Potasyum Sodyum Tartarat

CAS Numarası

304-59-6

Potasyum Sodyum Tartarat: Kullanım Alanları ve Önemi

Potasyum sodyum tartarat, bilinen diğer isimleriyle Seignette tuzu veya Rochelle tuzu, kimyasal formülü C₄H₄O₆KNa•4H₂O olan bir tuzdur. Potasyum sodyum L(+)-tartrat ve sodyum potasyum DL-tartrat olarak da bilinir, E kodu E337 olarak listelenir. Bu kimyasal bileşik, ilk piezoelektrik özellik gösteren kimyasallardan biri olarak tanınır, yani elektriksel potansiyel, mekanik basınç altında oluşabilir.

Bu bileşik genellikle kimya, tıp ve gıda endüstrilerinde çeşitli kullanımlar için uygulanır. Organik sentez işlemlerinde emülsiyon oluşumunu artırmada ve asitlik düzenleyici olarak kullanılır. Tartrat tuzlarının bir dizi biyolojik ve kimyasal reaksiyonda stabilizatör ve aracı olarak işlev gördüğü de bilinir. Söz konusu madde 1675 yılında ilk kez Fransa’da La Rochelle’de Pier Seignette tarafından hazırlanmıştır.

Kimyasal Özellikler

Potasyum Sodyum Tartarat, kristal yapıda ve çeşitli kimyasal özelliklere sahip inorganik bir bileşiktir. Bu bölüm, söz konusu bileşiğin kimyasal karakteristiklerini ayrıntılı bir şekilde ele alacaktır.

Kimyasal Formül

Potasyum Sodyum Tartarat’ın kimyasal formülü KNaC₄H₄O₆‘dır.

Molar Kütle

Bileşiğin molar kütle değeri yaklaşık olarak 210.158 g/mol‘dür.

Erime Noktası

Potasyum Sodyum Tartarat’ın erime noktası 75 °C’dir.

Kaynama Noktası

Potasyum Sodyum Tartarat’ın kaynama noktası hakkında bu kaynaklarda net bir bilgi verilmemektedir.

Yoğunluk

Standard koşullarda Potasyum Sodyum Tartarat’ın yoğunluğu 1,79 g/cm³ olarak belirlenmiştir.

Çözünürlük

Potasyum Sodyum Tartarat suda çözünür bir maddedir. 20 °C’de su içindeki çözünürlük 63 g/100 ml olarak ölçülmüştür. Ancak, metanolde çözünmez.

Fiziksel Özellikler

Potasyum Sodyum Tartarat, fiziksel olarak katı halde bulunan ve belirgin bir kristal yapısına sahip olan bir kimyasal bileşiktir. Bileşik, ayrıca genellikle toz formunda da kullanılır.

Katı Hal

Potasyum Sodyum Tartarat katı formda, renksiz kristaller olarak bulunur. Bu katı yapı, soğuk ve serin tuzlu bir tada sahip olma özelliği gösterir. Bileşiğin katı hali, renk veya koku gibi ek özellikleri olmaksızın sade ve temel bir yapı sergiler.

Kristal Yapısı

Potasyum Sodyum Tartarat’ın kristal yapısı, homojen ve iyi tanımlanmış geometrik özelliklere sahiptir. Kristaller bazen beyaz tozla kaplanmış olabilir, ancak bu durum kristal yapılarının görsel olarak algılanmasını engellemez. Belirgin kristal yapısı, görüntüleme ve analiz metotlarında detaylı bir çalışma sağlar.

Pudra Formu

Toz formu olarak da bilinen pudra formu, fiziksel görünüm olarak beyaz kristal toz şeklindedir. Küçük partikül boyutuna sahip olan bu toz, çözünürlük ve karışabilirlik açısından pratik avantajlar sunar. Toz formu, kimyasal reaksiyonlarda eşit dağılma özelliğiyle de dikkat çeker.

Hazırlanışı

Potasyum Sodyum Tartarat, laboratuvar ortamında belirli kimyasal tepkimeler sonucu hazırlanan bir bileşiktir. Bu işlem, potasyum tartrat ve sodyum hidroksit’in kontrollü şekilde reaksiyona sokulmasıyla gerçekleştirilir.

