溴酸钾
溴酸钾(英文名:Potassium bromate)是一种无机化合物,分子式为,分子量为167.00g/摩尔,白色或无色三方晶系结晶体或颗粒,属三角晶系,370℃下分解并伴随氧气的释放。易溶于沸水,微溶于乙醇,不溶于丙酮。其主要用作分析试剂、氧化剂、食品添加剂、羊毛漂白处理剂等。
溴酸钾对眼睛、皮肤、黏膜有刺激性。口服后可引起恶心、呕吐、胃痛、腹泻等。严重者发生急性肾小管坏死和肝脏损害,高铁血红蛋白血症,听力损害。1999年溴酸钾被列为2B类致癌物。固体的溴酸钾与有机化合物、硫化物成易被氧化的物质混合研磨时,会发生爆炸。
理化性质
物理性质
溴酸钾是无色三角晶体或白色结晶性粉末;17.5°C时,相对密度为3.27g/cm3,无味,熔点为350℃,易溶于沸水,微溶于乙醇,不溶于丙酮。
化学性质
分解反应
氧化还原反应
溴酸钾与碘反应,能生成碘酸钾和单质溴。
与弱酸反应
与强酸反应
与盐或氧化物反应
溴酸钾与盐或氧化物反应,有不同的钾化合物生成。
与碳、氢反应
溴酸钾与氢或碳反应,均能生成溴化钾。
应用领域
美妆行业
化妆品行业使用溴酸钠和溴酸钾作为发波制剂中的中和剂或氧化剂,冷烫卷发剂主要成分是巯基乙酸胺()盐或单乙醇胺盐,常使用这些盐的氨溶液,但在冷烫过程中需要使用溴酸钾、溴酸钠、过氧化氢或过硼酸钠等氧化剂。
化工行业
在酸性环境中,钌(微量)就可以加快溴酸钾氧化吖啶黄褪色反应的发生,通过钌的溴酸钾氧化吖黄催化动力学褪色光度法的建立,在矿石或冶金产品中就可快速监测钌的含量。
在磷酸体系下,溴酸钾能缓慢氧化(偶氮荧光桃红),使之褪色,而痕量金就可抑制溴酸钾的氧化反应,用分光光度计测定反应后的吸光度,因此,可通过阻抑动力学光度法测定金矿中金的含量。
在盐酸体系下,溴酸钾能缓慢氧化甲基绿,使之褪色,加入铅后可催化溴酸钾的氧化反应,铅的含量与催化作用成正比,通过铅的溴酸钾氧化甲基绿催化动力学光度法,可以用于监测环境污水和工业生产的铅。
定量与分析试剂
在盐酸存在的体系中,溴酸钾能缓慢氧化茜素红,使之褪色,加入水杨酸后可抑制溴酸钾的氧化反应,并且水杨酸的浓度与抑制强度呈正相关,因此,此方法可用于定量体系中的水杨酸。
在微乳液介质中,溴酸钾能缓慢氧化氯苯基荧光,使之褪色,加入可加快溴酸钾的氧化反应,并且在一定的浓度范围内,含铌量与褪色程度呈正相关,建立了催化动力学光度法测定痕量铌的方法。
食品添加剂及漂白处理剂
溴酸钾在业内曾经被认为是最有效的面团改良剂,加入溴酸钾做增筋剂的面包会变得更白,更具有弹性及韧性,不易收缩和塌架。食品添加剂溴酸钾可在以下规定条件下安全地用于大麦的制麦,它用于或打算用于大麦的制麦,条件是处理麦芽中存在的添加剂量不超过百万分之75的溴酸(以计算),并且处理过的麦芽仅用于生产发酵麦芽饮料或蒸馏酒。溴酸钾也可以用作鱼肉罐头的食品添加剂,以及羊毛漂白处理剂。在实验证实溴酸钾是一种致癌的有害物质后,各个国家和地区都纷纷禁止在面粉、面包中的使用,中国也于2005年7月1日全面禁止溴酸钾在面粉中使用。
毒性
毒理
溴酸钾会诱导氧化应激反应的发生,肾组织的内源性抗氧化能力降低及氧自由基产生过多和蓄积促进氧化应激反应的发生,导致肾组织损伤。在对动物研究中表明,溴酸钾产生的活性氧自由基与其毒性和致癌作用有关,特别是因为溴酸钾在大鼠肾脏中产生8-羟基2'-脱氧鸟苷。
健康影响
溴酸钾可以通过吸入其气溶胶和摄入被吸收到体内,对眼睛、皮肤和呼吸道有刺激性;摄入可能对肾脏和中枢神经系统造成影响,可能导致肾衰竭、呼吸抑制和听力损失,可能会导致延迟反应。在涉及含有溴酸钾的头发治疗制剂,会引起急性肾功能衰竭和不可逆性听力损失。长期或反复接触可能会对人类致癌。
预防
避免接触皮肤、眼睛和衣服。休息前和处理产品后立即洗手。佩戴呼吸防护装置避免吸入蒸气、雾气或气体。储存溴酸钾时,为了防止可能发生剧烈反应,应避免与氧化剂接触,需保护存储容器免受物理损坏,并避免存放在木地板上。在可能的情况下,自动将材料从桶或其他存储容器转移到加工容器。
急救
溴酸钾接触眼睛,应使用生理盐水或大量清水冲洗患者眼睛部位,持续20~30min,并尽快就医。
溴酸钾接触皮肤,应立即用水就浸润接触到溴酸钾的皮肤,可以在皮肤上涂抹如肥皂水这样的弱碱性物质并及时就医。
