₂(SO₄)₃ → 2AlPO₄↓ + 3K₂SO₄.

В результате реакции образуются ортофосфат алюминия и сульфат калия.

5. реакция фосфата калия, алюминия и воды:

2K₃PO₄ + 2Al + 8H₂O → 2K[Al(OH)₄] + 2K₂HPO₄ + 3H₂ (t^o).

В результате реакции образуются тетрагидроксоалюминат (III) калия, гидроортофосфат калия и водород. Фосфат калия используется в виде концентрированного раствора. Реакция протекает при кипении.

6. реакция фосфата калия, цинка и воды:

2K₃PO₄ + Zn + 4H₂O → K₂[Zn(OH)₄] + 2K₂HPO₄ + H₂.

В результате реакции образуются тетрагидроксоцинкат (III) калия, гидроортофосфат калия и водород. Фосфат калия используется в виде концентрированного раствора.

7. реакция термического разложения кристаллогидрата фосфата калия:

K₃PO₄•7H₂O → K₃PO₄ + 7H₂O (t = 250 ^оС).

В результате реакции термического разложения гептагидрата фосфата калия образуются фосфат калия и вода. Реакция протекает в вакууме.

8. реакция фосфата калия с минеральными кислотами.

9. реакция термического разложения фосфата калия:

2K₃PO₄ → 3K₂O + P₂O₅ (t^о).

В результате реакции термического разложения фосфата калия образуются оксид калия и оксид фосфора. 

Применение и использование фосфата калия:

Фосфат калия используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:

– как компонент жидких моющих средств (мыл, шампуней) для умягчения воды,

– как компонент электролитов при получении каучуков методом эмульсионной полимеризации,

– в пищевой промышленности как регулятор кислотности, эмульгирующая соль, влагоудерживающий агент, стабилизатор, синергист антиоксидантов, питание для дрожжей,

– как пищевая добавка Е340,

– в медицине для производства лекарств,

– как компонент удобрений,

– входит в состав зубных паст, препятствуют развитию зубного кариеса.

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

фосфат калия реагирует кислота 1 2 3 4 5 вода соль гидролиз цинка
уравнение реакций соединения масса взаимодействие масса фосфата калия
реакции

Коэффициент востребованности
5 288

Ортофосфат калия
Общие
Систематическое наименование	Ортофосфат калия
Традиционные названия	Фосфорнокислый калий трёхзамещённый, трикалийфосфат
Хим. формула	K3PO4
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	212,26 г/моль
Плотность	2,564 г/см³
Термические свойства
Температура
• плавления	1640 °C
Мол. теплоёмк.	164,8 Дж/(моль·К)
Энтальпия
• образования	-1988,2 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	98,520; 178,560 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	7778-53-2
PubChem	62657
Рег. номер EINECS	231-907-1
SMILES	[K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O
InChI	InChI=1S/3K.H3O4P/c;;;1-5(2,3)4/h;;;(H3,1,2,3,4)/q3*+1;/p-3 LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K
Кодекс Алиментариус	E340(iii)
ChEBI	190301
ChemSpider	56408
Безопасность
ЛД50	26,6-38,7 г/кг
Токсичность	ПДК 10 мг/см³
NFPA 704	0 2 0
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Òртофосфа́т ка́лия (трикáлийфосфáт, фосфáт кáлия нейтрáльный) — неорганическое соединение, соль щелочного металла калия и ортофосфорной кислоты с формулой K₃PO₄, бесцветные гигроскопичные кристаллы, растворимые в воде, образует кристаллогидраты.

Ортофосфат калия используется в медицине и пищевой промышленности (пищевая добавка E340), является компонентом моющих средств, также используется в химической промышленности.

Получение[править | править код]

• Нейтрализация избытком гидроксида или карбоната калия ортофосфорной кислоты:

• Действием избытка гидроксида калия на кислые фосфаты калия:

Физические свойства[править | править код]

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[править | править код]

• Кристаллогидрат теряет воду при нагревании в вакууме:

• Раствор имеет сильнощелочную реакцию и реагирует с алюминием:

• Вступает в обменные реакции:

Применение[править | править код]

• Применяется как компонент жидких моющих средств (мыл, шампуней) для умягчения воды.
• Как компонент электролитов при получении каучуков методом эмульсионной полимеризации.
• Наряду с другими фосфатами калия является пищевой добавкой Е340, используется как регулятор кислотности, эмульгирующая соль, влагоудерживающий агент, стабилизатор, синергист антиоксидантов.
• Используется в качестве удобрения и как компонент питания для дрожжей.