Kimyasal Tepkime

Kimyasal olarak, Potasyum Sodyum Tartarat (Rochelle Tuzu), potasyum tartrat (KHC4H4O6) ve sodyum hidroksit (NaOH) bileşiklerinin su varlığında reaksiyona sokulmasıyla oluşturulur. Standart tepkime şu şekildedir:

Potasyum Tartrat + Sodyum Hidroksit → Potasyum Sodyum Tartarat + Su

KHC4H4O6 + NaOH → KNaC4H4O6 + H2O

Bu tepkime sırasında, moleküler ağırlığı 210.158 g/mol olan Potasyum Sodyum Tartarat molekülü oluşur. Bu işlem, reaksiyonun tamamlanması için sürekli karıştırma ve sabit sıcaklık koşullarının sağlanması gerektiren dikkatli bir prosedürü içerir.

Laboratuvar Yöntemleri

Laboratuvar ortamında Potasyum Sodyum Tartarat hazırlama süreci, aşağıdaki adımları içerir:

Potasyum Tartrat Çözeltisi Hazırlama: Öncelikle potasyum tartrat suda çözülerek bir çözelti hazırlanır.
Sodyum Hidroksit Çözeltisi İlavesi: Daha sonra, bu çözeltime yavaşça sodyum hidroksit eklenir.
Reaksiyonun Kontrolü: Reaksiyon karışımı sürekli karıştırılarak ve gerekli sıcaklıkta tutularak kontrol altında tutulur.
Aktif Karbon Kullanımı: Reaksiyon karışımının berraklaşması için aktif karbon ilave edilir ve karışım filtreden geçirilir.
Kristalizasyon: Elde edilen çözelti soğutularak Potasyum Sodyum Tartarat kristalleri ayrıştırılır.

Karışımın saflaştırılması için filtreleme ve yeniden kristalleşme işlemleri tekrarlanabilir.üm bu adımlar, laboratuvar şartlarında dikkatlice gerçekleştirilen hassas prosedürleri içermektedir.

Kullanım Alanları

Potasyum Sodyum Tartarat, çeşitli endüstriyel ve gıda uygulamalarında etkin bir şekilde kullanılan çok yönlü bir maddedir. Kimyasal olarak Rochelle Tuzu olarak da bilinen bu bileşik, gıda katkısı olarak kullanıldığı gibi aynı zamanda elektrokaplama, organik sentez ve protein kristalografisi gibi çeşitli alanlarda da önem taşır.

Gıda Katkısı

Potasyum Sodyum Tartarat, gıda sektöründe Rochelle tuzu ya da Seignette tuzu olarak da bilinir ve gıdalara kıvam verici veya stabilizatör olarak eklenir. Bu madde aynı zamanda kabartma tozunun bir bileşenidir ve genellikle krem tartar olarak bilinen potasyum bitartrat ile karıştırılır.

Özellikle pastacılık alanında kabartma işleminde etkilidir.

Elektrokaplama

Potasyum Sodyum Tartarat, elektrokaplama sektöründe elektrolit çözeltisi olarak kullanılır. Elektrokimyasal işlemlerde yatırım hızını düzenleyici olarak katkı sağlar ve bu sayede metal yüzeylerin daha düzgün ve kaliteli kaplanmasına imkan tanır.

Bu madde, elektronik parçaların üretiminde önemli bir rol oynar.

Organik Sentez

Organik kimya araştırmalarında Potasyum Sodyum Tartarat, emülsiyonları parçalamak için kullanılır. Ayrıca, bazı organik reaksiyonlar için katalizör olarak hizmet eder ve alüminyum bazlı bir hidrit reaktifi içeren reaksiyonlarda kullanılır.

Özellikle alüminyum hidrit reaktifinin kullanıldığı reaksiyonlarda reaksiyon ortamının kontrolü için tercih edilir.

Protein Kristalografisi

Protein kristalografisinde, bilim insanları proteinlerin üç boyutlu yapılarını belirleyebilmek için Potasyum Sodyum Tartarat kullanır. Rochelle tuzu, protein kristallerinin büyütülmesinde yardımcı maddeler olarak değerlendirilir ve kristal oluşumunu kolaylaştırıcı bir etkiye sahiptir.

Yapılan çalışmalarda, proteinlerin kristal yapısının oluşturulması ve incelenmesinde kullanılan biuret reaktifinin hazırlanmasında katkıda bulunur.

Elektriksel ve Mekaniksel Özellikler

Potasyum Sodyum Tartarat, elektriksel ve mekaniksel özellikleri açısından dikkat çekici iki özelliğe sahiptir: pyroelektriklik ve piezoelektriklik. Bu malzemenin kullanımını mikrofonlar, transdüserler gibi cihazlarda bulunmasını sağlayan tam da bu özellikleridir.

