Хим состав пищевой соды

Что представляет собой гидрокарбонат натрия, он же бикарбонат, натрий двууглексилый, а попросту питьевая или пищевая сода, известно многим еще со школьных уроков химии. Сода пищевая — это кислая натриевая соль угольной кислоты. В химии формула соды пищевой определяется как NaHCO3.

Химический состав гидрокарбоната натрия


Как и любой продукт, используемый в питании, пищевая сода имеет пищевую ценность, которая определяется количеством белков, минералов, углеводов и макроэлементов. Состав соды пищевой определяется следующими показателями на 100 г съедобной части:

  • зола — 36,9 г;
  • вода — 0,2 г;
  • натрий — 27,4 г;
  • селен — 0,2 мкг.

В состав гидрокарбоната натрия не входят белки, жиры, углеводы и пищевые волокна, а ее калорийность составляет 0 ккал. Плотность соды — 2,16 г/см3.

Химическая формула соды NaHCO3 представляет собой кислую натриевую соль угольной кислоты, которая по международным атомным массам составляет 84,00 а.е.

Если провести реакцию соды с кислотами то химическая формула соды пищевой распадется на углекислый газ и воду и будет иметь вначале формулу образования соли и угольной кислоты — NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3, а затем H2CO3 → H2O + CO2.

В бытовых условиях чаще используется уксусная кислота, при реакции с которой образуется ацетат натрия — NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2

При термических реакциях под воздействием температур от 60 градусов гидрокарбонат распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. Температура кипения — 851°С, плавления — 270°С.

Химические свойства

Гидрокарбонат натрия — кислая натриевая соль угольной кислоты. Проявляет все свойства соли сильного основания и слабой кислоты. В водных растворах имеет слабощелочную реакцию. В широком диапазоне концентраций в водном растворе pH раствора изменяется незначительно, на этом основано применение раствора вещества в качестве буферного раствора.

Реакция с кислотами

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами с образованием соответствующей кислоте соли, например, хлорида натрия, сульфата натрия и угольной кислоты, которая в процессе реакции распадается на углекислый газ и воду, при этом углекислый газ выделяется из раствора в виде пузырьков:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3 H2CO3 → H2O + CO2 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O + 2CO2

В быту обычно применяется реакция «гашения соды» уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия или гашение лимонной кислотой с образование цитрата натрия, реакция с уксусной кислотой:

NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2

Термическое разложение

При температуре выше 60 °C гидрокарбонат натрия начинает распадаться на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200 °C, при более высоких температурах карбонат натрия начинает распадаться на оксид натрия и углекислый газ):

2NaHCO3 →60−200∘C Na2CO3 + H2O + CO2

При этом процессе выделения воды в виде водяного пара и углекислого газa масса исходного продукта уменьшается примерно на 37 %.

Получение

В промышленности гидрокарбонат натрия получают аммиачно-хлоридным способом. В концентрированный раствор хлорида натрия, насыщенный аммиаком, под давлением пропускают углекислый газ. В процессе синтеза происходят две реакции:

NH3 + CO2 + H2O → NH4HCO3 NH4HCO3 + NaCl → NaHCO3↓ + NH4Cl

В холодной воде гидрокарбонат натрия мало растворим, и его отделяют от охлаждённого раствора фильтрованием, а из полученного после фильтрования раствора хлорида аммония снова получают аммиак, возвращаемый в производство вновь:

2NH4Cl + Ca(OH)2 → 2NH3 + CaCl2 + 2H2O

Применение

Двууглекислый натрий (бикарбонат) применяется в химической, пищевой, лёгкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, в быту. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500 (ii), входит в состав пищевой добавки E500.

В химической промышленности

Применяется для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фторорганических соединений, продуктов бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, Реагент для отделения диоксида углерода, сероводорода из газовых смесей, например, отходящих газов топливосжигающих установок. В этом процессе углекислый газ поглощается раствором гидрокарбоната натрия при повышенном давлении и пониженной температуре, далее поглощённый углекислый газ выделяется из раствора при подогреве и снижении давления;

В лёгкой промышленности — в производстве резины для подошв обуви и в производстве искусственных кож, кожевенном производстве при дублении и нейтрализации кожи после кислого дубления, текстильной промышленности при отделке шёлковых и хлопчатобумажных тканей;

В пищевой промышленности — в хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении газированных напитков.

В кулинарии


Сода пищевая кулинарная

Основное применение пищевой соды в пищевой промышленности и в быту — кулинария, где применяется, преимущественно, в качестве основного или дополнительного разрыхлителя в составе кислого и пресного теста. При добавлении питьевой соды в кислое тесто происходит реакция с молочной кислотой, продуцированной при заквашивании дрожжевыми микроорганизмами, при этой реакции выделяется углекислый газ, вспучивающий тесто.

