Азотнокислый калий пищевая добавка
Нитрат калия ещё известен как калиевая или калийная селитра, а также азотнокислый калий – вещество, которое успешно используется для удобрения почв. Однако не только в отрасли сельского хозяйства встречается этот компонент. Интересно, что в природе также встречается нитрат калия, часто в местах месторождений соли. Однако для применения в промышленности природных запасов недостаточно, поэтому вещество синтезируют в лабораториях, так что селитра для производственных процессов имеет синтетическое происхождение.
Добавка Е252, которую можно обнаружить на этикетках некоторых продуктов, как раз и является калийной селитрой. Её применение в изготовлении пищи оставляет множество вопросов, так как большинство государств мира уже наложили запрет на такой способ применения нитрата калия, оставив его для технических нужд. Остальные страны, хотя и регулируют нормы содержания вещества в продуктах питания, тем не менее не видят особой проблемы в том, что потребитель может столкнуться с ним в составе колбасы или сыра. В международных классификациях добавке Е252 присвоен средний уровень опасности.
Получение вещества и его химические свойства
Консервант калийная селитра известен человечеству уже не одну сотню лет. Первое упоминание о ней относится к концу 14 столетия – тогда добавку начали добывать во Франкфурте из отходов человеческой жизнедеятельности. Однако выход готового вещества из такого сырья был ничтожным – около 0,3%, а уже в те времена потребность в селитре была значительной, поэтому учёными был предложен другой способ получения нитрата калия: с использованием медного купороса, квасцов, натриевой селитры и поташа. Последний компонент добывали из древесной золы.
Сегодня, чтобы удовлетворить потребности промышленности, калиевую селитру синтезируют несколькими способами. Один из них – взаимодействие хлористого калия и азотной кислоты. Раствор смешивают с помощью сжатого воздуха и нагревают острым паром до температуры 75-80 градусов Цельсия. Такой метод является энергозатратным и трудоёмким, поэтому его используют реже. Ещё один вариант получения вещества – конверсия хлористого калия с нитратом магния. Максимальное количество калиевой селитры, получаемой в результате – до 96% от массы исходной смеси.
Чтобы получить нитрат калия более товарного вида, с хорошей рассыпчатостью и минимальной влажностью, влажные кристаллы нитрата калия сначала плавят, после чего гранулируют полученное вещество в воздухе.
На вид вещество представляет собой бесцветный или белый порошок, состоящий из мелких кристаллов. Иногда может иметь желтовато-бурый оттенок. Запаха у добавки нет, а на вкус она отличается солёностью и ощущением прохлады, которое оставляет после себя в качестве послевкусия. При температуре 400 градусов Цельсия калиевая селитра начинает разлагаться и выделять кислород. Обладает отличной растворимостью в воде, слабо растворима в глицерине, а в спиртах и эфире не растворяется вообще. В реакциях с растворителями и горючими веществами выступает окислителем. В своём химическом составе может содержать примеси нитритов или хлоридов, иногда используется в производстве в смеси с поваренной солью.
Основное назначение вещества – использование его как консерванта и антиоксиданта: нитрат калия способен продлевать срок хранения продуктов, они не так быстро портятся, меньше обветриваются.
Промышленное назначение консерванта Е252
Для производства пищевых продуктов нитрат калия имеет немаловажное значение: с его помощью производители добиваются, чтобы товар дольше сохранял свою свежесть, товарный вид и вкусовые качества. Добавка используется в таких продуктах:
- сыры;
- мясные деликатесы (копчёности, вяленое мясо, балык, колбасы и сосиски);
- рыбная продукция (маринованная и солёная рыба);
- пицца-полуфабрикат.
Производство сыров практически не обходится без нитрата калия – добавка в составе сырья позволяет стабилизировать его структуру, замедлить процесс вспучивания и образования пустот в сыре.
Для рыбы и мяса вещество придаёт более длительного срока годности, а также усиливает их характерную розовую окраску.
Кроме того, калиевая селитра востребована в отрасли производства стекла, ракетного топлива, зубных паст для чувствительных зубов. Сельское хозяйство применяет её в качестве минерального удобрения для почв. А из-за того, что нитрат калия является одной из составляющих пороха, без него не обходится изготовление различных пиротехнических и взрывчатых средств.
Особенности хранения вещества
Для промышленных целей добавка обычно доставляется, хранится и транспортируется в полипропиленовых или бумажных мешках. Чтобы уберечь вещество от влаги, его упаковка часто содержит внутри полиэтиленовый подклад. Для этой цели может использоваться только пищевой полиэтилен.
Вред и польза консерванта
Нитрат калия на сегодняшний день не показал каких-либо полезных свойств для человека. Зато, по результатам проводимых опытов и исследований учёные дали однозначные выводы: вещество может быть опасным для человека и приносить ему вред. Его запрещено использовать в детском питании, хотя некоторые недобросовестные производители этот запрет обходят, предпочитая просто не указывать код “Е252” на этикетке, например, сосисок с красноречивыми названиями “детские”.
Основная проблема применения этого консерванта в продуктах питания состоит в том, что в организме человека он переходит в нитриты – опасные канцерогенные элементы, которые вполне способны спровоцировать рост злокачественных опухолей.
Добавка негативно влияет и на состояние крови, нарушая в ней процессы кислородного обмена. У астматиков она может вызывать приступы удушья, остальным людям, даже относительно здоровым, ежедневный приём пищи с нитратом калия грозит появлением анемии и почечной недостаточности. Продолжительное употребление даже небольших количеств калиевой селитры становится причиной головных болей, тошноты, рвоты, нарушений координации, мышечной слабости и аритмии.
И если, например, количество съедаемой с колбасой или сыром селитры ещё можно как-то контролировать, то вред от овощей, фруктов, для которых добавка была удобрением в процессе роста, и даже от воды, куда калиевая селитра могла попасть из почвы, отследить и оценить достаточно сложно.
Существует информация о том, что вещество негативно влияет на мужскую репродуктивную функцию, однако научных обоснований этого факта у мирового сообщества пока нет.
Нитрат калия – пищевая добавка, которую большинство государств мира уже давно “отлучило” от процесса приготовления пищи для населения. В развитых современных странах её удел – сельское хозяйство, химическая промышленность, но никак не пищевая. В России и Украине на сегодняшний день вещество разрешено к применению в пищевом производстве. Благодаря тому, что добавка имеет низкую стоимость и мощные консервирующие свойства, её кладут в колбасы, сыры, рыбные продукты, тем самым превращая их в бомбу замедленного действия. Учитывая тот факт, что нитрат калия способен переходить в нитриты, а последние имеют свойство накапливаться в организме и вызывать онкологические заболевания, от употребления добавки и пищи с ней лучше отказаться не только детям, пожилым людям, беременным и кормящим женщинам, но и здоровым людям без каких-либо возрастных или физиологических особенностей.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
При покупке хорошо выглядящего, долго хранящегося продукта не всегда хочется думать, каким образом это достигается. Многие продукты портились бы гораздо раньше и быстрее теряли бы товарный вид, если бы не консерванты и фиксаторы окраски, часто небезобидные по воздействию. Знать об этих веществах и контролировать их употребление необходим. Один из таких консервантов и фиксаторов на этикетках помечается как Е252.
Название вещества
Основное название: нитрат калия.
Другие названия:
- азотнокислый калий,
- калиевая селитра,
- калийная селитра,
- калиевая соль азотной кислоты.
Химическая формула: KNO3
Свойства
Основные свойства E252 можно представить в виде таблицы:
| Показатель | Стандартные значения |
| Цвет | бесцветный |
| Состав | может содержать примеси хлоридов и нитритов, также поставляется смешанным с поваренной солью |
| Внешний вид | белый кристаллический порошок, иногда с желтовато-серым оттенком |
| Запах | отсутствует |
| Вкус | соленый, во рту дает ощущение холода |
| Растворимость | хорошо растворим в воде |
| Термостойкость вещества | разлагается при температуре 400°C |
| Температура плавления | 333-334°C |
Упаковка
Бумажные или полипропиленовые мешки. Также применяются бумажные мешки с полиэтиленовым вкладышем.
