Чудесный разговор

Полезная информация о вашем здоровье

Кальций ацетат

Задания С3 ЕГЭ по химии

Задания С3 посвящены реакциям, подтверждающим взаимосвязь различных классов углеводородов и кислородосодержащих органических соединений. Они представляют собой цепочку из пяти стадий превращений органических веществ, и оцениваются в 5 первичных баллов. Рассмотрим примеры наиболее трудных цепочек 2004-2009 года (в скобках – успешность выполнения в процентах для учащихся Тюменской области, первая волна)

С3 (2004, 11%) Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

Ацетальдегид ® ацетат калия ® этановая кислота ® этилацетат ® ацетат кальция ® ацетон

То, что в этой цепочке даны не формулы, а названия веществ, тоже вероятно, привело к тому, что она оказалась самой сложной для учащихся. Перепишем:

CH3CHO ® CH3COOK ® CH3COOH ® CH3COOC2H5 ® (CH3COO)2Ca ® (CH3)2CO

Тип реакции может подсказать сравнение состава исходного и получаемого веществ. Так, для первого превращения видно, что необходимо окислить альдегид в щелочной среде, например:

CH3CHO + 2KMnO4 + 3KOH ® CH3COOK + 2K2MnO4 + 2H2O

Уравнения полуреакций для расстановки коэффициентов:

CH3CHO + 3OH– – 2ē = CH3COO– + 2H2O |1

MnO4– + ē = MnO42– |2

Следующие две реакции не должны вызывать затруднений:

CH3COOK + HCl = CH3COOH + KCl

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

Чтобы из эфира получить ацетат, надо провести его гидролиз в щелочной среде, причем в качестве щелочи взять гидроксид кальция:

2CH3COOC2H5 + Ca(OH)2 (CH3COO)2Ca + 2C2H5OH

Особую сложность могло вызвать последнее превращение, поскольку способы получения кетонов в базовом курсе химии обычно не рассматриваются. Для его осуществления проводят пиролиз (термическое разложение) ацетата кальция:

(CH3COO)2Ca (CH3)2CO + CaCO3

Наиболее сложными из заданий 2005 года оказались цепочки, включающие электролиз растворов солей, например:

С3 (2005, 8%) Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения

Ацетат калия X1 X2 X3 ®

X4 X5

Электролиз раствора ацетата калия:

K(-) (K+) – не восстанавливается, щелочной металл

2H2O + 2ē = H2­+ 2OH– | 2

А(+) 2CH3COO––2ē = CH3-CH3 + 2CO2 | 2

Суммарное уравнение:

2CH3COO– + 2H2O = H2­+ 2OH– + CH3-CH3­ + 2CO2­

Или 2CH3COOK + 2H2O = H2­+ 2KOH + CH3-CH3­ + 2CO2­

При нагревании этана в присутствии катализатора Ni, Pt, происходит дегидрирование, X2 – этен: CH3-CH3 ® CH2=CH2 + H2

Следующая стадия – гидратация этена:

CH2=CH2 + H2O ® CH3-CH2OH; X3 – этанол

Перманганат калия в кислой среде – сильный окислитель и окисляет спирты до карбоновых кислот, X4 – уксусная кислота:

5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 = 5CH3COOH + 4MnSO4 + 2K2SO4 + 11H2O

Наконец, взаимодействие уксусной кислоты (X4) и спирта (X3) приведет к образованию сложного эфира, X5 – этилацетат:

CH3COOH + C2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O

Сложность данной цепочки еще и в том, что если не знать первой реакции, понять о каких веществах идет речь в остальной ее части невозможно.

Рассмотрим еще ряд превращений, вызвавших затруднения школьников в ходе экзамена 2005 года.

Разложение щавелевой и муравьиной кислоты под действием концентрированной серной кислоты:

H2C2O4 H2O + CO2 + CO

HCOOH H2O + CO

Окисление альдегидов:

CH3CHO X

Здесь надо вспомнить материал неорганической химии, окислительные свойства брома. Альдегид окисляется до карбоновой кислоты, а поскольку реакция идет в присутствии NaOH, продуктом реакции будет соль:

CH3CHO + Br2 + 3NaOH ® CH3COONa + 2NaBr + 2H2O

Окисление альдегидов аммиачным раствором оксида серебра.

