Е172 влияние на организм. Е172 — все цвета ржавчины. Взаимодействие с галогенами и серой при высокой температуре

То, что в России Е172 почти не употребляют в пищу - скорее дань традиции, чем забота о здоровье. Есть немало и других «несъедобных» красителей, оксид железа среди них не самый экзотический или отталкивающий. Но если в Европе вам встретится красный шоколад или коричневый паштет, весьма вероятно, что в них содержится именно E172.

Добавка под шифровым классификационным номером Е 172 представляет собой порошкообразное вещество красного оттенка. В химическом смысле эта добавка является соединением кислорода и железа.

Природным источником этого вещества являются минералы гематит и магнетит, но для применения добавки в пищу ее получают синтетическим путем. Либо при взаимодействии железа и водяного пара в условиях высоких температур, либо с помощью прокаливания оксидов железа.

Происхождение: 2-синтетиеское;

Опасность: крайне низкого уровня;

Синонимические названия: Е 172, Е-172, оксид железа, Iron Oxides and Hydroxides.

​Общая информация

В пищевых производствах данного вида добавка применяется с целью придания определенной окраски продуктам питания. Это вещество может придавать продуктам разные оттенки, от красных до черных, включая оранжевые, желтые и коричневые.

Всего существует 16 видов оксидов железа. Но в пищевом производстве применяют всего три:

• Оксид железа (II, III), который является сложным оксидом, объединяет в себе ионы железа (II) и (III), и в виде химической молекулярной формулы выглядит так: Fe 3 O 4. В живой природе можно встретить в форме минерала магнетика. Маркируется Е 172(i).
• Оксид железа (III), который в виде молекулярной формулы выглядит та: Fe 2 O 3, и в живой природе его можно встретить в форме минерала гематит (а в быту именуется обычной ржавчиной). Маркируется Е 172(ii).
• Оксид железа (II), который в виде молекулярной формулы выглядит так: FeO. А в живой природе его можно встретить в виде минерала вюстита. Маркируется Е 172(iii).

Влияние на организм

Вред

Сама добавка Е 172 считается безвредной, и даже в некоторых случаях полезной для организма человека. Но когда в организме ее переизбыток, это чревато весьма ощутимыми негативными последствиями. Когда отмечается высокий уровень концентрации железа, происходит выработка в организме свободных радикалов, а это неизменно приводит к таким болезням, как инфаркт миокарда или .

Если же железо накапливается в печени, это чревато опухолевыми заболеваниями этого органа, причем в злокачественной форме. Правда, данного вида патология свойственна только тем людям, у кого отмечаются такое генетическое заболевание, как .

Польза

В предельно допустимых малых дозировках железо приносит немалую пользу организму человека. Прежде всего, от него напрямую зависит уровень в крови гемоглобина.

И при условии нормального состояния процессов обмена в организме, оксид железа (при разумном его потреблении) перерабатывается на все 100% и выводится вместе с мочой и каловыми массами.

Использование

В пищевом производстве данная добавка-краситель применяется в кондитерских изделиях, шоколаде, драже, и прочих продуктах.

Кроме пищевой промышленности, ее используют в металлургии, как сырье для производства разных металлов; в лакокрасочной промышленности (как цветовой пигмент); в химической промышленности (как катализатор); в косметологии (в основном для декоративной косметики); в фармакологии (для препаратов, которые повышают уровень в крови гемоглобина).

Законодательство

Практически во всех странах мира пищевой краситель под кодовым шифром Е 172 разрешен для использования в пищевых производствах.

Характеристика и получение

Е172 - пищевой краситель, который объединяет три формы оксидов железа. Не имеет запаха и вкуса, выглядит как порошок или паста. Спектр оттенков - черный, коричневый, красный, оранжевый, желтый. Оксиды железа есть в природной среде, но для применения в промышленности используют синтетический метод получения Е172.

Существует 16 форм оксидов железа, но в пищевой отрасли применяют только три:

Вещество хорошо растворяется в неорганических кислотах и не растворяется в воде, органических растворителях и растительных маслах. Сохраняет свойства при воздействии света, тепла, фруктовых кислот и щелочей.