呼吸道吸入溴酸钾,应立即转移至空气新鲜处,保持呼吸畅通并尽快就医。
摄入溴酸钾:切勿引导患者呕吐,若患者有意识并没有症状出现(抽搐),先给患者1或2杯水稀释化学物质;若患者出现明显的症状(抽搐、失去知觉),切勿让患者食用任何东西,应尽量确保患者的呼吸顺畅,并需要将患者侧卧,头部要低于身体,尽快将患者送往医院治疗。
制备方法
溴酸钾的制备方法有电解氧化法、(溴﹣氢氧化钾法)苟性钾法、复分解法和氯氧化法,用硫酸钾与溴酸钡反应,碳酸钾与溴酸反应也可制备溴酸钾,主要用的为前三种制备方法。
电解氧化法
电解氧化法即用溴化钾水溶液为电解原料制溴酸钾,反应方程式如下:
苟性钾法(溴﹣氢氧化钾法)
苟性钾法(溴﹣氢氧化钾法)即用溴素和氢氧化钾为原料制备溴酸钾,在向氢氧化钾溶液中通入溴素时为了防止溴素挥发需不断加入冷水,反应方程式如下:
复分解法
复分解法即以氧化镁、溴素、氯气、氯化钾为原料制备溴酸钾,先在氧化镁悬浮液中通入溴素、液氯进行溴氯反应制溴酸镁,然后与氯化钾进行复分解反应得溴酸钾,反应方程式如下:
检测方法
溴酸钾检测方法主要有化学分析方法(氧化还原滴定法)、分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、离子色谱法等;其中离子色谱法被认为是一种标准检测方法,已被采纳为国标方法。
离子色谱法
离子色谱法是基于离子性化合物与固定相表面离子性功能基团之间的电荷相互作用实现离子性物质分离和分析的方法,可同时测定多个组分及离子的不同价态。严格意义上说属于液相色谱的一种。
安全事宜
GHS
H271:可能引起火灾或爆炸;强氧化剂[危险氧化液体;氧化性固体]
H301:吞咽有毒[危险急性毒性,口服]
H350:可能致癌[致癌危险性]
消防
溴酸钾是一种可燃固体。使用喷水、耐醇泡沫、干粉灭火器。火灾中会产生有毒气体,个人应佩戴防护设备;容器可能会在火中爆炸。从安全、防爆的位置,使用喷水冷却暴露的容器,如果冷却流无效即排气声音的体积和音高增加,水箱变色或出现任何变形迹象,需立即撤回到安全位置。
安全标志
在处理、使用或储存溴酸钾的地方,应有禁止使用冒烟和明火等点火源;无论在哪里使用、处理、制造或储存溴酸钾,都应使用防爆电气设备和配件。
运输储存
溴酸钾是二级无机化合物氧化剂。应储存于阴凉、通风、干燥的库房内;不可与有机化合物、还原剂、硫化物、粉末金属、易燃易爆及自燃自爆物品等共储混运。运输时要避免雨淋和曝晒;装卸时要轻拿轻放,防止撞击。应按危险物品储运规定进行储存和运输。失火时,可用砂土和各种灭火器扑救。
泄露应急处理
应急处理人员需佩戴呼吸防护装置;小量泄漏时可用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有盖的容器中;也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏时可用塑料布、帆布覆盖,然后用电保护真空吸尘器或湿刷收集回收或运至废物处理场所处置。
法规限制
2005年7月1日起中国在GB2760《食品添加剂使用卫生标准》中取消溴酸钾作为面粉处理剂使用;食品生产加工企业在生产过程中不得使用溴酸钾生产食品。
FAO/WHO食品添加剂联合专业委员会(JECFA)的第39号报告中指出溴酸钾是一种致癌的有害物质,报告同时还撤消了先前自1989年以来60ppm的添加限量。
国际癌症研究中心(IARC)认为溴酸钾对实验动物有致癌作用,但溴酸盐对人体的致癌作用还不确定,为此将溴酸钾列为2B类致癌物。
参考资料
PubChem COMPOUND SUMMARY.Potassium bromate (Compound).2023-03-05
2类致癌物清单(共380种,含2A类81种,2B类299种).绍兴市市场监督管理局.2023-10-20
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国家质检总局:溴酸钾将停止作为面粉处理剂使用.中国法院网.2023-10-21
《食品中溴酸盐的测定》解读.中国质量新闻网.2023-10-25
上市公司均瑶健康子公司矿泉水溴酸盐超标,矿泉水中的三好学生怎么了?.时代周报.2023-10-25