HCHO X

В учебниках обычно пишется, что оно приводит к образованию карбоновых кислот. На самом деле, поскольку реакция идет в присутствии избытка аммиака образуются соответствующие аммонийные соли. В данном случае необходимо учесть, что муравьиная кислота и ее соли способны окисляться дальше, до солей угольной кислоты:

HCHO + 2Ag2O + 2NH3 ® (NH4)2CO3 + 4Ag, или точнее:

HCHO + 4OH ® (NH4)2CO3 + 4Ag + 2H2O + 6NH3

Для самостоятельного рассмотрения предлагаются цепочки превращений, вызывавшие наибольшие затруднения на экзамене. Приведите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

1. метилат калия X1 ® бромметан X2 X3 этаналь
Здесь надо разобраться, что такое «метилат калия», но наиболее трудной оказалась последняя стадия, поскольку такая реакция не рассматривается в большинстве школьных учебников.

2. CH3CHO X1 X2 ® этилен ® CH3CHO X3

3. калий ® этилат калия X1 СН2=СН2 X2 Х3

4. карбид алюминия X1 Х2 бензол Х3 Х4
Здесь трудной оказалась реакция алкилирования по Фриделю-Крафтсу, также надо учесть особенности хлорирования алкилароматических углеводородов.

5. этин Х1 толуол Х2 Х3 ® С6Н5-СН2-О-СOН
— последняя формула — это не опечатка.

6. СH4X1винилацетиленX2этановая кислота X3
Здесь проблемой была формула винилацетилена, и, как ни странно, реакция кислоты с аммиаком.

7. 1,3-дибромбутанX1® 2-бромбутанX2® 1,2-диметилбензолX3
Здесь надо вспомнить реакции образования и раскрытия циклов и очень аккуратно расставить коэффициенты в последнем уравнении.

Пищевой консервант Е 263: зачем маринованным помидорам ацетат кальция?

Дезинфицирующие свойства ацетата кальция известны давно. Ушли в прошлое времена, когда ценное вещество получали сжиганием древесины в закрытой емкости без поступления воздуха (отсюда устаревший термин пригорело-древесная соль).

Экологически безопасный консервант получают путем химического синтеза. Ценность пищевой добавки E 263 в способности останавливать развитие патогенных палочек, регулировать кислотный баланс и улучшать внешний вид маринованных продуктов.

Технические условия использования пищевого ацетата кальция регламентированы ГОСТ Р 54537–2011.

Название вещества

В европейской кодификации пищевая добавка обозначена индексом Е 263 (Е–263).

Общепринятое (в том числе торговое) название — Кальция ацетат, международный синоним — Calcium Acetate. Химическое наименование — Кальций уксуснокислый.

Реже встречаются синонимы:

  • известковый ацетат;
  • пиролигнит известковый;
  • сероватый ацетат.

В немецком языке добавка E 263 обозначена Kalziumazetat, французский вариант — Acetato di calcio.

Тип вещества

Пищевая добавка Е 263 входит в группу консервантов. По химическому составу это кальциевая соль уксусной кислоты.

Процесс производства несложен, не требует больших финансовых затрат.

Оксид, гидроксид или карбонат кальция (чаще используют их смеси) обрабатывают 65% -ной уксусной кислотой. Затем продукт выдерживают в течение 16 часов для кристаллизации.

Заключительная сушка при 80–1000C позволяет получить ацетат кальция высокой степени очистки.

Свойства

Показатель Стандартные значения
Цвет белый
Состав кальциевая соль; эмпирическая формула C4H6CaO4
Внешний вид кристаллы, гранулы или порошок
Запах отсутствует или со слабым уксусным
Растворимость хорошо в воде, слабо в метаноле, не растворяется в этаноле, ацетоне
Содержание основного вещества 98%
Вкус горьковатый
Плотность 1,5 г/см3
Другие гигроскопичен

Упаковка

Консервант E 263 расфасовывают в тару, предназначенную для упаковки пищевых продуктов:

  • мешки из натуральной ткани;
  • мешки из полипропилена;
  • бумажные многослойные мешки;
  • коробки из гофрированного картона.

Ацетат калия предварительно должен быть упакован в герметичные полиэтиленовые мешки–вкладыши, толщиной не менее 0,08 мм.

Маркируют тару стандартно (наименование вещества согласно ГОСТ или ТУ, производитель, условия хранения, срок годности).