Назначение

Оксид железа участвует в производстве продуктов питания, придавая им необходимый оттенок. Вещество служит прочным пигментом в красках. Выступает сырьем для изготовления металлов. Добавку используют в косметологической, фармацевтической и химической отраслях.

Влияние на здоровье организма человека: польза и вред

Добавка Е172 не вредит здоровью, если употреблять в пределах установленной нормы. За сутки в организм может поступать не более 0,5 мг вещества в расчете на килограмм веса. Чрезмерное количество железа приводит к формированию свободных радикалов, что может вызвать сердечный приступ, инфаркт миокарда и инсульт.

У больных гемохромотозом скопление железа может спровоцировать развитие рака печени. Но краситель Е172, в составе которого есть железо, попав в здоровый организм, полностью перерабатывается и выводится наружу. Таким образом он не вредит здоровью при соблюдении установленной дозировки.

Сферы применения

Пищевая промышленность включает добавку Е172 в состав продуктов, чтобы окрасить их в нужный цвет. Часто краситель используют для придания черного оттенка искусственной икре (особенно в России).

Оксидом железа окрашивают:

• драже, шоколад, конфеты;
• смеси для выпечки;
• паштет из мяса и рыбы;
• корма для животных;
• кондитерские изделия;
• украшения продуктов;
• молочные десерты.

Другие сферы применения оксидов железа:

• металлургия (сырье для изготовления металлов);
• косметология (покраска тонального крема, пудры, краски для ресниц и т.д.);
• фармацевтика (придание цвета препаратам в форме кремов, порошков, драже; для производства лекарств, повышающих гемоглобин);
• химическая отрасль (выполняет роль катализатора);
• лакокрасочное производство (пигмент в составе покрытий и красок).

Содержание в продуктах согласно нормам

Таблица. Норма содержания пищевой добавки E172 в продуктах согласно СанПиН 2.3.2.1293-03 от 26.05.2008

Законодательство

Использование красителя Е172 допускается практически во всех странах. Он применяется в России, Украине, странах Европы, США, Канаде и многих других государствах.

Оксид железа(III)

ТУ 6-09-1404-76

Fe 2 O 3

Оксид железа(III) - сложное неорганическое вещество, соединение железа и кислорода с химической формулой Fe 2 O 3 .

Оксид железа(III) - амфотерный оксид с большим преобладанием основных свойств. Красно-коричневого цвета. Термически устойчив к высоким температурам. Образуется при сгорании железа на воздухе. Не реагирует с водой. Медленно реагирует с кислотами и щелочами. Восстанавливается монооксидом углерода, расплавленным железом. Сплавляется с оксидами других металлов и образует двойные оксиды - шпинели.

В природе встречается как широко распространённый минерал гематит, примеси которого обусловливают красноватую окраску латерита, краснозёмов, а также поверхности Марса; другая кристаллическая модификация встречается как минерал маггемит.

Окись железа Fe 2 O 3 представляет собой кристаллы от красно-коричневого до черно-фиолетового цвета. Химикат термически устойчив. Нет реакции с водой. Медленная реакция с щелочами и кислотами.

Окись железа Fe 2 O 3 применяют в качестве сырья производства чугуна в доменном техпроцессе. Этот химикат является катализатором в техпроцессе изготовления аммиака. Он входит в керамику в качестве одного из компонентов, его применяют при изготовлении минеральных красок и цветных цементов. Окись железа Fe2O3 эффективна при термической сварке стальных элементов конструкций. С этим веществом связана запись звука и изображения на магнитных носителях. Fe2O3 является качественным полирующим средством для полировки стальных и стеклянных деталей.

В железном сурике является главной компонентой. Fe 2 O 3 в пищевой отрасли является достаточно распространенной пищевой добавкой E172.

Fe 2 O 3 применяется при выплавке чугуна в доменном процессе, катализатор в производстве аммиака, компонент керамики, цветных цементов и минеральных красок , при термитной сварке стальных конструкций, как носитель аналоговой и цифровой информации (напр. звука и изображения) на магнитных лентах (ферримагнитный γ -Fe 2 O 3), как полирующее средство (красный крокус) для стали и стекла.

В пищевой промышленности используется в качестве пищевого красителя (E172).

В ракетомоделировании применяется для получения катализированного карамельного топлива, которое имеет скорость горения на 80% выше, чем обычное топливо.