Pyroelektriklik

Potasyum Sodyum Tartarat ısının etkisiyle elektrik yükü üretebilme kabiliyetine sahip bir bileşiktir; bu özelliğe pyroelektriklik denir. Pyroelektrik malzemeler, sıcaklık değişikliklerine hassas oldukları için, değişen sıcaklıklar karşısında elektrik alanı üretebilirler. Bu özellik, sıcaklık değişimlerinin izlenmesi gereken sensor teknolojilerinde faydalı kullanımlara imkan tanır.

Piezoelektriklik

Piezoelektriklik, mekanik basınç uygulandığında elektrik yükü üretilmesi özelliğidir ve Potasyum Sodyum Tartarat bu konuda ilk keşfedilen kimyasal maddelerden biridir. Uygulanan basınçla doğru orantılı bir elektrik yükü üretir ve bu özellik hem mikrofonlarda hem de çeşitli transdüserlerde kullanılmaktadır. Özellikle, yüksek piezoelektrik etki ve elektromekanik bağlantı katsayısına sahip olması sayesinde, Potasyum Sodyum Tartarat yüksek hassasiyette algılama ve aktarma işlemleri için uygun bir malzemedir.

Terminoloji

Bu bölüm, Potasyum Sodyum Tartaratı tanımlamak için kullanılan bilimsel ve teknik adlandırmaları içermektedir. İki temel terminoloji unsuru, bileşik için standartlaştırılmış IUPAC adı ve kimyasal kayıtlar için atanan benzersiz CAS numarasıdır.

IUPAC Adı

Potasyum Sodyum Tartarat için IUPAC adı, Potasyum sodyum 2,3-dihidroksibutanedioat şeklindedir. Bu adlandırma, Uluslararası Saf ve Uygulamalı Kimya (IUPAC) kurallarına göre bileşiğin kimyasal yapısını temsil eder ve kimya alanında evrensel olarak kabul görmüştür.

CAS Numarası

Potasyum Sodyum Tartarat bir bilimsel CAS numarasına sahiptir: 304-59-6. Bu numara, Chemical Abstracts Service (CAS) tarafından bileşiğe özgü olarak verilmiş olup, dünya çapında kimyasalların tanımlanmasında kullanılan bir referans noktasıdır. Potasyum Sodyum Tartarat için spesifik olarak, tetrahidrat formunun CAS numarası, 6381-59-5‘tir ve bu, potasyum sodyum tartrate tetrahydrate molekülünü belirtir.

Güvenlik ve Sağlık

Potasyum sodyum tartaratın kullanımı güvenlik ve sağlık açısından doğru bilgi ve koşullar altında ele alınmalıdır.

Toksisite

Potasyum sodyum tartarat, insanlar için düşük toksisite düzeyine sahiptir, fakat aşırı tüketim durumunda laksatif etkiler gösterebilir. Güvenli kullanım dozlarına uyulduğunda bu madde, genel popülasyon için büyük bir sağlık riski oluşturmaz. Potasyum sodyum tartaratın kullanımı sırasında karşılaşılabilecek toksisite belirtileri şunlar olabilir:

Mide rahatsızlığı
Diyare

Kullanım Güvenliği

Potasyum sodyum tartaratın güvenlik profili, içerdiği impüriteler ile doğrudan ilişkilidir. Güvenli kullanım, impüritelerin kontrolü ile sağlanır. Aşağıdaki tablo, bu madde için izin verilen maksimum impürite düzeylerini gösterir:

Impürite	Maksimum İzin Verilen Düzey
Fosfat (PO4)	Belirtilmemiş
Sülfat (SO4)	Belirtilmemiş
Kurşun (Pb)	Belirtilmemiş

Güvenli uygulamalar ve depolama koşulları, potasyum sodyum tartaratın etkili ve güvenli bir şekilde kullanılmasını temin eder. Maddenin etiketlenmesi ve ambalajlanması, uluslararası standartlara uygun bir biçimde yapılmalıdır. Kullanım sırasında uyulması gereken güvenlik önlemleri arasında şunlar yer alır:

Uygun kişisel koruyucu donanım kullanımı
Direkt cilt ile temasından kaçınma
Uygun depolama koşullarının sağlanması

Kullanım esnasında herhangi bir güvenlik ihlali yaşanmaması için madde ile çalışılacak olan kişilerin, ilgili sağlık ve güvenlik yönetmelikleri konusunda bilgi sahibi olmaları gerekmektedir.

Analitik Kimya

Analitik kimyada, potasyum sodyum tartarat çeşitli analiz ve tahlillerde kullanılır ve titrasyon gibi kesin kimyasal tayin yöntemleri için önem arz eder.

Tahliller

Potasyum sodyum tartarat bir çok analitik tahlilde referans madde olarak işlev görür. Özellikle Karl Fischer titrasyonu sırasında su içeriğinin belirlenmesinde kullanılır.