Безопасность[править | править код]

Ортофосфат калия нетоксичен, относится к IV (низшему) классу опасности. ЛД50 на крысах — 26,6-38,7 г/кг. ПДК в рабочей зоне — 10 мг/см³.

Литература[править | править код]

• Калия ортофосфат // Химическая энциклопедия : в 5 т. / Гл. ред. И. Л. Кнунянц. — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Даффа — Меди. — 671 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-035-5.
• Справочник химика / Гл. ред. Б. П. Никольский. — 3-е изд., испр. — Л.: Химия, 1971. — Т. 2. — 1168 с.
• Андреева, Л. Л. Химические свойства неорганических веществ : Учеб. пособие для вузов / Л. Л. Андреева, Р. А. Лидин, В. А. Молочко. — 3-е изд., испр. — М. : Химия, 2000. — 480 с. — УДК 546.04 (075.8)^(G). — ISBN 5-7245-1163-0.
• ГОСТ 31687-2012 : Добавки пищевые. Калия фосфаты Е340. Общие технические условия : [Дата введения на терр. РФ 01.01.2013]. — М. : Стандартинформ, 2013. — 124 с. — 128 экз. — УДК 663.5:661.635.5:661.832:006.354^(G).
  Изменение №1 ГОСТ 31687-2012 : Добавки пищевые. Калия фосфаты Е340. Общие технические условия : [Дата введения на терр. РФ 01.01.2017]. — М. : Стандартинформ, 2016. — 7 с.

Ссылки[править | править код]

• E340 – Фосфаты калия // Добавкам.нет.
• E340 // ChemiDay.com. — 2017. — 21 июля.

Фосфат калия представляет собой неорганическое соединение состоит из трех ионов калия К ⁺ и фосфат ионов PO ₄ ^3- . Его химическая формула – K ₃ PO ₄ . Это бесцветное или белое кристаллическое твердое вещество. Он очень хорошо растворяется в воде, образуя щелочные растворы, то есть со многими ионами ОН ^– следовательно, щелочной pH.

Ион фосфата выполняет важную функцию в клетках, связанную с хранением энергии. Фосфат калия широко используется в реакциях органической химии, где он может действовать как основание, то есть принимать протоны H ⁺ . Он также может действовать как катализатор или ускоритель некоторых реакций.

Твердый фосфат калия K ₃ PO ₄ . Xavier13540 в китайской Википедии. Источник: Wikimedia Commons.

Его использовали для уменьшения нападения некоторых насекомых на растения пшеницы, поскольку он делает их более устойчивыми к ним. Однако было замечено, что он способствует выделению метана (CH ₄ ), парникового газа, из микрокультуры риса.

Он использовался как слабительное, для увеличения продолжительности местной анестезии, для остановки кариеса и для улучшения покрытия поверхностей, среди прочего.

Структура

Фосфат калия состоит из трех катионов калия K ⁺ и аниона фосфата PO ₄ ^3- .

Ион фосфата PO ₄ ^3- состоит из одного атома фосфора (P) и четырех атомов кислорода (O), причем фосфор имеет степень окисления +5, а кислород – валентность -2.

Строение фосфата калия K ₃ PO ₄ . Edgar181. Источник: Wikimedia Commons.

Номенклатура

• Фосфат калия
• Фосфат калия
• Трехосновный фосфат калия
• Ортофосфат калия

свойства

Физическое состояние

Бесцветное или белое кристаллическое твердое вещество.

Молекулярный вес

212,27 г / моль

Температура плавления

1340 ºC

плотность

2,564 г / см ³

Растворимость

Хорошо растворим в воде: 106 г / 100 г воды при 25 ° C. Нерастворим в этаноле.

pH

Раствор с 1% K ₃ PO ₄ имеет pH 11,5-12,3.