Является основным компонентом железного сурика (колькотара).

В нефтехимической промышленности используется в качестве основного компонента катализатора дегидрирования при синтезе диеновых мономеров .

Соединения двухвалентного железа

I . Гидроксид железа (II)

Образуется при действии растворов щелочей на соли железа (II) без доступа воздуха:

FeCl 2 + 2 KOH = 2 KCl + F е(OH ) 2 ↓

Fe(OH) 2 - слабое основание, растворимо в сильных кислотах:

Fe(OH) 2 + H 2 SO 4 = FeSO 4 + 2H 2 O

Fe(OH) 2 + 2H + = Fe 2+ + 2H 2 O

Дополнительный материал:

Fe(OH) 2 – проявляет и слабые амфотерные свойства, реагирует с концентрированными щелочами:

Fe ( OH ) 2 + 2 NaOH = Na 2 [ Fe ( OH ) 4 ]. образуется соль тетрагидроксоферрат ( II ) натрия

При прокаливании Fe(OH) 2 без доступа воздуха образуется оксид железа (II) FeO - соединение черного цвета :

Fe(OH) 2 t˚C → FeO + H 2 O

В присутствии кислорода воздуха белый осадок Fe(OH) 2 , окисляясь, буреет – образуя гидроксид железа (III) Fe(OH) 3:

4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O = 4Fe(OH) 3 ↓

Дополнительный материал:

Соединения железа (II) обладают восстановительными свойствами, они легко превращаются в соединения железа (III) под действием окислителей:

10FeSO 4 + 2KMnO 4 + 8H 2 SO 4 = 5Fe 2 (SO 4) 3 + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 8H 2 O

6FeSO 4 + 2HNO 3 + 3H 2 SO 4 = 3Fe 2 (SO 4) 3 + 2NO­ + 4H 2 O

Соединения железа склонны к комплексообразованию:

FeCl 2 + 6NH 3 = Cl 2

Fe(CN) 2 + 4KCN = K 4 (жёлтая кровяная соль)

Качественная реакция на Fe 2+

При действии гексацианоферрата (III) калия K 3 (красной кровяной соли) на растворы солей двухвалентного железа образуется синий осадок (турнбулева синь):

3 Fe 2+ Cl 2 + 3 K 3 [ Fe 3+ ( CN ) 6 ] → 6 KCl + 3 KFe 2+ [ Fe 3+ ( CN ) 6 ]↓

(турнбулева синь – гексацианоферрат ( III ) железа ( II )-калия)

Турнбуллева синь очень похожа по свойствам на берлинскую лазурь и тоже служила красителем. Названа по имени одного из основателей шотландской фирмы по производству красителей «Артур и Турнбуль».

Соединения трёхвалентного железа

I . Оксид железа (III)

Образуется при сжигании сульфидов железа, например, при обжиге пирита:

4 FeS 2 + 11 O 2 t ˚ C → 2 Fe 2 O 3 + 8 SO 2 ­

или при прокаливании солей железа:

2FeSO 4 t˚C → Fe 2 O 3 + SO 2 ­ + SO 3 ­

Fe 2 O 3 - оксид к расно-коричневого цвета , в незначительной степени проявляющий амфотерные свойства

Fe 2 O 3 + 6HCl t˚C → 2FeCl 3 + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 6H + t˚C → 2Fe 3+ + 3H 2 O

Fe 2 O 3 + 2 NaOH + 3 H 2 O t ˚ C → 2 Na [ Fe (OH ) 4 ],образуется соль – тетрагидроксоферрат ( III ) натрия

Fe 2 O 3 + 2OH - + 3H 2 O t˚C → 2 -

При сплавлении с основными оксидамиили карбонатами щелочных металлов образуются ферриты:

Fe 2 O 3 + Na 2 O t˚C → 2NaFeO 2

Fe 2 O 3 + Na 2 CO 3 = 2NaFeO 2 + CO 2

II. Гидроксид железа ( III )

Образуется при действии растворов щелочей на соли трёхвалентного железа: выпадает в виде красно–бурого осадка

Fe(NO 3) 3 + 3KOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3KNO 3

Fe 3+ + 3OH - = Fe(OH) 3 ↓

Дополнительно:

Fe(OH) 3 – более слабое основание, чем гидроксид железа (II).

