Διττανθρακικό νάτριο (NaHCO3) – Δομή, ιδιότητες και χρήσεις

Δοκίμασες ποτέ να φτιάξεις κέικ; Αν ναι, πιθανότατα γνωρίζετε ότι η μαγειρική σόδα είναι ένα από τα κύρια συστατικά για ένα αφράτο κέικ. Η χημική ονομασία της μαγειρικής σόδας είναι Διττανθρακικό νάτριο και η μοριακή της δομή είναι NaHCO₃ .Συνήθως διατίθεται σε λεπτή σκόνη, η μαγειρική σόδα έχει λευκή εμφάνιση. Ο Nicolas Leblanc, ένας Γάλλος επιστήμονας, δημιούργησε το ανθρακικό νάτριο, μερικές φορές γνωστό ως ανθρακικό νάτριο, το 1791. Οι ψαράδες χρησιμοποίησαν διττανθρακικό κάλιο και νάτριο για να συντηρήσουν τα ψάρια το 1800. Αργότερα, το 1846, δύο Αμερικανοί αρτοποιοί ονόματι Austin Church και John Dwight παρήγαγαν για πρώτη φορά μαγειρική σόδα στο εργοστάσιό τους χρησιμοποιώντας ανθρακικό νάτριο και διοξείδιο του άνθρακα.

Παραγωγή διττανθρακικού νατρίου

Η χημική ουσία δημιουργείται σε μεγάλη κλίμακα αντιδρώντας ψυχρά και συμπυκνωμένα διαλύματα άλμης (χλωριούχο νάτριο) με CO2 και αμμωνία. Η τεχνική Solvay που χρησιμοποιείται για την παραγωγή ανθρακικού νατρίου μοιάζει με αυτή (σόδα πλυσίματος).

Η χημική αντίδραση:

NaCl + H₂ O + CO₂ + NH₃ -> NH₄ Cl + NaHCO₃

Ένα υποπροϊόν αυτής της διαδικασίας είναι το όξινο ανθρακικό νάτριο. Διασπάται σε ανθρακικό νάτριο και αέριο διοξείδιο του άνθρακα όταν θερμαίνεται στους 373 K.

2NaHCO₃ -> Na₂ CO₃ + H₂ O + CO₂

Φόρμουλα διττανθρακικού νατρίου

Ο δημοφιλής όρος για την ουσία διττανθρακικό νάτριο, επίσης γνωστή ως όξινο ανθρακικό νάτριο, είναι μαγειρική σόδα. NaHCO₃ είναι η φόρμουλα διττανθρακικού νατρίου. Στο νερό, η ουσία, που είναι ένα άλας, διαχωρίζεται σε κατιόν νατρίου (Na+) και ανθρακικό (CO₃ –) ανιόντα. Συνήθως διατίθεται στο εμπόριο ως σκόνη, η μαγειρική σόδα είναι μια αλκαλική, λευκή, κρυσταλλική ουσία. Έχει λίγο αλμυρή γεύση.

Σε ανθρακικό νάτριο μέσω αποσύνθεσης

Η μαγειρική σόδα διασπάται σε ανθρακικό νάτριο, σόδα πλυσίματος και νερό σε θερμοκρασίες άνω των 50 °C (122 °F). Σε τυπικές θερμοκρασίες ψησίματος, η αποσύνθεση κινείται αρκετά γρήγορα και εξαρτάται από τη θερμοκρασία. Η απάντηση της αφυδάτωσης είναι:

2NaHCO₃ → Na₂ CO₃ + H₂ O + CO₂

Το ανθρακικό άλας μετατρέπεται σε οξείδιο όταν οι θερμοκρασίες φτάσουν σε μεγαλύτερα επίπεδα (πάνω από 850 °C ή 1560 °F). Η απάντηση είναι:

Na₂ CO₃ → Na₂ O + CO₂

Οι πυροσβεστήρες ξηρής σκόνης που βασίζονται σε μαγειρική σόδα χρησιμοποιούν αυτήν την αντίδραση. Το διοξείδιο του άνθρακα βοηθά στην κατάσβεση της φλόγας.

Ιδιότητες του διττανθρακικού νατρίου

• Η φύση του είναι ασθενώς βασική. Το αλκαλικό του pH οφείλεται στην υδρόλυση του διττανθρακικού νατρίου.