Химические свойства

При растворении в воде фосфат калия разделяется на три катиона калия K ⁺ и анион фосфата PO ₄ ^3- . Фосфатный анион забирает протон из воды, и образуется гидрофосфатный анион HPO ₄ ^2- . Последний, в свою очередь, забирает другой протон из воды и становится анионом дигидрофосфата H ₂ PO ₄ ^– .

PO ₄ ^3- + H ₂ O ⇔ HPO ₄ ^2- + OH-

HPO ₄ ^2- + H ₂ O ⇔ H ₂ PO ₄ ^– + OH ^–

Как образуются ионы OH ^– водный раствор становится щелочным.

Другие свойства

Помимо безводной формы (без воды), он имеет несколько гидратированных форм; это означает, что молекула K ₃ PO ₄ может сопровождаться одной или несколькими молекулами воды в кристаллической структуре.

По этой причине он может образовывать, например, моногидрат K ₃ PO ₄ · H ₂ O, тригидрат K ₃ PO ₄ · 3H ₂ O, гептагидрат и нонагидрат.

Роль фосфата в организме человека

Ион фосфата PO ₄ ^3- является наиболее распространенным анионом внутри клеток и играет важную роль в накоплении энергии.

Ион фосфата также участвует в образовании и питательной деятельности костей и зубов, поскольку он регулирует концентрацию кальция в сыворотке крови и в многочисленных реакциях передачи энергии в клетке.

получение

Фосфат калия можно получить, исходя из реакции между хлоридом калия KCl и фосфатом аммония (NH ₄ ) ₃ PO ₄ .

Хлорид калия + фосфат аммония → фосфат калия + хлорид аммония

3 KCl + (NH ₄ ) ₃ PO ₄ → K ₃ PO ₄ + 3 NH ₄ Cl

Приложения

Как основа в реакциях органической химии

Фосфат калия K ₃ PO ₄ использовался в различных реакциях органической химии. Например, он используется в синтезе ацетиленов из дибромированных соединений.

В этом синтезе происходит дегидробромирование (отщепление водорода и брома), при котором безводный твердый K ₃ PO ₄ (без воды) действует как мягкое основание и забирает два протона из молекулы, два атома брома удаляются и соответствующий ацетилен.

C ₆ H ₅ -CHBr-CH ₂ Br + 2 K ₃ PO ₄ → C ₆ H ₅ -C≡CH + 2 KBr + 2 K ₂ HPO ₄

Автор: Clker-Free-Vector-Images. Источник: Pixabay.

Как катализатор

K ₃ PO ₄ служит катализатором в различных реакциях органической химии. Например, его использовали в виде твердого вещества для получения биодизельного топлива из отработанного масла для жарки.

Биодизель – это топливо, подобное дизельному, но получаемое из натуральных жиров или масел, используемых или нет.

Фосфат калия был более эффективным в качестве катализатора или ускорителя этой реакции, чем фосфат натрия Na ₃ PO ₄ и оксид кальция CaO.

В сельском хозяйстве

K ₃ PO ₄ использовался для обработки растений пшеницы и придания им устойчивости к определенным вредителям.

Растения пшеницы можно обрабатывать K ₃ PO _4, чтобы сделать их устойчивыми к некоторым видам насекомых. Автор: Ганс Браксмайер. Источник: Pixabay.

Некоторые исследователи обрабатывали проростки пшеницы фосфатом калия, и оказалось, что он вызывает устойчивость против тли Diuraphis noxia, насекомого, которое атакует эти растения.

После нанесения на проростки разбавленного раствора K ₃ PO ₄ наблюдалось уменьшение выраженности симптомов, вызываемых этими насекомыми, и уменьшение количества питающихся ими тлей.

Автор: Ганс Браксмайер. Источник: Pixabay.

В медицинских приложениях

Фосфат калия использовался для изменения анестезирующего действия лидокаина, местного анестетика. Местный анестетик – это лекарство, которое при нанесении на определенную область тела вызывает потерю чувствительности к боли в этой области.

Было обнаружено, что K ₃ PO ₄ позволяет продлить местную анестезию лидокаином.