Дополнительное предупреждение «Беречь от влаги» обязательно.

Применение

В пищевой промышленности

Пищевой ацетат кальция включен в список добавок, разрешенных для применения в пищевой промышленности практически во всех странах.

Индивидуально консервант Е 263 используют редко. Причина в химических особенностях вещества. Присутствующие в продуктах питания органические соли (фосфаты, сульфаты и другие) в результате взаимодействия с ацетатом кальция дают плохо растворимый осадок (иногда черного цвета).

Количество продуктов питания, где используется консервант E 263, невелико:

  • В композиции с диацетатом натрия (Е 262ii) вещество добавляют в муку для защиты пшеничного хлеба от заражения картофельной палочкой («тягучая болезнь»). Опасная бактерия подвида Bacillus subtilis ssp. mesentericus выдерживает высокие температуры, но погибает в кислой среде.
  • Пищевую добавку E 263 используют в маринадах при консервировании овощей и фруктов. Помимо предупреждения развития плесневых грибов, ацетат кальция смягчает характерный уксусный вкус, регулирует уровень кислотности. Добавка помогает сохранить привлекательный внешний вид плодов при их термической обработке за счет свойства уплотнять ткань продукта.
  • Без ацетата кальция не обходится производство плавленых сыров. Вещество добавляют в соли–плавители (обычно это натриевые соединения) для улучшения консистенции и вкусовых качеств.

В других сферах

Пищевой ацетат кальция активно используется в двух взаимосвязанных областях: фармакологии и медицине.

На основе добавки Е 263 производят фосфат–связывающие препараты. Лекарства жизненно необходимы людям, находящимся на лечении диализом.

Биологически активные добавки с ацетатом кальция (часто совместно с витаминными комплексами) предупреждают развитие остеопороза и заболеваний почек, регулируют кальциевый баланс в организме.

Антисептическое действие пищевой добавки Е 263 нашло спрос в производстве кормов для животных.

Ацетат кальция в прочих промышленных отраслях популярностью не пользуется.

Обычно его применяют для производства ацетона и спиртового сольвата ацетата (аналог «сухого горючего»).

Химические лаборатории используют уксуснокислый кальций в качестве катализатора при производстве полиэтилентерефталата, более известного как лавсан.

Польза и вред

Кальций как минеральное вещество для укрепления костной ткани, улучшения работы обменных систем организма необходим в достаточном количестве на протяжении всей жизни человека.

Кальциевая соль уксусной кислоты не может считаться аналогом ценного микроэлемента.
Тем не менее, созданные на ее основе препараты помогают справиться с рядом недугов.

Пищевая добавка E263 по степени вреда для здоровья человека относится к 3 классу (умеренно опасные вещества, ГОСТ 12.1.007–76).

Ацетат кальция полностью усваивается организмом. Доказано, что вещество не обладает канцерогенным действием. Допустимое суточное потребление не ограничено строгими нормами.

Педиатры не советуют давать детям продукты, содержащие ацетат кальция. Сделать это проблематично, вещество повсеместно добавляют в хлебопекарную муку.

При помощи профессиональных блендеров для бара можно приготовить коктейли, муссы, пюре и многие другие десерты и напитки. Этот прибор станет вашим надежным помощником на кухне!

Мечтаете открыть кафе национальной русской кухни? Франшиза сети “Теремок” поможет вам в этом! Подробнее читайте .

Сандаловое дерево не используется как пищевой краситель ввиду дороговизны сырья и высокой токсичности. Подробнее об этом читайте .

Основные производители

Пищевая и медицинская отрасль используют сырье, поставляемое предприятиями:

  • Норд Плас, входит в группу компаний NORD (Санкт-Петербург);
  • Уральский завод химических реактивов (Свердловская область);
  • специализированный завод химикатов Тунъюань Ляньюньган (Китай), ведущий игрок на рынке пищевых добавок.

Действие пищевой добавки Е 263 на организм человека полностью не изучено. Одни ученые убеждены в ее полной безопасности и даже пользе как источнике кальция.

Другие склонны считать, что вещество является аллергеном, способным вызвать приступ удушья.

Споры привели к обозначению консерванта E263 как условно безопасного (по версии Объединенного комитета экспертов по пищевым добавкам).

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх