Сегнетова сіль

хімічна сполука

Сегне́това сіль, тартрáт на́трію-ка́лію, ка́лій-на́трій винноки́слий — тетрагідрат подвійної натрієво-калієвої солі винної кислоти KNaC4H4O6·4H2O. Названа ім'ям французького аптекаря П'єра Сеньєта[fr] (1660—1719). В інших джерелах зазначається ім'я аптекаря Елі Сеньє[3] (1632—1698), а також роки отримання солі — 1672[4] та 1675.

Тартрат натрію-калію[1][2]

Скелетна формула тартрату натрію-калію

Модель із заповненням простору частини кристалічної структури тартрату натрію-калію

Кристали тетрагідрату тартрату натрію-калію
Назва за IUPAC натрій-калій L(+)-тартрат тетрагідрат
Інші назви E337; сегнетова сіль, калій-натрій виннокислий
Ідентифікатори
Номер CAS 304-59-6
PubChem 9855836
Номер EINECS 206-156-8
SMILES [K+].[Na+].O=C([O-])C(O)C(O)C([O-])=O
InChI 1/C4H6O6.K.Na/c5-1(3(7)8)2(6)4(9)10;;/h1-2,5-6H,(H,7,8)(H,9,10);;/q;2*+1/p-2
Властивості
Молекулярна формула KNaC4H4O6·4H2O
Молярна маса 282.22 г/моль (тетрагідрат)
Зовнішній вигляд великі безбарвні моноклінні голки
Запах без запаху
Густина 1.79 г/см3
Тпл 75
Розчинність (вода) 26 г / 100 мл (0 °C); 66 г / 100 мл (26 °C)
Розчинність (етанол) нерозчинний
Структура
Кристалічна структура орторомбічна
Якщо не зазначено інше, дані наведено для речовин у стандартному стані (за 25 °C, 100 кПа)
Інструкція з використання шаблону
Примітки картки

Фізичні властивості та застосування в техніці

ред.

Забарвлення кристалів сегнетової солі — від безбарвного до блакитного. Розкладатися речовина починає вже за 55,6 °C[3] (ймовірно, мається на увазі часткова або повна втрата кристалізаційної води). Будова кристала відповідає ромбічній системі (зазвичай речовина кристалізується в ромбоподібні кристали з 12 гранями, 2 з яких — пінакоїди; кути між двома бічними гранями дорівнюють 163° та 40°[5]).

 
Приблизне зображення кристала сегнетової солі. Через видимі малюнку пінакоїди проведено осі координат

У сегнетової солі вперше (1920; за іншими даними — 1894[6] року) виявлено своєрідні електричні властивості — мимовільна поляризація в певному інтервалі температур, причому ця поляризація піддається зміні під впливом досить сильного зовнішнього електричного поля. Пізніше речовини з такими властивостями стали називати, за назвою сегнетової солі, сегнетоелектриками.

Крім того, тетрагідрат тартрату калію-натрію — одна з перших речовин, у яких виявлено п'єзоелектричні властивості (П'єр і Жак Кюрі, 1880). Пізніше ці властивості знайшли застосування в техніці: спочатку в міжвоєнний період у США (патент фірми BRUSH № 2483647), а потім і в інших країнах (у СРСР у 19411942[7] роках). Сегнетову сіль стали застосовувати в звукознімачах електрофонів, мікрофонах, телефонних трубках, слухових апаратах та інших подібних пристроях. Особливо широке застосування ця речовина знайшла під час підвищеного попиту на електротехніку в післявоєнні роки. У порівнянні з іншими перетворювачами, вихідна напруга сегнетової солі дуже велика (навіть у три тисячі разів більша[7]). Однак виготовлені з неї перетворювачі не можуть зберігатися у вологому місці, оскільки сіль, через свою гігроскопічність, поступово розпливається.

Хімічні властивості та застосування

ред.

Оскільки тартрат натрію-калію — сіль винної кислоти, йому відповідають кілька оптичних ізомерів. У природі зустрічається тільки L-(+)-винна кислота[джерело?].

Тетрагідрат добре розчинний у воді (54 г/100 г H2O при 15 °C, 1390 г/л при 30 °C[3]), до того ж сіль гігроскопічна. Однак сіль як така, очевидно, малорозчинна, оскільки в реакції отримання випадає в осад.

Є компонентом фелінгової рідини, у складі якої використовується для виявлення цукрів. Також використовують у срібленні дзеркал за методом Генріхсона[8]. Крім того, використовують в органічному синтезі як деемульгатор у водних розчинах, зазвичай у реакціях із застосуванням гідриду алюмінію. Також міститься в розчині визначення білків біуретовим методом.

У лабораторії отримують осадженням у дрібнокристалічному вигляді гарячого розчину кислого тартрату калію додаванням стехіометричної кількості Na2CO3.

 
Порівняно великий кристал, вирощений на станції «Скайлаб»

Кристали більшого розміру вирощено в космосі в умовах слабкого тяжіння та конвекції, наприклад, на американській орбітальній станції Скайлаб. Також кристали потрібного розміру вирощують у промисловості[9].

Інші застосування

ред.

У харчовій промисловості використовують як добавку E337 (антиоксидант). Має солоний, прохолодний смак. Використовують у пекарських порошках[10]. Знайшла застосування і в медицині — як проносний засіб (нібито аптекар Сеньєт уживав цю сіль для допомоги за шлункових розладів[5]). З цією метою сегнетову сіль часто застосовують у складі порошку Сейдліца. Раніше використовувалася у складі «віденського питва».

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. David R. Lide, ред. (2010), CRC Handbook of Chemistry and Physics (вид. 90th), CRC Press, с. 4—83
  2. Jean-Maurice Kassaian (2007), Tartaric Acid, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (вид. 7th), Wiley, с. 1—8, doi:10.1002/14356007.a26_163
  3. а б в Сегнетова соль // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / главн. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : «Советская энциклопедия», 1969—1978. (рос.)
  4. http://www.websters-online-dictionary.org/Ro/Rochelle_salt.html (англ.)
  5. а б Секреты сегнетовой соли (рос.)
  6. Krūmiņš J., Branka V., Puķītis P., Tiltiņš E. Fizika 11. klasei. Rīga: «Zvaigzne ABC», 1995. — 312 стр. (латис.)
  7. а б VIVOS VOCO: В. Станцо, «Монокристаллы сегнетовой соли». Архів оригіналу за 5 березня 2016. Процитовано 18 травня 2014.
  8. Е. Стекло и зеркала. I. Сверление и разрезание стекла. II. Травление стекла. III. Серебрение зеркал. IV. Имитация жемчуга. V. Смесь. Архів оригіналу за 20 квітня 2009. Процитовано 20 червня 2009. [Архівовано 2009-04-20 у Wayback Machine.]
  9. Научные достижения ИК РАН. Архів оригіналу за 23 березня 2009. Процитовано 20 червня 2009. [Архівовано 2009-03-23 у Wayback Machine.]
  10. Сегнетова соль // Научно-технический энциклопедический словарь.