Бромат калію

Брома́т ка́лію (KBrO₃) — неорганічна сполука, що має форму білих кристалів або порошку. Сильний окислювач.

Бромат калію
Назва за IUPAC	Бромат калію
Інші назви	Калію бромат(V) Калійна сіль бромної кислоти
Ідентифікатори
Номер CAS	7758-01-2
PubChem	23673461
Номер EINECS	231-829-8
KEGG	C19295
ChEBI	38211
RTECS	EF8725000
SMILES	[K+].[O-]Br(=O)=O
InChI	1/BrHO3.K/c2-1(3)4;/h(H,2,3,4);/q;+1/p-1
Номер Гмеліна	15380
Властивості
Молекулярна формула	KBrO3
Молярна маса	167,00 г/моль
Зовнішній вигляд	білий кристалічний порошок
Густина	3.27 г/см3
Тпл	350
Розчинність (вода)	3,1 г/100 мл (0 °C) 6,91 г/100 мл (20 °C) 13,3 г/100 мл (40 °C) 49,7 г/100 мл (100 °C)
Розчинність	Нерозчинний в ацетоні
Структура
Кристалічна структура	гексагональна
Термохімія
Ст. ентальпія утворення ΔfHo 298	-342,5 кДж/моль
Небезпеки
ЛД50	157 мг/кг (орально, щурі)[1]
Класифікація ЄС	Канц. Кат. 2 Токсичний (T) Оксилювач (O)
R-фрази	R45 R9 R25
S-фрази	S53 S45
NFPA 704	0 3 2
Температура спалаху	Незаймистий
Пов'язані речовини
Інші аніони	Хлорат калію Йодат калію
Інші катіони	Бромат натрію Бромат кальцію
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Отримання

Бромат калію утворюється при пропусканні брому через гарячий розчин гідроксиду калію. Спочатку утворюється нестійкий гіпоброміт калію, який швидко диспропорціонує до броміду та бромату:^[2]

${\displaystyle {\mathsf {3Br_{2}+6KOH\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ KBrO_{3}+5KBr+3H_{2}O}}}$

${\displaystyle {\mathsf {3Br_{2}+3K_{2}CO_{3}\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ KBrO_{3}+5KBr+3CO_{2}\uparrow }}}$

Електроліз розчинів броміду калію також дасть бромат. Обидва процеси аналогічні процесам, що використовуються у виробництві хлоратів.

${\displaystyle {\mathsf {KBr+3H_{2}O\ {\xrightarrow {e^{-}}}\ KBrO_{3}+3H_{2}\uparrow }}}$

Бромат калію легко відокремлюється від броміду калію, присутнього в обох методах, завдяки значно нижчій розчинності; коли розчин, що містить бромат калію та бромід, охолоджується до 0° C, майже весь бромат випадає в осад, тоді як майже весь бромід залишається у розчині. ^[2]

Окислення брому хлоратом калію в гарячій розбавленій азотній кислоті.

${\displaystyle {\mathsf {Br_{2}+2KClO_{3}\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ 2KBrO_{3}+Cl_{2}}}}$

Може бути отриманий при розкладанні пербромату калію.

${\displaystyle {\mathsf {2KBrO_{4}\ {\xrightarrow {275^{o}C}}\ 2KBrO_{3}+O_{2}}}}$

Використання у випічці

Бромат калію зазвичай використовується в США як поліпшувач борошна (номер E E924). Він зміцнює тісто і сприяє більш високому підйому. Оскілки це окислювач, то за належних умов повністю перетвориться на форму із нижчим ступенем окислення при випічці хліба. Однак, якщо додати занадто багато, або якщо хліб не випікається достатньо довго або не при досить високій температурі, то залишиться залишкова кількість, яка може бути шкідливою при споживанні.^[3]

Бромат калію також може використовуватися для виробництва солодового ячменю, для чого Американська адміністрація з контролю за продуктами та ліками (FDA) встановила певні умови безпеки, включаючи стандарти маркування готового солодового ячмінного продукту.^[4]

Дуже потужний окислювач (Е° = 1,5 вольта, порівнянно з перманганатом калію).

Регулювання

Бромат калію класифікується як канцероген категорії 2В (можливо канцерогенний для людини) Міжнародним агентством з дослідження раку (IARC).^[5]

Бромат калію заборонено використовувати в харчових продуктах у Європейському Союзі, Аргентині, Бразилії^[6] Канаді, Нігерії, Південній Кореї, Перу та деяких інших країнах. Було заборонено в Шрі-Ланці в 2001 році^[7] Китаї в 2005 році, та Індії у 2016 р.^[8]

У Сполучених Штатах Америки він не заборонений. FDA санкціонувала використання бромату до того, як в 1958 році вступив в дію пункт Ділані закону про харчові продукти, ліки та косметику, який забороняє потенційно канцерогенні речовини. Однак з 1991 року FDA закликає пекарів добровільно припинити його використання. У Каліфорнії при використанні бромованого борошна потрібно наносити попереджувальний ярлик.

Японські виробники хлібобулочних виробів припинили добровільне використання бромату калію в 1980 році; однак компанія Yamazaki Baking відновила його використання в 2005 році, стверджуючи, що у них є нові методи виробництва, щоб зменшити кількість хімічної речовини, яка залишилася в кінцевому продукті.

Примітки

1. Potassium bromate. ChemIDplus. Архів оригіналу за 12 серпня 2014. Процитовано 27 квітня 2021.
2. Synthesis, Separation and Purification of KBr and KBrO (PDF). Harvard-Westlake School AP Chemistry Pre-Labs. Harvard-Westlake School. Архів оригіналу (PDF) за 16 May 2017. Процитовано 14 вересня 2016.
3. Kurokawa, Y; Maekawa, A; Takahashi, M; Hayashi, Y (1 липня 1990). Toxicity and carcinogenicity of potassium bromate--a new renal carcinogen. Environmental Health Perspectives. 87: 309—335. doi:10.1289/ehp.9087309. ISSN 0091-6765. PMC 1567851. PMID 2269236.
4. Section 172.730 Potassium Bromate [Архівовано 6 травня 2021 у Wayback Machine.], Food Additives Permitted for Direct Addition to Food for Human Consumption, US Code of Federal Regulations, US Food and Drug Administration
5. IARC--Summaries & Evaluations: Potassium Bromate (Group 2B) [Архівовано 30 червня 2017 у Wayback Machine.], International Agency for Research on Cancer
6. Dispõe sobre o uso do bromato de potássio na farinha e nos produtos de panificação (порт.). Архів оригіналу за 11 серпня 2017. Процитовано 27 квітня 2021.
7. Bridges Across Borders [Архівовано 16 травня 2018 у Wayback Machine.], Environmental Law Alliance Worldwide
8. India bans use of cancer-causing additive, potassium bromate, in bread, other food. The Times of India. Архів оригіналу за 20 червня 2016. Процитовано 20 червня 2016.