Kaliumsulfit (10117-38-1) Physikalische und chemische Eigenschaften
Kaliumsulfit
Anorganisches Sulfit-Salz, das häufig als Reduktionsmittel, Antioxidans und Konservierungsmittel in industriellen Formulierungen, der Lebensmittelverarbeitung, Fotografie und Kosmetikherstellung verwendet wird.
| CAS-Nummer | 10117-38-1 |
| Stoffklasse | Sulfit-Salze (anorganisch) |
| Typische Form | Weißes kristallines Pulver oder Feststoff (üblicherweise Dihydrat) |
| Gängige Qualitäten | EP, FCC |
Kaliumsulfit ist ein anorganisches Salz des Sulfit-Anions und des Kalium-Kations; es tritt üblicherweise als Dipotassiumsalz der schwefligen Säure in Erscheinung. Strukturell handelt es sich um eine ionische Verbindung, bestehend aus zwei Kaliumionen und einem Sulfit-Anion, formal dargestellt durch die empirische Formel K2O3S (häufig geschrieben als K2SO3). Das Sulfit-Anion weist eine trigonal-pyramidale oder verzerrt trigonal-planare \(SO_3^{2-}\)-Geometrie mit lokalisierten freien Elektronenpaaren an schwefelgebundenen Sauerstoffen auf; die Gesamt-Elektronenstruktur verleiht der Moleküleinheit einen starken ionischen Charakter, erhebliche Polarität und eine hohe topologische polare Oberflächenfläche.
In wässriger Lösung verhält sich Kaliumsulfit als Quelle von \(SO_3^{2-}\) (Sulfit), der konjugierten Base der schwefligen Säure. Aqueöse Lösungen sind typischerweise basisch bis nahezu neutral, abhängig von der Konzentration und partiellen Protonierung (Bildung von Bisulfit \(HSO_3^{-}\)); der Kontakt mit Säuren wandelt Sulfit-Spezies in Schwefeldioxid um, was mit einer Ansäuerung und Gasentwicklung einhergeht. Sulfite wirken in vielen chemischen Kontexten als Reduktionsmittel und werden an der Luft nach und nach zum entsprechenden Sulfatanion oxidiert; bei Erwärmung zeigen feste Hydrate thermische Zersetzung.
Die industrielle Bedeutung ist breit gefächert: Kaliumsulfit wird als Konservierungs- und Antioxidationsmittel in Lebensmitteln und Kosmetika, als Bestandteil von fotografischen Entwicklern sowie in der chemischen Herstellung bei Bedarf milder Reduktionsmittel eingesetzt. Es ist außerdem in bestimmten pharmazeutischen Formulierungen dokumentiert, die historisch für spezielle Wirkungen (z. B. als Abführmittel/Diuretikum in älteren Anwendungen) verwendet wurden. Übliche kommerzielle Qualitäten dieses Stoffes umfassen: EP, FCC.
Grundlegende physikalische Eigenschaften
Dichte
Für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext kein experimentell ermittelter Wert vor.
Schmelz- oder Zersetzungspunkt
Ein experimentell ermittelter Schmelzpunkt für diese Eigenschaft liegt im aktuellen Datenkontext nicht vor; verfügbare experimentelle Hinweise deuten auf Zersetzung des Materials (Dihydrat) beim Erhitzen hin.
Wasserlöslichkeit
Dipotassiumsulfit (Dihydrat) ist wasserlöslich. Experimentelle Beschreibungen geben an, dass sich das Dihydrat in etwa 3,5 Teilen Wasser löst (d. h. ungefähr 1 Massenanteil Lösungsmittel pro 3,5 Massenanteile Lösungsmittel in der referenzierten Beschreibung). Das Dihydrat liegt als weiße Kristalle oder kristallines Pulver vor; es ist unlöslich in Ammoniak und nur geringfügig löslich in Alkohol.
Lösungs-pH (qualitatives Verhalten)
Aqueöse Lösungen des Dihydrats sind mild basisch; der berichtete pH-Wert der Lösung liegt bei etwa \(\mathrm{pH}\) 8. In der Praxis hängt der pH-Wert der Lösung von der Konzentration und dem Ausmaß der partiellen Protonierung zu \(HSO_3^{-}\) ab und verschiebt sich sauer bei Zugabe von Mineralsäuren mit Freisetzung von \(SO_2\).
Chemische Eigenschaften
Säure-Base-Verhalten
Kaliumsulfit liefert das Sulfit-Anion \(SO_3^{2-}\) in Lösung, welches die konjugierte Base der schwefligen Säure ist. Im Wasser kann das Anion teilweise zu Bisulfit \(HSO_3^{-}\) protoniert werden; umgekehrt wandelt die Zugabe von Säuren Sulfit/Bisulfit in gelöstes Schwefeldioxid und schließlich schweflige Säure in der wässrigen Phase um, wobei bei ausreichender Ansäuerung Gas freigesetzt wird. Numerische \(pK_a\)-Werte für diese Gleichgewichte sind im aktuellen Datenkontext nicht angegeben.