Это объясняется тем, что у Fe 2+ меньше заряд иона и больше его радиус, чем у Fe 3+ , а поэтому, Fe 2+ слабее удерживает гидроксид-ионы, т.е. Fe(OH) 2 более легко диссоциирует.

В связи с этим соли железа (II) гидролизуются незначительно, а соли железа (III) - очень сильно.

Гидролизом объясняется и цвет растворов солей Fe(III): несмотря на то, что ион Fe 3+ почти бесцветен, содержащие его растворы окрашены в жёлто-бурый цвет, что объясняется присутствием гидроксоионов железа или молекул Fe(OH) 3 , которые образуются благодаря гидролизу:

Fe 3+ + H 2 O ↔ 2+ + H +

2+ + H 2 O ↔ + + H +

+ + H 2 O ↔ Fe(OH) 3 + H +

При нагревании окраска темнеет, а при прибавлении кислот становится более светлой вследствие подавления гидролиза.

Fe(OH) 3 обладает слабо выраженной амфотерностью: он растворяется в разбавленных кислотах и в концентрированных растворах щелочей:

Fe(OH) 3 + 3HCl = FeCl 3 + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + 3H + = Fe 3+ + 3H 2 O

Fe(OH) 3 + NaOH = Na

Fe(OH) 3 + OH - = -

Дополнительный материал:

Соединения железа (III) - слабые окислители, реагируют с сильными восстановителями:

2Fe +3 Cl 3 + H 2 S -2 = S 0 ↓ + 2Fe +2 Cl 2 + 2HCl

FeCl 3 + KI = I 2 ↓ + FeCl 2 + KCl

Качественные реакции на Fe 3+

Опыт

1) При действии гексацианоферрата (II) калия K 4 (жёлтой кровяной соли) на растворы солей трёхвалентного железа образуется синий осадок (берлинская лазурь):

4 Fe 3+ Cl 3 + 4 K 4 [ Fe 2+ ( CN ) 6 ] → 12 KCl + 4 KFe 3+ [ Fe 2+ ( CN ) 6 ]↓

(берлинская лазурь - гексацианоферрат ( II ) железа ( III )-калия)

Берлинская лазурь была получена случайно в начале 18 века в Берлине красильных дел мастером Дисбахом. Дисбах купил у торговца необычный поташ (карбонат калия): раствор этого поташа при добавлении солей железа получался синим. При проверке поташа оказалось, что он был прокален с бычьей кровью. Краска оказалась подходящей для тканей: яркой, устойчивой и недорогой. Вскоре стал известен и рецепт получения краски: поташ сплавляли с высушенной кровью животных и железными опилками. Выщелачиванием такого сплава получали желтую кровяную соль. Сейчас берлинскую лазурь используют для получения печатной краски и подкрашивания полимеров.

Установлено, что берлинская лазурь и турнбулева синь – одно и то же вещество, так как комплексы, образующиеся в реакциях находятся между собой в равновесии:

KFe III [ Fe II ( CN ) 6 ] ↔ KFe II [ Fe III ( CN ) 6 ]

2) При добавлении к раствору, содержащему ионы Fe 3+ роданистого калия или аммония появляется интенсивная кроваво-красная окраска раствора роданида железа(III):

2FeCl 3 + 6KCNS = 6KCl + Fe III [ Fe III ( CNS ) 6 ]

(при взаимодействии же с роданидами ионов Fe 2+ раствор остаётся практически бесцветным).

Тренажёры

Тренажёр №1 - Распознавание соединений, содержащих ион Fe (2+)

Тренажёр №2 - Распознавание соединений, содержащих ион Fe (3+)

Задания для закрепления

№1. Осуществите превращения:
FeCl 2 -> Fe(OH) 2 -> FeO -> FeSO 4
Fe -> Fe(NO 3) 3 -> Fe(OH) 3 -> Fe 2 O 3 -> NaFeO 2

№2. Составьте уравнения реакций, при помощи которых можно получить:
а) соли железа (II) и соли железа (III);
б) гидроксид железа (II) и гидроксид железа (III);
в) оксиды железа.