Su Tahlili: Karl Fischer titrasyonu, analitik kimyada su miktarının hassas bir şekilde ölçülmesi için tercih edilen bir yöntemdir. Potasyum sodyum tartaratın bilinen su içeriği sayesinde, bu yöntem düşük konsantrasyonlarda bile su miktarını tayin etmekte oldukça etkilidir.

Tayin Yöntemleri

Potasyum sodyum tartarat, aynı zamanda kimyasal bileşenlerin kantitatif analizinde kullanılır. Assay (ayrıştırma) testleri, bu bileşenin saflığını ve miktarını belirlemede kritik öneme sahiptir.

Miktar Tayini: Analitik kimyada, maddenin miktarının belirlenmesi için genellikle Gravimetrik ya da Volumetrik analiz gibi tayin yöntemleri kullanılır. Potasyum sodyum tartarat, özellikle kompleksometrik titrasyonlar ve çökelme titrasyonları için uygun bir reaktif olarak hizmet eder.
Saflik Analizi: Saflik, assay testleriyle değerlendirilir ve ürünün saflığının yüzdesel oranını verir. Potasyum sodyum tartarat, analitik kimyada yüksek saflık gerektiren uygulamalar için standart kristalize formda mevcuttur ve %99,0 saflıkta temin edilebilir.

Çözelti Hazırlama

Çözelti hazırlama süreci, potasyum sodyum tartaratın kristal formundan başlayarak, seçici filtreleme yöntemleri ve özel ekipman kullanımını içermektedir. Bu süreç, çözeltinin saflığını ve reaktiflerin doğru konsantrasyonunu sağlamak için son derece önemlidir.

Kristalizasyon

Kristalizasyon işlemi, potasyum sodyum tartaratın doğru kristal yapısını elde etmek için su kullanılarak gerçekleştirilir. Çözelti, önceden belirlenen bir süre boyunca buharlaştırılarak veya fırında yavaşça ısıtarak kristalleşmeye bırakılır. Bu işlem sırasında, potasyum ve sodyum atomlarının muntazam bir düzende dizilmesi sağlanır ve böylece saf kristaller oluşur.

Seçim ve Filtreleme Yöntemleri

Çözelti hazırlarken, saflığın korunması kritik öneme sahiptir. Filtreleme, çözeltideki istenmeyen partiküllerin ayrıştırılması için kullanılır. Kimyasal analizlerde gerçekleştirilecek filtreleme işleminde genellikle filtre kağıdı veya kahve filtresi tercih edilir. Bazen daha ince partiküllerin ayrılması gerektiğinde sigara kağıdı gibi daha geçirgen olmayan malzemeler kullanılabilir.

Çözelti Ekipmanları

Çözeltinin hazırlanmasında kullanılan ekipmanlar, çözeltinin homojenliğini ve istikrarını sağlamak için kritik öneme sahiptir. Hazırlanan karışımı ısıtmak için genellikle tencere veya sos tenceresi seçilir. Çözeltinin buharlaşma hızını kontrol etmek ve çökelme sürecini yönetmek amacıyla cam kavanoz gibi kaplar kullanılır. Ana çözelti (mother liquor) içinde oluşan çökelti, sonrasında ana maddeden ayrılarak kullanıma hazır hale getirilir. Bu ekipmanların doğru seçimi ve kullanımı, hazırlanan çözeltinin kalitesini doğrudan etkiler.

Endüstriyel Süreçler

Potasyum sodyum tartarat, endüstriyel alanda özellikle elektrokaplama ve aynaların gümüşlenmesi gibi özel süreçlerde kritik bir rol oynar.

Elektrokaplama İşlemi

Potasyum sodyum tartarat, electroplating adı verilen ve metallerin yüzeylerine yüksek kaliteli kaplamalar yapılmasını sağlayan süreçte kullanılır. Bu kimyasal, elektrokaplama çözeltilerinin pH değerini istikrarlı tutar ve metallerin yüzeye homojen bir şekilde yayılmasına yardımcı olur. Özellikle bakır, gümüş ve altın gibi değerli metallerin kaplamalarında effektif bir yumuşatıcı olarak işlev görür.

Kullanılan Kimyasallar:
- Potasyum sodyum tartarat tetrahidrat (NaKC4H4O6·4H2O)
- Distile su ve kaplanacak metalin iyonlarını içeren diğer bileşenler
Süreç Detayları:
- Çözeltinin pH değeri: Optimal aralıkta tutulur.
- Elektrotlar: Anot ve katot olarak ayarlanır.
- Potasyum sodyum tartarat: Elektrolit içinde çözünür, metal iyonlarının yüzeye eşit dağılımı sağlanır.