Als Salz einer schwachen Säure erzeugt festes Kaliumsulfit in konzentrierter Lösung normalerweise neutrale bis basische pH-Werte und reagiert mit starken Säuren unter Freisetzung von \(SO_2\).
Reaktivität und Stabilität
Kaliumsulfit wird als Reduktionsmittel klassifiziert und unterliegt bei Luftkontakt einer oxidativen Umwandlung zum entsprechenden Sulfat; experimentelle Hinweise zeigen, dass das Dihydrat an Luft allmählich zu Sulfat oxidiert. Das Dihydrat zerfällt beim Erhitzen. Kontakt mit Säuren oder Oxidationsmitteln kann zur Freisetzung von Schwefeldioxid und weiteren Zersetzungsreaktionen führen. Für die Lagerung des Dihydrats wird empfohlen, das Material gut verschlossen und kühl zu halten, um Hydrolyse und Oxidation zu begrenzen. Empfindlichkeit gegenüber Oxidation und säurebedingter Zersetzung sind die wichtigsten Stabilitätsaspekte bei Handhabung und Lagerung.
Molekulare und ionische Parameter
Formel und Molekulargewicht
- Molekulare Formel: K2O3S (oft geschrieben als K2SO3)
- Molekulargewicht: 158,26
- Exakte Masse / Monoisotopische Masse: 157.88422800
Bestandteile / Ionen
Die Verbindung dissoziiert in Lösung in Kalium-Kationen und das Sulfit-Anion: - Kaliumion: \( \mathrm{K}^{+} \) - Sulfition: \( \mathrm{SO}_3^{2-} \)
Die Hydratation (Dihydrat) beeinflusst physikalische Form und Löslichkeitsverhalten; die aktiven gelösten Spezies in wässriger Lösung sind die oben genannten Ionen und deren Protonierungsgleichgewichte.
Identifikatoren und Synonyme
Registernummern und Codes
- CAS-Nummer: 10117-38-1
- Veraltete CAS-Nummer: 126048-06-4
- Europäische Gemeinschaftsnummer (EC): 233-321-1
- UNII: 015KZC652E
- DSSTox Substance ID: DTXSID80889532
- HMDB-ID: HMDB0303527
- InChI: InChI=1S/2K.H2O3S/c;;1-4(2)3/h;;(H2,1,2,3)/q2*+1;/p-2
- InChIKey: BHZRJJOHZFYXTO-UHFFFAOYSA-L
- SMILES: [O-]S(=O)[O-].[K+].[K+]
Synonyme und gebräuchliche Namen
Von Einreichenden angegebene Synonyme und alternative Namen umfassen (Auswahl aus der bereitgestellten Liste): POTASSIUM SULFITE, Dipotassium sulfite, Potassium sulphite, Sulfurous acid, dipotassium salt, Potassium sulfite (K2SO3), Sulfurous acid, potassium salt, Sulfurous acid, potassium salt (1:2), Potassium sulfite(IV), E225, K2O3S sowie verwandte Lieferanten-/Registerkennzeichnungen wie UNII‑015KZC652E, DTXSID80889532, EC 233-321-1. Weitere kommerzielle Bezeichnungen und mit Qualitätsangaben versehene Namen finden sich in Lieferantenlisten (z. B. "Potassium sulfite, 90%", "Potassium sulfite, SAJ first grade, >=95.0%").
Industrielle und kommerzielle Anwendungen
Funktionelle Rollen und Anwendungsbereiche
Kaliumsulfit wird als Antioxidans und Konservierungsmittel in bestimmten Lebensmittel- und Kosmetikformulierungen sowie als Reduktionsmittel bei der fotografischen Verarbeitung verwendet. Es findet Anwendung, wo milde Reduktionsbedingungen oder sulfitbasierte Konservierung erforderlich sind. Das Material ist zudem in Zusammenhängen von chemischen Zwischenprodukten, fotosensitiven Chemikalien für die Fotografie und in einigen landwirtschaftlichen/Bodenverbesserungsanwendungen dokumentiert, bei denen Sulfit- oder schweflige Spezies genutzt werden.
Formulierungen/Qualitäten, die in Herstellungs- und Lieferkontexten berichtet werden, umfassen technische, CP (chemisch rein) und FCC-Qualitäten; gängige kommerzielle Qualitätsbezeichnungen für diesen Stoff sind EP und FCC.
