ميتابيسلفيت البوتاسيوم (K2S2O5)، المعروف أيضًا باسم بيروكبريتيت البوتاسيوم، هو مادة حافظة شائعة الاستخدام في صناعة النبيذ وتجهيز الأغذية. وهو يعمل عن طريق إطلاق ثاني أكسيد الكبريت، الذي يمنع نمو البكتيريا والخميرة، وبالتالي إطالة العمر الافتراضي للمنتجات.
| اسم الأيوباك | بيروكبريتيت البوتاسيوم |
| الصيغة الجزيئية | K2S2O5 |
| CAS رقم | 16731-55-8 |
| المرادفات | ثاني كبريتيت البوتاسيوم، حمض البيروكبريت، ملح ثنائي البوتاسيوم، ميتابيسلفيت البوتاسيوم |
| إنتشي | InChI=1S/2K.H2O5S2/c;;1-6(2)7(3,4)5/h;;(H,1,2)(H,3,4,5)/q2*+1; /ص-2 |
خصائص ميتابيسلفيت البوتاسيوم
صيغة ميتابيسلفيت البوتاسيوم
الصيغة الكيميائية لميتابيسلفيت البوتاسيوم هي K2S2O5. وهذا يعني أن كل جزيء من ميتابيسلفيت البوتاسيوم يحتوي على أيونين بوتاسيوم، وذرتين كبريت، وخمس ذرات أكسجين. الصيغة مهمة في تحديد الخواص الكيميائية وسلوك K2S2O5 في التفاعلات والعمليات المختلفة.
ميتابيسلفيت البوتاسيوم الكتلة المولية
K2S2O5 لديه كتلة مولية تبلغ 222.31 جم / مول. يتم حساب ذلك عن طريق إضافة الكتل الذرية للعناصر المكونة له: ذرتان من البوتاسيوم (39.10 جم/مول لكل منهما)، وذرتان من الكبريت (32.06 جم/مول لكل منهما)، وخمس ذرات أكسجين (16.00 جم/مول لكل منهما). . الكتلة المولية مهمة في تحديد كمية K2S2O5 اللازمة في تفاعل أو عملية معينة.
نقطة غليان ميتابيسلفيت البوتاسيوم
ليس لدى K2S2O5 نقطة غليان محددة لأنه يتحلل قبل الوصول إلى نقطة الغليان. عند درجات الحرارة المرتفعة، يتحلل K2S2O5 ليطلق ثاني أكسيد الكبريت، وهو العنصر النشط الذي يعمل كمادة حافظة.
نقطة انصهار ميتابيسلفيت البوتاسيوم
K2S2O5 لديه نقطة انصهار تبلغ حوالي 190 درجة مئوية (374 درجة فهرنهايت). عند درجة الحرارة هذه، يذوب المركب الصلب ويتحول إلى سائل صاف. تعد نقطة الانصهار مهمة في تحديد ظروف المعالجة والتخزين المناسبة لـ K2S2O5.
كثافة ميتابيسلفيت البوتاسيوم جم/مل
تبلغ كثافة K2S2O5 حوالي 2.34 جم / مل. وهذا يعني أن حجمًا معينًا من K2S2O5 سيزن 2.34 مرة أكثر من نفس الحجم من الماء. تعتبر الكثافة مهمة في تحديد الكمية المناسبة من K2S2O5 لاستخدامها في عملية معينة.
الوزن الجزيئي ميتابيسلفيت البوتاسيوم
الوزن الجزيئي لـ K2S2O5 هو 222.31 جم / مول. ويتم حساب ذلك عن طريق جمع الكتل الذرية للعناصر المكونة له: ذرتان من البوتاسيوم، وذرتان من الكبريت، وخمس ذرات من الأكسجين. الوزن الجزيئي مهم في تحديد كمية K2S2O5 اللازمة في تفاعل أو عملية معينة.
هيكل ميتابيسلفيت البوتاسيوم
يحتوي K2S2O5 على بنية جزيئية تتكون من أيوني بوتاسيوم (K+) وأيون بيروكبريتيت واحد (S2O5^2-). يتكون أيون البيروسلفيت من ذرتين كبريت وخمس ذرات أكسجين. تنجذب أيونات البوتاسيوم إلى أيون البيروكبريتيت سالب الشحنة، مما يشكل مركبًا أيونيًا مستقرًا.