Aynaların Gümüşlenmesi

Aynaların üretim sürecinde, gümüşleme işlemi için potasyum sodyum tartarat önemli bir bileşendir. Kullanımı, gümüş nitratın aynanın cam yüzeyine düzgün bir şekilde yapışmasını ve yansıtıcı bir tabaka oluşturmasını sağlar. Nitrat çözeltisi içinde tartarat, ayna yapımında parlak ve lekesiz bir yüzey elde etmek için esas rolü üstlenir.

Kullanılan Kimyasallar:
- Gümüş nitrat (AgNO3)
- Potasyum sodyum tartarat (NaKC4H4O6·4H2O)
- Distile su ve diğer reaktifler
Süreç Detayları:
- Çözeltinin Hazırlanışı: Gümüş nitrat ve potasyum sodyum tartarat distile su içinde uygun oranlarda karıştırılır.
- Uygulama: Karışım, aynanın cam yüzeyine sürülerek gümüş tabaka oluşumu sağlanır.

Diğer Uygulamalar

Potasyum Sodyum Tartarat, çok yönlü bir bileşik olarak, endüstriyel ve laboratuvar uygulamalarında emülsiyonlar ve karışımların oluşturulmasında, ayrıca pH düzeylerinin hassas bir şekilde kontrol edilmesinde önemli roller oynar.

Emülsiyonlar ve Karışımlar

Potasyum Sodyum Tartarat, E337 olarak da bilinen ve su içinde iyi çözünebilen bir maddedir. Bu özelliği, birbirine karışmayan sıvıların birleştirilerek emülsiyon haline getirilmesinde kullanılır. Özellikle gıda sektöründe, sıvı yağların su bazlı sistemlerle stabil bir şekilde karıştırılmasını sağlar. Ayrıca, alkol içeren karışımlarda emülsiyon oluşturucu olarak da görev alır. Elektronik sektöründe, elektronik devre kartlarının üretiminde baskı işlemleri sırasında solvent karışımları oluşturulmasında kullanıldığı bilinmektedir.

pH Düzenleyici Ajanlar

Potasyum Sodyum Tartarat, asidik veya alkalin pH değerlerini dengede tutmak için pH düzenleyici ajan olarak etkin bir şekilde kullanılır. Kimyasal reaksiyonların istenen şekilde gerçekleşebilmesi için pH’ın belirli bir aralıkta sabit tutulması gereklidir ve bu bileşik bu sabitliği sağlamada rol alır. Laboratuvar ortamında, Fehling çözeltisi hazırlanırken bakır(II) sülfat, sodyum hidroksit ve potasyum sodyum tartarat içeren karışımlara sıklıkla rastlanır; çünkü bu çözelti, aldehit gruplarını saptamak için kullanılır ve düzgün çalışması için pH’ın kontrol altında olması elzemdir. Ayrıca, amonyum veya klorür gibi diğer kimyasal türlerin analizlerinde pH’ı ayarlamak için de kullanılabilir.

Sıkça Sorulan Sorular

Potasyum sodyum tartarat hakkındaki sıkça sorulan sorulara verilen yanıtlar, bu bileşiğin hem gıda sanayisinde hem de diğer alanlardaki kullanımlarını ve önemini vurgulamaktadır.

Potasyum tartaratın sağlığa zararları var mıdır?

Potasyum sodyum tartarat genel olarak güvenli kabul edilir fakat aşırı tüketimi bazı sağlık problemlerine neden olabilir. Önerilen miktarlarda kullanıldığında bilinen ciddi bir zararı yoktur.

Sodyum potasyum tartaratın kimyasal formülü nedir?

Sodyum potasyum tartaratın kimyasal formülü KNaC4H4O6’dır. Bu bileşik, hem potasyum hem de sodyum iyonları içeren tartarik asidin çift tuzudur.

Tartarat maddesinin kullanım amaçları nelerdir?

Tartarat maddesi, gıda endüstrisinde asitlendirici ve stabilizatör olarak kullanılır. Ayrıca, şarap üretiminde ve bazı pişirme işlemlerinde mayalama ajanı olarak da tercih edilir.

Potasyum tartarat E336 katkı maddesi olarak hangi özelliklere sahip?

Potasyum tartarat, E336 gıda kodu ile bilinen bir katkı maddesidir ve pH düzenleyici, antioksidan olarak işlev görür. Hamur işlerinde ve mayalanmış ürünlerde yaygın olarak kullanılır.