Βρωμικό κάλιο

Βρωμικό κάλιο
Γενικά
Όνομα IUPAC	Βρωμικό κάλιο
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	KBrO3
Μοριακή μάζα	167,00 amu
Αριθμός CAS	7758-01-2
SMILES	[K+].[O-]Br(=O)=O
InChI	1S/BrHO3.K/c2-1(3)4;/h(H,2,3,4);/q;+1/p-1
Αριθμός EINECS	231-829-8
Αριθμός RTECS	EF8725000
Αριθμός UN	1484
PubChem CID	23673461
ChemSpider ID	22852
Κωδικός προσθέτου τροφίμων	E924
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	350 °C
Σημείο βρασμού	370 °C (διασπάται)
Πυκνότητα	3.270 kg/m³
Διαλυτότητα στο νερό	31 kg/m³ (0 °C) 69,1 kg/m³ (20 °C) 133 kg/m³ (40 °C) 497 kg/m³ (100 °C)
Διαλυτότητα σε άλλους διαλύτες	Ελαφρά διαλυτό στην EtOH) Αδιάλυτο στην Me2CO
Εμφάνιση	Λευκό στερεό
Χημικές ιδιότητες
Αυτοδιάσπαση	370 °C
Επικινδυνότητα
Καρκινογόνο καταλόγου 2 Τοξικό (T) Οξειδωτικό (O)
Φράσεις κινδύνου	45 9 25
Φράσεις ασφαλείας	53 45
LD50	157 mg/kg
Κίνδυνοι κατά NFPA 704	0 3 2
Εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά, τα δεδομένα αφορούν υλικά υπό κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος (25°C, 100 kPa).

Το βρωμικό κάλιο (αγγλικά: potassium bromate) είναι η ανόργανη ένωση με εμπειρικό τύπο KBrO₃. Είναι το άλας που προκύπτει (θεωρητικά) από την εξουδετέρωση του βρωμικού οξέος (HBrO₃) από το υδροξείδιο του καλίου (KOH). Στις κανονικές συνθήκες περιβάλλοντος είναι λευκό κρυσταλλικό στερεό ή λευκή σκόνη. Αποτελεί ισχυρό οξειδωτικό μέσο, (E° = 1.5 volts), με οξειδωτική ισχύ συγκρίσιμη με εκείνη του υπερμαγγανικού καλίου (KMnO₄).

Παραγωγή

1. Το βρωμικό κάλιο παράγεται όταν (ατμοί) βρωμίου (Br₂) περάσουν μέσω θερμού διαλύματος υδροξειδίου του καλίου . Με αυτόν τον τρόπο σχηματίζεται αρχικά το ασταθές υποβρωμιώδες κάλιο (KBrO), αλλά αυτό γρήγορα (γι' αυτό χρησιμοποιείται θερμό διάλυμα, για να επιταχυνθεί αυτή η διεργασία) δισαναλογοποιείται σε μείγμα βρωμιούχου καλίου (KBr) και βρωμικού καλίου:^[1]

${\displaystyle \mathrm {Br_{2}+2KOH{\xrightarrow {-H_{2}O}}KBrO} }$

${\displaystyle \mathrm {3KBrO{\xrightarrow {\triangle }}2KBr+KBrO_{3}} }$

2. Η ηλεκτρόλυση υδατικών διαλυμάτων βρωμιούχου καλίου δίνει επίσης βρωμικό κάλιο:

${\displaystyle \mathrm {KBr{\xrightarrow[{+3H_{2}O}]{\eta \lambda \epsilon \kappa \tau \rho {\acute {o}}\lambda \upsilon \sigma \eta }}KBrO_{3}+3H_{2}\uparrow } }$

Η διεργασία αυτή είναι ανάλογη με την ηλεκτρολυτική παραγωγή των αντίστοιχων χλωρικών αλάτων:

${\displaystyle \mathrm {KCl{\xrightarrow[{+3H_{2}O}]{\eta \lambda \epsilon \kappa \tau \rho {\acute {o}}\lambda \upsilon \sigma \eta }}KClO_{3}+3H_{2}\uparrow } }$

Το βρωμικό κάλιο μπορεί να διαχωριστεί ποσοτικά από το βρωμιούχο κάλιο, από μείγματά τους, που παράγονται και με τις δυο μεθόδους (στη δεύτερη μέθοδο ένα μέρος του βρωμιούχου καλίου δεν προλαβαίνει να ηλεκτρολυθεί), με βάση τη μικρότερη υδατοδιαλυτότητα του βρωμικού καλίου, ιδίως όταν το μείγμα ψύχεται στους 0 °C. Σε αυτήν τη θερμοκρασία σχεδόν όλο το βρωμικό κάλιο του μείγματος κρυσταλλώνεται και καθιζάνει, ενώ το βρωμιούχο κάλιο παραμένει διαλυτό.^[1]