ذوبان ميتابيسلفيت البوتاسيوم
K2S2O5 قابل للذوبان في الماء والكحول والجلسرين. تختلف ذوبانه في الماء حسب درجة الحرارة والتركيز. في درجة حرارة الغرفة، وهو قابل للذوبان بشدة في الماء، مع قابلية ذوبان حوالي 70 جم / 100 مل. ومع ذلك، عند التركيزات الأعلى قد يصبح أقل قابلية للذوبان ويشكل رواسب.
| مظهر | مسحوق بلوري أبيض أو أصفر شاحب |
| جاذبية معينة | 2.34 عند 20 درجة مئوية |
| لون | الأبيض إلى الأصفر قليلا |
| يشم | كبريتية، حارة |
| الكتلة المولية | 222.31 جرام/مول |
| كثافة | 2.34 جم/مل عند 25 درجة مئوية |
| نقطة الانصهار | 190-240 درجة مئوية |
| نقطة الغليان | ينهار قبل الغليان |
| نقطة فلاش | غير قابل للتطبيق (صلب) |
| الذوبان في الماء | يذوب في الماء |
| الذوبان | قابل للذوبان في الإيثانول والجلسرين، قابل للذوبان بشكل طفيف في الأثير |
| ضغط البخار | لا يكاد يذكر في درجة حرارة الغرفة |
| كثافة بخار | غير قابل للتطبيق (صلب) |
| pKa | 4.34 |
| الرقم الهيدروجيني | 4.5-5.5 في محلول 10% |
سلامة ومخاطر ميتابيسلفيت البوتاسيوم
يمكن أن يشكل K2S2O5 مخاطر على السلامة إذا لم يتم التعامل معه بشكل صحيح. قد يسبب تهيج الجلد وتهيج العين ومشاكل في الجهاز التنفسي في حالة استنشاقه. الاتصال المباشر مع المادة قد يسبب الاحمرار والحكة والحرقان. ويمكن أيضا أن يسبب مشاكل في الجهاز الهضمي إذا تم تناوله. قد تطلق المادة غاز ثاني أكسيد الكبريت السام إذا تم تسخينها. ولذلك فإن التهوية الكافية ضرورية أثناء المناولة والتخزين. من المهم ارتداء معدات الحماية الشخصية المناسبة مثل القفازات ونظارات السلامة عند التعامل مع K2S2O5. يعد التخزين السليم أمرًا بالغ الأهمية أيضًا، حيث يمكن أن يتفاعل مع الأحماض والمعادن والمواد الكيميائية الأخرى.
| رموز الخطر | شي (مزعج) |
| وصف الأمان | إبقاء الحاويات مغلقة بإحكام وجافة؛ لا يبتلع؛ ارتداء الملابس الواقية المناسبة والقفازات وحماية العين/الوجه؛ في حالة ملامسة العينين، فورًا مع الكثير من الماء وشطفها بواسطة الطبيب؛ في حالة ابتلاعها، اطلب المشورة الطبية فورًا وأظهر الحاوية أو الملصق. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | رقم الأمم المتحدة 2676 |
| رمز النظام المنسق | 2832.10.00 |
| فئة الخطر | 8- المواد المسببة للتآكل |
| مجموعة التعبئة | ثالثا |
| تسمم | LD50 (الفئران، عن طريق الفم) – 2000 ملغم / كغم؛ LC50 (الفئران، الاستنشاق) – 17 جزء في المليون/4 ساعات |
طرق تخليق ميتابيسلفيت البوتاسيوم
يمكن لطرق مختلفة تركيب K2S2O5.
تتضمن الطريقة الشائعة التفاعل بين هيدروكسيد البوتاسيوم وثاني أكسيد الكبريت. يجمع وعاء التفاعل بين المادتين الكيميائيتين ويقوم بتسخينهما. ويمر الغاز الناتج عبر الماء منتجًا كبريتيت البوتاسيوم . بيروكسيد الهيدروجين يؤكسد كبريتات البوتاسيوم، وتشكيل كبريتات البوتاسيوم. يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع كبريتات البوتاسيوم لينتج K2S2O5.
طريقة أخرى تنطوي على تفاعل كربونات البوتاسيوم وثاني أكسيد الكبريت. يقوم وعاء التفاعل بخلط المادتين الكيميائيتين وتسخينهما. يُنتج الخليط غازًا يمر عبر محلول كبريتيت البوتاسيوم ، مما يؤدي إلى تكوين ثنائي كبريتيت البوتاسيوم. يؤكسد بيروكسيد الهيدروجين ثنائي كبريتيت البوتاسيوم ويشكل كبريتات البوتاسيوم. يتفاعل ثاني أكسيد الكبريت مع كبريتات البوتاسيوم وينتج K2S2O5.