При добавлении в пресное тесто углекислый газ выделяется при выпечке из-за термического разложения.

При применении соды в чистом виде важно соблюсти правильную дозировку, так как она оставляет в продукте карбонат натрия, дающий определённый привкус. Порядок замешивания для теста: соду — в муку, кислые компоненты (уксус, кефир и пр.) — в жидкость.

В медицине

Традиционно раствор питьевой соды используется для дезинфекции зубов и дёсен при зубных болях и полости рта и горла, при сильном кашле, ангине, фарингите, а также как общепринятое средство от изжоги и болей в желудке.

Применяется при заболеваниях, сопровождающиеся выраженным ацидозом (при диабете, инфекциях и др), для борьбы с ацидозом при хирургических вмешательствах (назначается 3-5 г. внутрь).

Применяется в качестве антиаритмического средства.

Как антацидное средство (как и все другие щелочи) применяется при язвенной болезни желудка, и двенадцатиперстной кишки, при повышенной кислотности желудочного сока.

Имеются так же данные о применении препарата (в виде капельных и внутривенных вливаний) при гипертонической болезни, симптоматической почечной гипертонии, и хронической почечной недостаточности. Эффект связан с увеличением выделения ионов натрия и хлора и возрастанием осмотического диуреза.

В виде свечей применяется против укачивания при морской и воздушной болезнях

Применяется в качестве отхаркивающего средства, т.к. повышая щелочные резервы крови, сдвигает в щелочную сторону реакцию бронхиальной слизи, делая мокроту менее вязкой.

Применяется внутривенно с целью быстрого устранения метаболического ацидоза во время реанимационных мероприятий, заболеваниях почек.

Нужно иметь ввиду, что в результате применения может возникнуть т.н. кислотный рикошет (при реакции содой с соляной кислотой происходит выделение CO2, который оказывает раздражающее действие на стенку желудка, усиливая выделение гастрина).

В альтернативной медицине питьевая сода иногда заявляется как «лекарство» от рака, однако, никакой экспериментально подтверждённой эффективности применения такого «лечения» не существует.

Противопоказания к применению в медицинских целях

Индивидуальная гиперчувствительность; состояния, сопровождающиеся развитием алкалоза; гипокальциемия, при приеме внутрь усиливает алкалоз и повышает риск развития тетанических судорог, гипохлоремия — снижение концентрации в крови ионов Cl-, в том числе вызванная рвотой, или снижением всасывания в желудочно-кишечном тракте, может привести к тяжёлому алкалозу.

Является источником натрия, тем самым увеличивая объём циркулирующей крови, усугубляя отёки и повышая артериальное давление. Применение при сниженной скорости клубочковой фильтрации может привести к метаболическому алкалозу.

Пожаротушение

Гидрокарбонат натрия вместе с карбонатом аммония используется в качестве наполнителя в огнетушителях с сухим наполнением и в стационарных системах сухого пожаротушения. Это применение обусловлено тем, что от воздействия высокой температуры в очаге горения вещество выделяет углекислый газ, атмосфера которого затрудняет доступ кислорода воздуха в очаг горения.

В быту

Применяется как безопасное для здоровья средство для чистки поверхностей столовой и кухонной посуды, поверхностей кухонных столов, иных поверхностей, соприкасающихся с пищей, путем протирки их с помощью влажной тряпки с сухим порошком питьевой соды.

В транспорте

Применяется для нейтрализации следов электролита — серной кислоты на поверхности пластмассовых корпусов свинцовых аккумуляторов насыщенным водным раствором питьевой соды.

Производство

В Российской Федерации двууглекислый натрий выпускается в соответствии с требованиями и техническими условиями, выпускается на предприятиях АО «Башкирская содовая компания» в г. Стерлитамак, Республика Башкортостан, а также на Крымском содовом заводе в г. Красноперекопск, Крымский полуостров.

Щелочные свойства соды


Пищевая сода — это щелочь, такое утверждение имеет свою доказательную базу. Растворы всех химических веществ определяются значением водородного показателя (рН), характеризующим кислотность или щелочность среды.

Если раствор имеет показатель рН 6 и ниже, он представляет собой кислотную среду. Вещества, растворы которых имеют рН 8 и выше — щелочную среду.

В нейтральной среде (например, в чистой воде) рН равен 7. Раствор пищевой соды имеет рН 9, т.е. является слабой щелочью и способен нейтрализовать опасные для организма человека свойства сильных кислот.

Формула пищевой соды имеет в своем составе элементы, которые характеризуют ее как мягкую щелочь, не оказывающую агрессивного воздействия на мягкие ткани организма, поэтому очень часто отщелачивающие свойства этого продукта используют в лечебных и профилактических целях для оздоровления организма.

Представленный еще в советские времена Государственный стандарт и технические условия натрия двууглекислого предусматривают его изготовление в соответствии установленного еще в 1976 году стандарта технологического регламента. Эти требования включают установленные методы анализа, безопасности, приемки и хранения. Ранее указывался ГОСТ — сода пищевая под номером 2156-76, который использовался в фармакологической, химической, легкой, пищевой промышленности, цветной металлургии, а также народном хозяйстве. В настоящее время нормы этого ГОСТА не пересматривались.

По физико-химическим составляющим сода должна была иметь следующие показатели для 1 и П сорта:

В данном ГОСТе срок годности соды пищевой был ограничен 12 месяцами. В современном производстве сода пищевая не имеет ограничений в сроках. Основным условием является ее правильное хранение.

Свойства

Важные свойства соды: быстро растворяется в воде и не растворяется в спирту и кислоте; обладает слабой щелочной реакцией при растворении; отличный антисептик.

Свойства соды известны давно, причем большинство из них полезны человеку:

  1. Химические свойства. Быстрая растворимость в воде и превращение в щелочной раствор. Это основное свойство всех карбонатов натрия.
  2. Щелочные свойства. Содовый раствор имеет щелочную среду, следовательно, способен понижать (и даже нейтрализовать) кислотность, регулировать щелочно-кислотный баланс. На практике это означает не только устранение изжоги, но и неприятного запаха после полоскания рта или принятия ванны.
  3. Бактерицидные свойства. Пищевая сода – отличный антисептик. Она способна снять воспалительный процесс, зуд от укуса насекомых, детскую опрелость. Лечит гнойное воспаление, грибок ногтей, псориаз. Обладает отхаркивающим свойством, что часто используется при болях в горле («полоскание содой»).
  4. Очищающее свойство. Сода способна вывести из организма шлаки и токсины. Ее часто используют при отравлениях. Это же свойство используют для похудения, поскольку сода еще и выводит лишнюю воду из организма.
  5. Обезболивающее свойство. Пищевая сода снимает болевые ощущения при солнечных или кислотных ожогах. Помогает снять головную и зубную боли.

Это не все свойства пищевой соды, но самые полезные и распространенные.

Читайте также: Кальцинированная сода: формула, производство, свойства и применение.

Требования безопасности пищевой соды


Химический состав соды пищевой демонстрирует ее как не токсичное, но взрывоопасное и пожароопасное средство. По степени воздействия на организм человека она имеет третий класс опасности. В воздухе рабочей зоны допустимая норма двууглекислого натрия в воздухе 5мг/м3.

Химформула соды, а также ее состав говорят о том, что под воздействием определенных температур она может быть пожароопасна и взрывоопасна. При нагревании емкости, в которых она хранится, могут взорваться. При нагревании сода может разлагаться на токсичные газы, а при постоянном присутствии в помещении с ее пылью у человека может возникнуть раздражение дыхательных путей. Люди, которые работают на производстве, где находятся большое количество пищевой соды должны соблюдать меры предосторожности, использовать средства индивидуальной защиты.

При возникновении пожара в соответствии с ГОСТом, необходимо:

  1. Отвести вагон в безопасное место. Изолировать опасную зону в радиусе не менее 100 м. Откорректировать указанное расстояние по результатам химразведки. Удалить посторонних. Соблюдать меры пожарной безопасности. Не курить. Пострадавшим оказать первую помощь.
  2. Не прикасаться к пролитому или просыпанному веществу. Не допускать попадания вещества в водоемы, подвалы, канализацию.
  3. В зону аварии входить в защитной одежде и дыхательной маске. Тушить воздушно-механической пеной с дальнего расстояния.
  4. Засыпать песком или другим инертным материалом. Выжечь территорию (отдельные очаги) при угрозе попадания в грунтовые воды. Вызвать специалистов для нейтрализации.
  5. Вызвать скорую помощь. Свежий воздух, покой, тепло, чистая одежда. Глаза и слизистые промывать водой не менее 15 минут.

Как необходимо хранить и перевозить соду

Для количественных грузоперевозок пищевую соду упаковывают для безопасности в многослойные бумажные мешки до 50 кг, а также в контейнеры разового использования с полиэтиленовой прослойкой. Для розничной торговли соду упаковывают в картонные пачки или в плотные упаковки из полиэтилена массой до 1 кг. Гидрокарбонат натрия перевозят разными видами транспорта, кроме воздушного.