Typische Anwendungsbeispiele
- Fotochemische Entwickler und verwandte photosensitive chemische Prozesse — wirkt als Konservierungsmittel/Reduktionskomponente in Entwicklerlösungen.
- Lebensmittelindustrie — verwendet als Konservierungsmittel/Antioxidans in spezifischen Anwendungen (aufgeführt als zu Lebensmitteln hinzugefügter Stoff; Referenz des regulatorischen Dokuments: 21 CFR 73.85 als dort aufgeführte Dokumentennummer).
- Kosmetische Formulierungen — eingesetzt als Konservierungsmittel und Reduktionsmittel in einigen Haar- und Kosmetikpräparaten.
- Chemische Herstellung — als mildes Reduktionsmittel bei Synthese- oder Verarbeitungsprozessen, bei denen Sulfitchemie angebracht ist.
- Historische/ältere pharmazeutische Anwendungen — dokumentierte Verwendungen umfassen abführende und harntreibende Wirkungen in älteren Referenzen (die moderne medizinische Anwendung ist keine Standardanwendung).
Falls eine prägnante Anwendungsübersicht über die oben genannten Punkte hinaus erforderlich ist, sollte die Auswahl anhand der zuvor beschriebenen funktionellen Eigenschaften erfolgen (Reduktionsfähigkeit, Konservierungs-/Antioxidanswirkung, wässrig-ionisches Verhalten).
Übersicht zu Sicherheit und Handhabung
Gesundheits- und Umweltgefahren
Kaliumsulfit ist reizend: Haut- und Augenkontakt kann Reizungen verursachen, und das Einatmen von Staub oder Aerosolen kann die Atemwege reizen. Sulfitsalze können bei sulfitsensitiven Asthmatikern eine Bronchokonstriktion auslösen; Bevölkerungsgruppen mit Sulfitsensitivität sind bei niedrigen Konzentrationen in Lebensmitteln oder Luft stärker gefährdet. Angaben zur akuten Toxizität von Sulfitsalzen weisen auf eine mittlere Toxizität bei hohen Dosen hin; repräsentative historische Werte nennen einen wahrscheinlichen oralen Letaldosisbereich für den Menschen von etwa \(0,5\-5\,\mathrm{g}\,\mathrm{kg}^{-1}\) für Sulfitsalze als Klasse unter schweren Expositionsszenarien. Die von JECFA festgelegte gruppenbezogene akzeptable tägliche Zufuhr (ausgedrückt als Schwefeldioxidäquivalent für Sulfitarten) liegt bei \(0\-0,7\,\mathrm{mg}\,\mathrm{kg}^{-1}\) Körpergewicht.
Berichtete Gefahrenklassifizierungen umfassen Haut- und Reizungspotential für Augen sowie mögliche Atemwegsreizungen oder akute Toxizität, abhängig von Formulierung und Verunreinigungsprofil. Im Kontakt mit Säuren kann die Substanz Schwefeldioxid freisetzen, das in ausreichenden Konzentrationen reizend und gefährlich ist.
Bei Notfallbehandlung signifikanter Expositionen befolgen Sie die Grundsätze der unterstützenden Versorgung: Freihaltung der Atemwege, Sauerstoffgabe bei Atemnot, Ausspülen kontaminierter Augen mit reichlich Wasser oder Kochsalzlösung und sofortige medizinische Behandlung. Spezifische Antidote sind nicht etabliert; die Behandlung erfolgt symptomatisch und unterstützend.
Für Umweltmanagement und Entsorgung sind die geltenden lokalen Vorschriften zu beachten; eine unkontrollierte Freisetzung in Gewässer ist zu vermeiden aufgrund von chemischem Sauerstoffbedarf und potenziellen aquatischen Auswirkungen durch Sulfit-/Sulfatchemie.
Lagerungs- und Handhabungshinweise
Lagern Sie Kaliumsulfit in dicht verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen, gut belüfteten Ort, der vor Luft und Feuchtigkeit geschützt ist, um die Oxidation zu Sulfat zu minimieren. Für das Dihydrat wird empfohlen, das Material gut verschlossen an einem kühlen Ort aufzubewahren. Kontakt mit starken Oxidationsmitteln und Säuren vermeiden; Staubbildung kontrollieren und geeignete Maßnahmen zur Eindämmung verwenden, um Einatmung zu verhindern.
Verwenden Sie übliche arbeitsplatzhygienische Maßnahmen: Handschuhe, Augenschutz und Atemschutz entsprechend der Exposition gegenüber luftgetragenem Staub oder Nebel. Für detaillierte Gefahren-, Transport- und regulatorische Informationen sollten Anwender das produktspezifische Sicherheitsdatenblatt (SDS) und die lokalen Vorschriften konsultieren.
