Калий виннокислый реактив для аналитической химии и пищевой промышленности
Калий виннокислый (тартрат калия, E336) кристаллический порошок белого цвета, представляющий собой калиевую соль винной кислоты. В зависимости от степени замещения различают тартрат калия однозамещённый (кислый, гидротартрат) и двухзамещённый (средний, сегнетова соль). Реактив характеризуется стабильностью состава, низким содержанием примесей и воспроизводимыми физико-химическими показателями, что определяет его применение в лабораторной практике, фармацевтическом производстве и пищевых технологиях.
Физико-химические характеристики
Вещество представляет собой бесцветные кристаллы или мелкодисперсный порошок без запаха со слабокислым вкусом. Показатель pH водного раствора с массовой долей 5 % находится в диапазоне от 7,0 до 8,5 для среднего тартрата и от 3,5 до 4,5 для кислого. Растворимость в воде при температуре 20 C составляет от 220 до 250 г/л, при нагревании до 80 C возрастает до 400 г/л. В этаноле и органических растворителях соединение практически не растворяется.
Температура плавления двухзамещённого тартрата от 70 до 80 C (с частичной дегидратацией), кислый тартрат разлагается при нагреве свыше 200 C без плавления. Насыпная плотность порошка от 0,9 до 1,1 г/см. Массовая доля основного вещества в квалификации ч.д.а. составляет не менее 99,5 %, в квалификации х.ч. не менее 99,8 %.
Сортамент и квалификации
Калий виннокислый выпускается в нескольких квалификациях, различающихся предельным содержанием примесей:
- х.ч. (химически чистый) для аналитических работ и приготовления титрованных растворов;
- ч.д.а. (чистый для анализа) для лабораторных исследований и учебных целей;
- пищевой (E336) для применения в пищевой промышленности;
- технический для гальванических производств и технических процессов.
Нормируемые примеси: хлориды (не более 0,001 %), сульфаты (не более 0,005 %), железо (не более 0,0005 %), мышьяк (не более 0,0001 %), тяжёлые металлы (не более 0,001 %). Контроль качества выполняется методами титриметрии, ионной хроматографии и атомно-абсорбционной спектрометрии.
Применение в лабораторной практике
В аналитической химии тартрат калия используется как компонент буферных систем, маскирующий агент при комплексонометрическом титровании ионов металлов, а также как исходное вещество для приготовления стандартных растворов. Сегнетова соль входит в состав реактива Фелинга, применяемого для качественного и количественного определения восстанавливающих сахаров. В гравиметрическом анализе соединение служит осадителем для ряда катионов.
В биохимических лабораториях реактив используется при выделении и очистке нуклеиновых кислот, в составе сред для культивирования микроорганизмов. В фармацевтической промышленности калий виннокислый применяется как вспомогательное вещество при производстве шипучих таблеток и порошков для приготовления суспензий.
Промышленное применение
В пищевой отрасли E336 выполняет функции регулятора кислотности, стабилизатора и эмульгатора. Соединение востребовано при производстве мармеладов, желе, кондитерских изделий, плавленых сыров и сухих смесей для напитков. В виноделии кислый тартрат калия применяется для стабилизации вин против помутнений кристаллического характера.
В гальванотехнике сегнетова соль входит в состав электролитов для меднения и серебрения, обеспечивая формирование мелкокристаллических покрытий. В строительной химии добавка используется как замедлитель схватывания гипсовых и цементных композиций. В текстильной промышленности соединение применяется в качестве протравы при крашении натуральных волокон.
| Показатель | Квалификация х.ч. | Квалификация ч.д.а. | Пищевая (E336) | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля основного вещества, % | не менее 99,8 | не менее 99,5 | не менее 99,0 | Титриметрия |
| Хлориды, % | не более 0,0005 | не более 0,001 | не более 0,01 | Нефелометрия |
| Сульфаты, % | не более 0,002 | не более 0,005 | не более 0,02 | Турбидиметрия |
| Железо, % | не более 0,0002 | не более 0,0005 | не более 0,001 | ААС |
| pH 5 % раствора | от 7,0 до 8,5 | от 7,0 до 8,5 | от 7,0 до 8,5 | Потенциометрия |
Условия хранения и меры безопасности
Калий виннокислый относится к малоопасным веществам (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Пыль реактива при длительном вдыхании может вызывать раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей. При работе с порошком рекомендуется использовать защитные очки и респиратор класса FFP2. Вещество негорючее, невзрывоопасное, не образует токсичных продуктов разложения.
Хранение осуществляется в плотно закрытой таре полиэтиленовых мешках с внутренним вкладышем или многослойных бумажных мешках, исключающих контакт с атмосферной влагой. Оптимальные условия: температура от 5 до 25 C, относительная влажность не более 70 %. Срок годности при соблюдении условий хранения составляет от 3 до 5 лет в зависимости от квалификации. Не допускается хранение совместно с сильными окислителями и щелочами.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается кислый тартрат калия от среднего?
Кислый тартрат (гидротартрат) содержит одну калиевую группу и одну свободную карбоксильную группу, проявляет кислую реакцию раствора (pH от 3,5 до 4,5). Средний тартрат (сегнетова соль) содержит две калиевые группы, pH раствора от 7,0 до 8,5. Области применения различаются: кислая форма используется в виноделии и как регулятор кислотности, средняя в аналитической химии и гальванике.
Как проверить подлинность реактива?
Качественная реакция: при добавлении к водному раствору тартрата калия раствора хлорида кальция выпадает белый кристаллический осадок тартрата кальция, растворимый в азотной кислоте. Дополнительно определяется pH раствора и температура плавления. Количественный контроль выполняется титриметрическим методом в кислой среде.
В каких концентрациях применяется в буферных растворах?
Для приготовления тартратных буферных систем используется концентрация от 0,05 до 0,2 моль/л. Рабочий диапазон pH буфера на основе тартрата калия составляет от 3,0 до 4,5 (кислая форма) и от 7,0 до 9,0 (средняя форма). Растворы готовятся на дистиллированной воде непосредственно перед использованием.
Допустимо ли применение в пищевом производстве?
Пищевая квалификация E336 разрешена к применению в качестве регулятора кислотности и стабилизатора в кондитерской, молочной и винодельческой отраслях. Дозировка регламентируется техническими регламентами Таможенного союза ТР ТС 029/2012 и не должна превышать установленных норм для конкретного вида продукции.