Как добывают гидрокарбонат натрия


В природе пищевая сода ( широкая группа содовых минералов) добывается на высохших содовых озерах или водоемах. Из-за высокой концентрации соды и солей минералы выпадают на берег в виде кристаллических сугробов. Иногда при высыхании озер они образуют целые пласты, покрытые песчаными наносами. По истечении некоторого времени такой пласт может опять оказаться над поверхностью земли, что дает возможность из него получать содовое сырье. Существует несколько видов минералов, из которых можно получать соду. Самое распространенное сырье для получения соды — минерал трон, который перед тем как получить готовый продукт проходит тщательный очистительный, нагревательный процесс, а также проходит этап дробления, чтобы избавиться от нежелательных газов.

Сырье для получения соды — это природные минеральные образования, которые содержат в своем составе углекислый натрий. Содовое сырье имеет разный химический состав, в котором имеют место как полезные, так и вредные компоненты. Известны 2 группы сырья. В первую входят:

  • горные породы с минералам;
  • карбонаты и бикарбонаты натрия — трона, натрон, нахколин,термонатрит, давсонит, гейлюссит, шоршит;
  • подземные воды содового типа с повышенным содержанием карбоната натрия.

Ко второму типу относятся варианты содовых месторождений, в которых есть залежы натрона, троны, галита. Сода, которую добывают в природе из рапных и высохших озер в Кении, Танзании, Боливии, Мексике и других странах. Кроме того, минерал для получения соды получают из давсонитовых отложений, которые образовались при катагенезе песчано-глинистых пород под воздействием содовых вод.

В Советском Союзе из-за низкой рентабельности добыча природной соды путем выщелачивания была прекращена еще в 1971 году. Самым распространенным являлся открытый и шахтенный способ. В шахтах гидрокарбонат натрия растворяли выщелачивающим методом, а затем раствор выкачивали на поверхность.

Сегодня соду получают промышленным методом, используя аммиачно-хлоридный способ, при котором в концентрат хлорида натрия, насыщенный аммиаком пропускают углекислый газ. В процессе такого синтезирования начинаются реакции, в результате которых путем фильтрования гидрокарбонат натрия отделяют, а продукты переработки (аммиак) возвращают в производство.

Общепринятая пищевая сода, химическая формула которой NaHCO3, получается в настоящее время не при очистки соды природным путем, а химическим способом.

Кристаллы природных солей выращивают также и лабораторным путем. Очищение бикарбоната натрия осуществляется двумя способами — мокрым и сухим. Общий процесс представляет собой реакцию карбонизации — насыщение раствора углекислым газом, в результате которой происходит процесс перекристализации, а способы отличаются лишь в методе приготовления раствора.

Современные потребители двууглекислый натрий — пищевую соду могут наблюдать в продуктах как пищевую добавку Е500.

Советы доктора И.П. Неумывакина об использовании пищевой соды

Известный всему миру профессор, доктор медицинских наук, И.П. Неумывакин более 40 лет посвящал свои научные работы изучению влияния пищевой соды на оздоровление организма. По его мнению, главная причина возникновения болезней – это нарушение кислотно-щелочного баланса. А, как известно, сода способствует его восстановлению.

Профессор разработал специальную схему, по которой следует пить содовый раствор, как для лечения, так и для профилактики различных заболеваний. Попадая в кровь, сода разжижает ее и обновляет структуру, тем самым способствует снижению:

  • солевых отложений,
  • холестериновых бляшек,
  • песка в почках.

И.П. Неумывакин советует не только принимать внутрь содовый раствор, но и полоскать им рот, принимать с ним ванны и делать очищающие маски для лица.

Книги и видеоролики с доктором пользуются огромной популярностью. Беседа «Сода и вода» с И.П. Неумывакиным о здоровье и очищении организма с помощью соды набрала более 1,5 миллиона просмотров:

Читайте также: Как принимать соду по методу Неумывакина.

Техника безопасности

Питьевая сода является абсолютно не токсичным веществом. Но из этого не следует, что она совершенно безопасна. По степени взрывоопасности и пожароопасности имеет 3 класс. Существуют ограничения присутствия бикарбоната натрия в воздухе: 5 мг на кубический метр. А поскольку сода вещество сыпучее, то держать его нужно, как можно дальше от детей и животных.

Упаковываться пищевая сода при больших количествах должна в специальные мешки с плотной многослойной поверхностью (до 50 кг). Индивидуальные упаковки для розничной торговли представляют собой твердую картонную пачку массой 1 кг.

Перевозится сода в любом закрытом транспорте, кроме самолета.

Пищевая сода – универсальное средство, применяемое в различных сферах: бытовой химии, кулинарии, медицине. Но всегда следует помнить, что «лучшее – враг хорошего», и при использовании соды необходимо четко следовать правилам применения и дозировкам.

Применяя раствор внутрь, не забудьте проконсультироваться с врачом.

Leave a Comment