Как слабительное

Фосфат калия увеличивает текучесть кишечного содержимого, так как помогает удерживать воду в кишечнике, что косвенно вызывает сокращение кишечных мышц.

В ветеринарии

K ₃ PO ₄ используется у животных с диабетическим кетоацидозом (осложнение диабета) для лечения гипофосфатемии (низкого содержания фосфата в крови).

Однако при чрезмерном приеме он может вызвать гипокальциемию (низкий уровень кальция в крови), гиперфосфатемию (избыток фосфата в крови), непроизвольное сокращение мышц, минерализацию мягких тканей и почечную недостаточность.

Собак с диабетическим ацидозом можно лечить фосфатом калия. Автор: Дэвид Марк. Источник: Pixabay.

При получении ДНК

Фосфат калия использовался в качестве буфера для очистки ДНК в генетических лабораториях.

ДНК – это белок, содержащийся в клетках и содержащий всю генетическую информацию, необходимую для развития и функционирования живых существ.

Выделяя ДНК, ученые углубляются в изучение того, как передаются унаследованные черты, поэтому фосфат калия очень полезен.

Рисунок молекулы ДНК. Автор: PublicDomainPictures. Источник: Pixabay.

В различных приложениях

Фосфат калия K ₃ PO ₄ служит:

• как диетическая добавка,
• для замены электролита,
• как буфер, то есть как химическая система, которая позволяет контролировать уровни ионов OH ^– или водорода H ⁺ в водном растворе,
• для замедления или подавления кариеса,
• как ингибитор коррозии и противообрастающий агент,
• в качестве средства для обработки поверхности и покрытия,
• как антифриз,
• в чистящих средствах.

Корродированные трубы. K ₃ PO ₄ позволяет избежать коррозии труб в некоторых отраслях или технологических процессах. Автор: Михаил Гайда. Источник: Pixabay.

Отрицательный аспект для использования в сельском хозяйстве

Некоторые исследователи обнаружили, что добавление K ₃ PO ₄ к рисовой микрокультуре увеличивает выброс метана (CH ₄ ) в атмосферу. Метан – это газ, который способствует парниковому эффекту и повышает температуру на нашей планете.

Ссылки

1. Национальная медицинская библиотека США. (2019). Фосфат калия. Получено с pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Пансьера, DL (2012). Гидравлическая терапия при эндокринных и метаболических нарушениях. Добавки с фосфором. При расстройствах жидкости, электролита и кислотно-щелочного баланса в практике мелких животных (четвертое издание). Восстановлено с sciencedirect.com.
3. Шенави-Халил, С. и др. (2012). Синтез ацетиленов дегидробромированием с использованием твердого безводного фосфата калия в качестве основания в условиях фазового переноса. Письма о тетраэдрах, том 53, выпуск 18, 2012 г., страницы 2295-2297. Восстановлено с sciencedirect.com.
4. Guan, G. et al. (2009). Трикалия фосфат как твердый катализатор для производства биодизеля из отработанного кулинарного жира. Технология переработки топлива, Том 90, Выпуск 4, 2009 г., страницы 520-524. Восстановлено с sciencedirect.com.
5. Кульками, М.А. (2012). Механистический подход к быстрому синтезу α-гидроксифосфонатов без использования растворителей с использованием фосфата калия в качестве катализатора. Comptes Rendus Chimie, том 16, выпуск 2, 2013 г., страницы 148-152. Восстановлено с sciencedirect.com.
6. Venter, E. et al. (2014). Фосфат калия вызывает у пшеницы толерантность к российской пшеничной тле (Diuraphis noxia, Homoptera: Aphididae). Crop Protection Vol 61, июль 2014 г., страницы 43-50. Восстановлено с sciencedirect.com.
7. Бонтури, Н. и др. (2013). Цитрат натрия и фосфат калия в качестве альтернативных адсорбционных буферов при гидрофобной и ароматической тиофильной хроматографической очистке плазмидной ДНК от нейтрализованного лизата. Журнал хроматографии B, тома 919-920, 2013, страницы 67-74. Восстановлено с sciencedirect.com.
8. Конрад Р. и Клозе М. (2005). Влияние калийно-фосфатных удобрений на производство и выбросы метана и его ¹³ C-стабильный изотопный состав в микромире риса. Биология и биохимия почвы, том 37, выпуск 11, 2005 г., страницы 2099-2108. Восстановлено с sciencedirect.com.
9. Лиде, Д.Р. (редактор) (2003). CRC Справочник по химии и физике. 85- ^е издание CRC Press.
10. Smokefoot. (2019). Фосфат калия. Получено с en.wikipedia.org