Εφαρμογές στην αρτοποιία

Το βρωμικό κάλιο τυπικά χρησιμοποιήθηκε στις ΗΠΑ ως βελτιωτικό αλευριού (E924). Χρησιμεύει στο να ενισχύει τη μαγιά και να επιτρέπει περισσότερο φούσκωμα. Είναι οξειδωτικό μέσο και υπό τις σωστές συνθήκες αντιδρά ολοκληρωτικά, δίνοντας βρώμιο χαμηλότερης βαθμίδας οξείδωσης (σε σύγκριση με τη βαθμίδα οξείδωσης +5 που έχει στο βρωμικό κάλιο). Ωστόσο, αν προστεθεί υπερβολικά πολύ βρωμικό κάλιο, ή αν το ψωμί δεν ψηθεί επί αρκετό χρονικό διάστημα, ή αν η θερμοκρασία ψησίματος είναι ανεπαρκής, τότε παραμένει ποσότητα βρωμικού καλίου χωρίς να αντιδράσει και τότε το παραγόμενο προϊόν μπορεί να είναι βλαβερό, αν καταναλωθεί.^[2] Το βρωμικό κάλιο μπορί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή βύνης κριθαριού, διεργασία για την οποία η Διοίκηση Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA) έχει προδιαγράψει τις ασφαλείς συνθήκες χρήσης. Οι σχετικές προδιαγραφές ισχύουν επίσης για τα πρότυπα που πρέπει να τηρεί η ετικέτα του τελικού προϊόντος.^[3]

Κανονισμοί Ασφαλείας

Το βρωμικό κάλιο έχει ταξινομηθεί στην κατηγορία 2Β των καρκινογόνων, δηλαδή στα πιθανά καρκινογόνα για τους ανθρώπους, από το Διεθνής Οργανισμός Έρευνας για τον Καρκίνο (International Agency for Research on Cancer, IARC). ^[4]

Το βρωμικό κάλιο έχει απαγορευτεί για τη χρήση σε τρόφιμα στην Ευρωπαϊκή Ένωση, στην Αργεντινή, στη Βραζιλία,^[5] στον Καναδά, στη Νιγηρία, στη Νότια Κορέα, στο Περού, στη Σρι Λάνκα από το 2001,^[6] στην Κίνα από το 2005, στην Ινδία από το 2016,^[7] καθώς και σε κάποιες άλλες χώρες.

Στις ΗΠΑ δεν έχει απαγορευτεί. Η FDA, όμως, έχει θέσει αυστηρές προδιαγραφές για τη χρήση του, σύμφωνα με την Food, Drug, and Cosmetic Act, που τέθηκε σε ισχύ από το 1958. Αλλά από το 1991 η FDA έκανε έκλυση στους αρτοποιούς να σταματήσουν να χρησιμοποιούν βρωμικό κάλιο, εθελοντικά. Ειδικότερα στην Καλιφόρνια, είναι απαραίτητη η χρήση ειδικής ετικέτας που αναφέρει αν χρησιμοποιηθεί αλεύρι με βρωμικά.^[8]

Στην Ιαπωνία οι αρτοποιοί σταμάτησαν να χρησιμοποιούν βρωμικά εθελοντικά, από το 1980. Όμως, η εταιρεία Yamazaki Baking, ξανάρχισε τη χρήση βρωμικών από το 2005, ισχυριζόμενη ότι είχε νέες μεθόδους παραγωγής που ελαττώνουν την ποσότητα των βρωμικών που παραμένουν στο τελικό προϊόν.^[9]

Σημειώσεις και αναφορές

1. «Synthesis, Separation and Purification of KBr and KBrO» (PDF). Harvard-Westlake School AP Chemistry Pre-Labs. Harvard-Westlake School. Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο (PDF) στις 16 Μαΐου 2017. Ανακτήθηκε στις 14 Σεπτεμβρίου 2016. 
2. Kurokawa, Y; Maekawa, A; Takahashi, M; Hayashi, Y (1990-07-01). «Toxicity and carcinogenicity of potassium bromate--a new renal carcinogen.». Environmental Health Perspectives 87: 309–335. doi:10.1289/ehp.9087309. ISSN 0091-6765. PMID 2269236. PMC 1567851. https://archive.org/details/sim_environmental-health-perspectives_1990-07_87/page/309. 
3. Section 172.730 Potassium Bromate, Food Additives Permitted for Direct Addition to Food for Human Consumption, US Code of Federal Regulations, US Food and Drug Administration
4. IARC--Summaries & Evaluations: Potassium Bromate (Group 2B), International Agency for Research on Cancer
5. «Dispõe sobre o uso do bromato de potássio na farinha e nos produtos de panificação» (στα Portuguese). 
6. Bridges Across Borders Αρχειοθετήθηκε 2018-05-16 στο Wayback Machine., Environmental Law Alliance Worldwide
7. «India bans use of cancer-causing additive, potassium bromate, in bread, other food». The Times of India. Ανακτήθηκε στις 20 Ιουνίου 2016. 
8. California OEHHA Bromate Meets the Criteria for Listing Αρχειοθετήθηκε 2013-12-03 στο Wayback Machine.
9. «AsiaPulse News: Japan's Yamazaki Baking to use potassium bromate in bread». Αρχειοθετήθηκε από το πρωτότυπο στις 5 Σεπτεμβρίου 2012. Ανακτήθηκε στις 24 Ιανουαρίου 2019.