Основные производители
Среди производителей Е252 можно назвать:
- ОАО «Белхим», Беларусь;
- ОАО «Уралхим», Россия;
- Anmol Chemicals, США;
- ОАО «Азот», Россия, Украина.
Ниже перечислены некоторые из оптовых поставщиков нитрата калия:
- ООО «Компания Кондор», Россия;
- ООО «Ализарин Спб», Россия;
- ООО «Галеан ЛТД», Украина;
- ООО «Нефтегазхимкомплект», Россия.
Применение
Вещество нашло широкое применение в следующих продуктах питания:
- рыбные продукты — маринованная сельдь, соленая и маринованная килька;
- мясные продукты — колбасы, сосиски, копченое, вяленое мясо, продукты из гусиной печени;
- сыры;
- охлажденная пицца.
Разрешен к применению в России, странах ЕС, США.
Употребление ограничено 0,5 г/кг.
Запрещен к употреблению в детском питании. Не рекомендуется употреблять содержащие его продукты ежедневно.
Пищевая добавка E252 — один из самых древних консервантов, он использовался ещё в Средневековье, отсутствие холодильников делало калиевую селитру незаменимой. Нитрат калия используется сейчас не только как консервант, но и в качестве минерального удобрения, в металлургии и электровакуумной промышленности, при изготовлении пороха и стекла для линз.
Каждый профессионал, занятый в сфере общепита, должен знать классификацию мяса.
Пищевая добавка Е237 (формиат натрия) в пищевой сфере почти не используется по причине сложного производства консерванта. Подробно об этом веществе вы можете прочитать здесь.
Подробно о гастроемкостях для кафе и ресторанов мы рассказали в нашей интересной статье.
Польза и вред
Пользы Е252 сам по себе не приносит, но он подавляет развитие бактерий, вызывающих ботулизм. Впрочем, и вред от него может быть значительный — нитраты в организме превращаются в нитриты, а те в свою очередь обладают канцерогенными свойствами, могут быть вредны для репродуктивной системы.
Соответственно, при длительном его употреблении даже в небольших количествах могут возникать слабость, головокружение, тошнота, анемия, боль в животе, аритмия, психические нарушения, нарушения ориентации в пространстве, воспаление почек.
При этом из консервантов своей группы нитрат калия — один из самых безобидных, поскольку сам не содержит нитриты.
К тому же в качестве пищевой добавки калиевая селитра попадает в организм в достаточно малых дозах, и их употребление можно контролировать. Больше вероятность вреда от ее употребления с чрезмерно удобренными минеральными удобрениями фруктами и овощами или даже с водой, в которую эти вещества могут попадать из почвы. Причем в отличие от колбасы или сыра, на овощах и воде не пишут список содержащихся в них веществ.
Таким образом, если наблюдаются все или некоторые вышеперечисленные симптомы, кроме остальных мер, стоит начать пить фильтрованную воду, употреблять овощи, выращенные на органических удобрениях и немного ограничить употребление продуктов, содержащих E252. Тем более, что сейчас не Средневековье, и у каждого в доме есть холодильник для хранения мяса и рыбы.
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 12 февраля 2020;
проверки требуют 7 правок.