Встретить фосфаты калия можно практически в каждой сфере, но наибольшей популярности они пользуются в области производства продуктов питания. В их составе добавку обозначают при помощи индекса Е340. Ее добавляют в пломбир, растворимый кофе, изделия из рыбы и мяса. В вышеперечисленных продуктах, пищевая добавка применяется для предотвращения окисления.

Пищевая добавка принадлежит к категории неорганических веществ. Внешне фосфаты калия представляют собой однородный порошок из прозрачных мелких крупиц без запаха. Они легко растворяется в воде при любых условиях, но не растворяются в спирте. При воздействии повышенными температурами происходит полное обезвоживание вещества.

Фосфаты калия играют огромное значение в обеспечении правильной работы организма – они регулируют скорость метаболизма и отвечают за кислотно-щелочной баланс, обеспечивают правильную работу почек. Однако злоупотреблять препаратами, содержащими добавку не стоит – в больших количествах она может стать причиной нарушения работы ЖКТ.

Что такое фосфаты калия: их особенности

Фосфаты калия – это группа неорганических соединений, широко применяющихся как в пищевой, так и в химической промышленности; встретить их можно также в сельском хозяйстве и фармацевтике. В составе продуктов питания они отвечают за нормализацию уровня кислотности, поддержание требуемой консистенции и стойкости окраски, выполняют роль эмульгаторов, обеспечивающих смешивание отдельных компонентов. Помимо этого, пищевая добавка Е340 обладает способностью предотвращать окисление продуктов.

В настоящее время известны 3 основные разновидности фосфата калия:

• однозамещенный (KH₂PO₄);
• двузамещенный (K₂HPO₄);
• трехзамещенный (K₃PO₄).

Пищевая добавка великолепно растворяется в обычной воде вне зависимости от ее температуры, но не реагирует со спиртом – при попадании в спиртовой раствор порошок просто оседает на дно лабораторной посуды.

На крупных химических предприятиях большие объемы реагента получают в ходе смешивания ортофосфорной кислоты с одним из двух соединений – едким калием или углекислым калием.

Формула фосфата калия и его основные свойства

Наиболее часто как в химической, так и в других отраслях промышленности используется ортофосфат калия трехзамещенный. Его формула выглядит следующим образом:

K₃PO₄

Вещество выглядит как смесь бесцветных кристаллов, не имеющих запаха.

Реагент хорошо растворяется в воде, но не меняет своего состояния при попадании в спирт, обладает высоким показателем гигроскопичности.

Фосфат калия принадлежит к классу неорганических веществ.

В нормальных условиях его плотность составляет 2,56 г/см³.

Температура, при которой кристаллы начинают плавиться – 1640˚С.

Молярная масса – 213 г/моль.

Растворимость в воде при температуре 20˚С составляет 99 г на 100 г жидкости.

Методы получения

Наибольшей популярностью пользуется метод, предполагающий смешивание ортофосфорной кислоты с высококонцентрированным едким калием:

H₃PO₄ + 3KOH → K₃PO₄ + 3H₂O

Также возможно применение методики получения вещества посредством смешивания избыточного количества углекислого калия с фосфорным ангидридом, в результате чего получаются фосфат калия и вода:

6KOH + P₂O₅ → 2K₃PO₄ + 3h3O

На 3 месте находится метод получения вещества в ходе смешивания калия с ортофосфорной кислотой:

6K + 2H₃PO₄ → 2K₃PO₄ + 3H₂↑

На крупных предприятиях часто используют способ, основанный на нейтрализации кислых минеральных солей, в ходе которого смешивают дигидрофосфат калия с концентрированным гидроксидом калия:

KH₂PO₄ + 2KOH → K₃PO₄ + 2H₂O

Реже применяется методика, предполагающая смешивание основных оксидов с кислотами. Для получения вещества соединяют оксид калия и ортофосфорную кислоту:

3K₂O + 2H₃PO₄ → 2K₃PO₄ + 3H₂O

Основные реакции

Наиболее часто реагент используют для получения гидрофосфата калия:

2K₃PO₄ + H₃PO₄ → 3K₂HPO₄

Фосфат калия также участвует в реакции ионного обмена с выпадением осадка в виде фосфата серебра и образования нитрата калия:

K₃PO₄ + 3AgNO₃ → 3KNO₃ + Ag₃PO₄↓

Реагенту также характерна реакция гидролиза по аниону:

K₃PO₄ + H₂O → K₂HPO₄ +K+OH

Соединение вступает в реакцию с хлоридом индия с образованием ортофосфата индия и хлористого калия:

InCl₃ + K₃PO₄ → InPO₄ + 3KCl

При воздействии повышенной температурой реагент разлагается на окись калия и фосфорный ангидрид:

2K₃PO₄ → 3К₂О + Р₂О₅ (t˚)

Сферы применения фосфата калия

Фосфат калия востребован во многих сферах: его используют технологи пищевых предприятий, химики, работники сельского хозяйства; обнаружить соединение можно в составе лекарственных препаратов, бытовой химии и уходовой косметики. Фосфат калия является важным компонентом электролитов, применяемых при производстве каучуков.

Помимо прочего, обнаружить добавку можно в составе некоторых средств для ухода за ротовой полостью и удобрений, применяющихся в сельском хозяйстве.

Применение фосфата калия в пищевой промышленности

В производстве продуктов питания фосфаты калия известны под индексом Е340. Обнаружить такую пищевую добавку можно в составе практически всех фруктовых, овощных, мясных и рыбных консервов, в кофе, яичном порошке, сухом молоке, сахарной пудре и других сыпучих продуктах.

В консервированных продуктах пищевая добавка отвечает за сохранение формы и консистенции обрабатываемого продукта – благодаря ей консервированные персики остаются круглыми, а рыбное филе сохраняет свою текстуру. В мелкодисперсных продуктах Е340 выполняет роль разрыхлителя, препятствующего образованию комочков.

Также фосфат калия способен удерживать влагу в составе продукта, тем самым увеличивая его объем и, как результат, стоимость. Даже при продолжительном хранении продукты, включающие в свой состав фосфат калия, не теряют внешней привлекательности и вкусовых характеристик.

Без фосфатов калия сложно представить себе процесс производства мороженого. Добавка применяется как эмульгатор, позволяющий с легкостью смешивать компоненты, которые невозможно объединить в обычном состоянии. Кроме того, фосфат калия придает готовому десерту однородную консистенцию и делает массу более устойчивой.

В сладких газированных напитках пищевая добавка Е340 применяется как усилитель вкуса, аналогичные функции ложатся на нее в составе некоторых алкогольных напитков и всевозможных сладостей. В ходе получения сахара-песка добавка выполняет роль отбеливателя.

Применение фосфата калия в производстве бытовой химии

Фосфат калия часто применяется при производтве жидкого мыла, средств для мытья посуды. Добавка облегчает процесс удаления жира с любых поверхностей, а также смягчает воду.

Фосфат калия в уходовой косметике

Фосфат калия можно обнаружить в составе шампуней, мыла и зубных паст. Добавка применяется как эмульгатор в составе гелеобразной продукции. В средства для ухода за ротовой полостью его вводят для защиты зубной эмали от негативного воздействия бактерий.

Фосфат калия в сельском хозяйстве

Вещество часто применяется в качестве внекорневой подкормки в современном сельском хозяйстве. Добавка позволяет ускорить процесс насыщения выращиваемых культур важными для них питательными веществами.

Фосфат калия в микробиологии

Фосфат калия широко применяется биологами для создания условий, требуемых плесневым грибам для комфортного существования. Добавка также применяется для получения пенициллина.

Влияние фосфата калия на организм человека

Однозначного ответа на вопрос о том, полезен или вреден фосфат калия для человека не существует. Все относительно, равно как и влияние, которое оказывает фосфат калия на состояние здоровья. В разумных дозах и при правильном употреблении фосфат калия способен оказывать положительное воздействие, тогда как в избытке он может стать причиной развития длинного перечня заболеваний.