استخدامات ميتابيسلفيت البوتاسيوم
يحتوي K2S2O5 على مجموعة واسعة من التطبيقات في مختلف الصناعات. بعض الاستخدامات الشائعة تشمل:
- حفظ الأغذية: يستخدم كمادة حافظة للأغذية لمنع تلفها ولإطالة مدة صلاحيتها. يشيع استخدامها في إنتاج النبيذ والبيرة وعصائر الفاكهة.
- التصوير الفوتوغرافي: يستخدم في التصوير الفوتوغرافي كمطور ومثبت للأفلام والمطبوعات.
- صناعة النسيج: يستخدم في صناعة النسيج لإزالة الصباغة والتبييض الزائد من الأقمشة.
- معالجة المياه: تستخدم كمادة كيميائية لمعالجة المياه لإزالة الكلور والشوائب الأخرى.
- صناعة الأدوية: يستخدم في صناعة الأدوية كمضاد للأكسدة لمنع تحلل الأدوية.
- تعدين الذهب: يستخدم في تعدين الذهب لفصل الذهب عن المعادن والشوائب الأخرى.
- التصنيع الكيميائي: يستخدم في صناعة المواد الكيميائية المختلفة مثل الأصباغ والراتنجات والبلاستيك.
- صناعة اللب والورق: يستخدم في صناعة اللب والورق لتبييض المنتجات الورقية.
أسئلة:
س: ما هي كمية ميتابيسلفيت البوتاسيوم لكل جالون؟
ج: تختلف كمية K2S2O5 اللازمة لكل جالون حسب الاستخدام المقصود. لصنع النبيذ، الكمية الموصى بها هي 1/16 إلى 1/4 ملعقة صغيرة لكل جالون. لصنع عصير التفاح، الكمية الموصى بها هي 1/4 ملعقة صغيرة لكل جالون. من المهم احترام الجرعة الموصى بها بدقة لضمان التأثير المطلوب وتجنب الاستهلاك الزائد الذي قد يكون ضارًا.
س: متى يجب أن أستخدم سوربات البوتاسيوم أو ميتابيسلفيت البوتاسيوم؟
ج: يتم استخدام سوربات البوتاسيوم وK2S2O5 كمواد حافظة في صناعة الأغذية والمشروبات. ويستخدم سوربات البوتاسيوم لمنع نمو الخميرة والعفن، في حين يستخدم K2S2O5 لمنع نمو البكتيريا والأكسدة. يستخدم سوربات البوتاسيوم عادة في المنتجات غير الحمضية، مثل العصائر والمربيات، في حين يستخدم K2S2O5 في المنتجات الحمضية مثل النبيذ وعصير التفاح. يعتمد الاختيار بين الواقيين على المنتج المحدد ومتطلباته.
س: أين يمكن شراء ميتابيسلفيت البوتاسيوم؟
ج: يمكن شراء K2S2O5 من متاجر المواد الكيميائية وتجار التجزئة عبر الإنترنت ومتاجر البيرة المنزلية. من المهم التأكد من أن المنتج عالي الجودة ومصمم للاستخدام المقصود.
س: ما هي كمية ميتابيسلفيت البوتاسيوم لكل جالون من عصير التفاح؟
ج: الكمية الموصى بها من K2S2O5 لصنع عصير التفاح هي 1/4 ملعقة صغيرة لكل جالون. وتضاف هذه الكمية بعد التخمير لمنع الأكسدة ونمو البكتيريا، وللحفاظ على نكهة وجودة عصير التفاح.
س: ما الفرق بين K2S2O5 وK2S2O8؟
ج: K2S2O5 وK2S2O8 كلاهما أملاح بوتاسيوم، لكن لهما بنية وخصائص كيميائية مختلفة. K2S2O5 هو مسحوق بلوري أبيض يستخدم كمادة حافظة ومضاد للأكسدة، في حين أن K2S2O8 هو عامل مؤكسد قوي يستخدم في التفاعلات الكيميائية مثل التخليق العضوي ومعالجة مياه الصرف الصحي. والفرق الرئيسي بين الاثنين هو خصائصها الكيميائية والاستخدام المقصود.