| Нитрат калия | ||
|---|---|---|
| Систематическое наименование | Нитрат калия | |
| Сокращения | в народе КС, НК | |
| Традиционные названия | Ка́лиевая селитра, кали́йная селитра, индийская селитра, Соль Петра (Salt of Peter, petersalt)[1] | |
| Хим. формула | KNO3 | |
| Рац. формула | KNO3 | |
| Состояние | твёрдое | |
| Молярная масса | 101,1032 г/моль | |
| Плотность | 2,109 (16 °C) | |
| Твёрдость | 2 | |
| Температура | ||
| • плавления | 334 °C | |
| • кипения | с разложением °C | |
| • разложения | 400 °C | |
| Тройная точка | отсутствует | |
| Мол. теплоёмк. | 95,06 Дж/(моль·К) | |
| Энтальпия | ||
| • образования | -494,00 кДж/моль | |
| • плавления | 9,80 кДж/моль | |
| • сублимации | 181,00 кДж/моль | |
| Растворимость | ||
| • в воде | 13,3 (0 °C) 36 (25 °C) 247 (100 °C) | |
| Рег. номер CAS | 7757-79-1 | |
| PubChem | 24434 | |
| Рег. номер EINECS | 231-818-8 | |
| SMILES | [N+](=O)([O-])[O-].[K+] | |
| InChI | 1S/K.NO3/c;2-1(3)4/q+1;-1 FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N | |
| Кодекс Алиментариус | E252 | |
| RTECS | TT3700000 | |
| ChEBI | 63043 | |
| Номер ООН | 1486 | |
| ChemSpider | 22843 | |
| ЛД50 | 3750 мг/кг | |
| Токсичность | малотоксичен | |
| NFPA 704 | 1 1 OX | |
| Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное. | ||
| Медиафайлы на Викискладе | ||
Нитра́т ка́лия, азотноки́слый ка́лий (ка́лиевая сели́тра, кали́йная селитра, инди́йская селитра и др.) — неорганическое соединение, калиевая соль азотной кислоты с формулой KNO3. В кристаллическом состоянии — бесцветное вещество, нелетучее, слегка гигроскопичное, без запаха. Нитрат калия хорошо растворим в воде. Практически не токсичен для живых организмов.
Встречается в природе в виде минерала нитрокалита, в Ост-Индии находится одно из крупнейших месторождений, отсюда второе название — индийская селитра. В очень малых количествах содержится в растениях и животных[2].
Форма кристаллов игольчатая, сами кристаллы очень длинные. Легко поддаётся очистке перекристаллизацией с минимальными потерями.
Основное применение находит в пиротехнике (до XX века особенно широко, как компонент основного в то время взрывчатого вещества — дымного (чёрного) пороха) и как калий-азотное удобрение (очень удобное соединение двух обычно плохо сочетающихся при усваивании растениями элементов).
Физические свойства[править | править код]
Нитрат калия в нормальных условиях представляет собой бесцветные кристаллы (в измельчённом состоянии белый порошок) с ионной структурой и ромбической или гексагональной кристаллической решёткой. Слегка гигроскопичен, склонен несильно слеживаться со временем. Не имеет запаха, нелетуч.
Хорошо растворим в воде, в средней степени в глицерине, жидком аммиаке, гидразине, нерастворим в чистом этаноле и эфире (в разбавленных водой растворяется плохо). Таблица растворимости в некоторых растворителях, в граммах KNO3 на 100 г H2O[3]:
| Растворитель / Температура, °С | 0 | 10 | 20 | 25 | 30 | 40 | 60 | 80 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вода | 13,9 | 21,2 | 31,6 | 37,9 | 46,0 | 61,3 | 106,2 | 166,6 | 245,0 |
| Жидкий аммиак | 10,52 | 10,4 | |||||||
| Гидразин | 14 |
При медленной кристаллизации вырастают очень длинные игольчатые кристаллы. Нитрат калия хорошо поддаётся очистке перекристаллизацией, причём с небольшими потерями, благодаря сильному повышению растворимости с ростом температуры.
Химические свойства[править | править код]
- Разлагается при 400—520 °C с образованием нитрита калия KNO2 и кислорода O2[4] (выделение последнего увеличивает пожароопасность нитрата калия):
- Является сильным окислителем, реагирует с горючими материалами и восстановителями, при измельчении активно и нередко со взрывом. Смеси нитрата калия с некоторыми органическими материалами склонны к самовоспламенению.