Польза фосфата калия

При разумном употреблении добавки можно заметить положительные изменения. Так, в небольших количествах она способна регулировать кислотно-щелочной баланс и устранять дискомфорт в желудке.

Помимо этого, пищевая добавка способна оказывать желчегонный эффект и выводить застоявшуюся жидкость, тем самым уменьшая отеки и нормализируя водно-солевой баланс. В дополнение к этому, фосфат калия способен стабилизировать артериальное давление и укреплять сердечную мышцу.

В составе зубных паст фосфат калия отвечает за эффективность борьбы с кариесом и защиту зубной эмали.

Вред фосфата калия

При употреблении избыточного количества продуктов или препаратов, включающих в свой состав эту пищевую добавку, повышается риск развития заболеваний ЖКТ и расстройств в работе пищеварительной системы. Кроме того, вещество способно стать причиной развития остеопороза.

Повышенная концентрация добавки Е340 в организме может стать причиной образования бляшек и закупоривания сосудов, что в свою очередь вызывает нарушения в работе сердца и сосудов, увеличивая риск инфаркта.

Избыток фосфата калия в организме может привести к возникновению проблем с почками.

Противопоказания к употреблению фосфата калия

Специалисты не рекомендуют вводить в свой рацион фосфат калия в случае его непереносимости, наличия серьезных поражений печени и почечной недостаточности. Ограничить потребление этой пищевой добавки также рекомендуется детям в возрасте до 3 лет.

Класс опасности фосфата калия как пищевой добавки

Предельно допустимой дозой фосфата калия считается 70 мг соединения на кг веса человека. При превышении этого показателя велик риск возникновения отклонений в работе пищеварительной системы и развития дефицита кальция.

Пищевая добавка E340 разрешена к применению в пищевой и фармацевтической промышленности как на территории России, так и на территории стран ЕС.

Согласно нормативным документам, пищевая добавка Е340 принадлежит к 3 классу опасности – то есть, к умеренно опасным веществам.

Хранить фосфат калия необходимо в герметичных мешках в помещениях с температурой 20-25 градусов.

При работе с большими объемами данной пищевой добавки, рекомендуется использовать средства индивидуальной защиты, а все манипуляции производить исключительно в вытяжном шкафу.

Где можно приобрести фосфат калия и сколько он стоит

Приобрести фосфат калия можно как на специализированных химических предприятиях, так и в режиме онлайн. Цена фосфата калия зависит от его разновидности и объема. Так, килограмм пищевой добавки E340 обойдется вам примерно в 300 рублей. Добавка в таблетках будет стоить около 700 рублей за упаковку из 125 капсул.

Заключение

Фосфат калия – это неорганическое соединение, широко применяемое как в производстве продуктов питания, так и в изготовлении различных удобрений. Вещество также востребовано в химической промышленности и фармацевтике, его можно обнаружить в составе средств для мытья посуды и в перечне компонентов, входящих в гели дня умывания и шампуни.

Внешне он представляет собой однородный порошок из мелких бесцветных кристаллов с высокой степенью растворимости в воде. Запаха вещество не имеет, в спиртах не растворяется.

На предприятиях пищевой промышленности реагент известен как добавка под индексом Е340. Ее можно обнаружить в составе консервированных плодов, мяса и рыбы, муки, сахара, кофе, колбас и сладостей. В том объеме, в котором добавка присутствует в продуктах питания, она полностью безопасна. Более того, добавка способна оказывать положительное влияние на состояние здоровья человека. Так, фосфат калия регулирует кислотно-щелочной баланс, выводит лишнюю жидкость из организма, нормализует давление, улучшает работу сердечно-сосудистой системы и защищает зубную эмаль. Однако употребление слишком большого объема фосфата калия может, наоборот, привести к развитию заболеваний органов ЖКТ и нарушениям в работе сердечной мышцы. Рекомендованная доза фосфата калия составляет 70 мг на килограмм веса человека.

Фосфат калия разрешен к применению во всех странах, однако при работе с большими объемами вещества необходимо соблюдать правила безопасности и использовать средства индивидуальной защиты.