- Восстанавливается водородом в момент выделения (в реакции соляная кислота разбавленная)[4]:
- Расплав нитрата калия может быть использован для получения металлического калия электролизом, однако из-за высоких окислительных способностей нитрата калия в расплавленном состоянии предпочтительнее гидроксид калия.
Получение[править | править код]
В Средние Века и Новое Время (когда активно использовали порох) для получения нитрата калия служили селитря́ницы — кучи из смеси навоза (и других перегнивающих компонентов) с известняком, строительным мусором и прочим известняковым материалом с прослойками из соломы или хвороста, накрытые дёрном для удерживания образующихся газов.
При гниении навоза образовывался аммиак, который, накапливаясь в прослойках из соломы, подвергался нитрификации и превращался вначале в азотистую, а затем в азотную кислоту. Последняя, взаимодействуя с известняком, давала Ca(NO3)2, который выщелачивался водой. Добавка древесной золы (состоящей в основном из поташа) приводила к осаждению CaCO3 и получению раствора нитрата калия; нередко золу добавляли сразу в кучу вместо известняка, тогда калиевая селитра получалась сразу.
Реакция поташа с кальциевой селитрой (нитратом кальция) является самой древней из используемых человеком для получения нитрата калия и популярна до сих пор. Вместо поташа, впрочем, сейчас в лабораториях чаще всего используют сульфат калия, реакция очень похожа:
Первый способ применялся вплоть до 1854 г., когда немецкий химик К. Нёльнер изобрёл производство нитрата калия, основанное на реакции более доступных и дешевых хлорида калия и нитрата натрия, доступного в виде чилийской селитры:
Существует несколько других способов получения нитрата калия. Это взаимодействие нитрата аммония и хлорида калия с образованием нитрата калия и хлорида аммония, последний легко отделяется:
— наиболее применимая после реакции нитрата кальция с карбонатом или сульфатом калия.
— в основном, демонстрационная реакция соответствующей кислоты и основания — тоже демонстрационная реакция соответствующих кислоты и металла. — демонстрационная реакция соответствующего щелочного оксида с соответствующей кислотой.
Также:
Природные источники и месторождения[править | править код]
В природе нитрат калия распространён в виде минерала нитрокалита. Природный нитрат калия образуется в результате разложения азотсодержащих веществ с последующим связыванием медленно выделяющегося аммиака нитробактериями, чему способствует влага и тепло, поэтому наиболее крупные залежи находятся в странах с жарким климатом[5]. Наиболее известные месторождения нитрата калия находятся в Индии, Боливии, Австралии, Чили, ЮАР, России, США и Шри-Ланке. Он также встречается в Китае, Мексике, и других странах[6]
В очень малых количествах нитрат калия содержится в растениях и животных[2], является промежуточным продуктом при переработке ими почвенных сульфата и карбоната калия.
Применение[править | править код]
Основное применение на сегодняшний день нитрат калия находит в качестве ценного удобрения, так как совмещает в себе два элемента, частично блокирующих усвоение друг друга растениями, когда находятся в составе отдельных соединений.
Применяется при изготовлении дымного пороха и некоторых других горючих смесей (например, карамельного ракетного топлива), которые почти полностью сейчас используются в производстве пиротехнических изделий.
Применяется также в электровакуумной промышленности и оптическом стекловарении для обесцвечивания и осветления технических хрустальных стёкол и придания прочности изделиям из стекла[7].
Расплав иногда используется в химических лабораториях и у любителей химии для получения металлического калия электролизом, наряду с гидроксидом калия.
Используется в качестве сильного окислителя в металлургии, в частности, при переработке никелевых руд.
В пищевой промышленности нитрат калия применяется в качестве консерванта E252[8]. Сам по себе он не имеет существенного антибактериального действия, но его оказывает образующийся в результате восстановления нитрит калия в мясных продуктах, в которых нитрат калия наиболее широко используется в качестве консерванта[9].
См. также[править | править код]
- Азотная кислота
- Нитраты
- Порох
Примечания[править | править код]
Ссылки[править | править код]
- Получение калиевой селитры