                                        NaHCO₃ + H₂ O -> H₂ CO₃ + NaOH

Υ₂ CO₃ -> H₂ O+CO₂

• Το pH ενός διαλύματος διττανθρακικού νατρίου είναι 8,3.
• Διαλύεται μόνο εν μέρει στο νερό.
• Έχει σημείο τήξης 500 °C και θερμοκρασία βρασμού 8510 °C.
• Το μοριακό βάρος είναι 84,0066 g/mol, που είναι η μοριακή μάζα.
• Με το πορτοκαλί μεθυλίου γίνεται κίτρινο, ενώ η φαινολοφθαλεΐνη δεν προκαλεί αλλαγή χρώματος.
• Κατά τη θέρμανση, αποσυντίθεται για να απελευθερώσει αέριο διοξείδιο του άνθρακα και σχηματίζει ανθρακικό νάτριο. Η μαγειρική σόδα υφίσταται αυτή την αντίδραση όταν θερμαίνεται κατά το μαγείρεμα. Τα προϊόντα παράγουν μπέικιν πάουντερ και αναβράζοντα ποτά.

2NaHCO₃ -> Na₂ CO₃ + H₂ O + CO₂

 Η δομή του διττανθρακικού νατρίου

1. NaHCO₃ είναι ο τύπος διττανθρακικού νατρίου.
2. Ένα κατιόν νατρίου (Na+) και ένα διττανθρακικό ανιόν (HCO_3- ) υπάρχουν.
3. Έχει μια δομή μονοκλινικού πλέγματος.
4. Ένα άτομο νατρίου, ένα άτομο άνθρακα, ένα άτομο υδρογόνου και τρία άτομα οξυγόνου αποτελούν την ένωση.

Χρήσεις διττανθρακικού νατρίου

Η μαγειρική σόδα είναι μια πολυλειτουργική χημική ουσία. Λόγω της χρήσης και της λογικής τιμής του, έχει γίνει ένα τυπικό οικιακό αντικείμενο. Οι πολυάριθμες εφαρμογές του περιλαμβάνουν:

Στο σπίτι:

1. Είναι μια εξαιρετική οικιακή χημική ουσία, που χρησιμοποιείται κυρίως ως καθαριστικό, μαγειρικό συστατικό και απολυμαντικό.
2. Τρόφιμα όπως τα ρεβίθια και τα κίτρινα μπιζέλια μαγειρεύονται συχνά πιο γρήγορα προσθέτοντας μαγειρική σόδα.
3. Παλιά χαλιά, χαλιά, ντουλάπια, παπούτσια, ψυγεία και ηλεκτρικές σκούπες μπορούν όλα να επωφεληθούν από τις αποσμητικές του ιδιότητες.
4. Μπορεί να εξαλείψει επίμονους λεκέδες από το πάτωμα, τα ρούχα και τα έπιπλα.
5. Χρησιμεύει ως μαλακτικό και μαλακτικό νερού και αφαιρεί τη βρωμιά από τα ρούχα όταν χρησιμοποιείται στο πλύσιμο.

Για την καταπολέμηση πυρκαγιών και το χειρισμό υλικών:

1. Η λευκή, εύφλεκτη ουσία σβήνει επίσης τις φωτιές.
2. Είναι το κύριο συστατικό των πυροσβεστήρων ξηρής σκόνης και των πυροσβεστήρων πολλαπλών χρήσεων χειρός.
3.  Οι πυροσβεστήρες πολλαπλών χρήσεων σβήνουν πολλά είδη φλόγας σε σπίτια, χώρους εργασίας και αυτοκίνητα.
4. Οι κατασκευαστές και οι χρήστες τριβείων ενδιαφέρθηκαν πρόσφατα για τη μαγειρική σόδα. Για τη διατήρηση ή την αφαίρεση του ανώτερου στρώματος πολλών υλικών, συμπεριλαμβανομένου του μετάλλου ή του ξύλου, το χαλαρό, λευκαντικό διττανθρακικό νάτριο είναι ένα εξαιρετικό λειαντικό.

Αθλητική αριστεία:

Το διττανθρακικό νάτριο που χρησιμοποιείται ως βοήθημα άσκησης έχει αποτελέσει αντικείμενο έρευνας, αν και ορισμένοι ισχυρίστηκαν ότι μπορεί να βελτιώσει τα επίπεδα αντοχής, κάτι που θα μπορούσε να βελτιώσει την απόδοση. Βοηθώντας να ρυθμιστούν τυχόν όξινα απόβλητα που εμφανίζονται κατά τη διάρκεια παρατεταμένης δραστηριότητας, το υψηλό επίπεδο pH της σκόνης μειώνει την κούραση σε όσους κάνουν δραστηριότητες υψηλής έντασης.

Στον κήπο:

1. Το διττανθρακικό νάτριο χρησιμοποιείται ως φυσικό εντομοκτόνο στον κήπο για την εξάλειψη επικίνδυνων εντόμων και μυκήτων που βλάπτουν τα φυτά.
2. Μπορείτε να το προσθέσετε στο έδαφος για να αυξήσετε το επίπεδο του pH και να το κάνετε πιο αλκαλικό. Ορισμένα φυτά ευνοούν τα εδάφη που είναι αλκαλικά.
3. Είναι επίσης ευεργετικό για τον καθαρισμό εργαλείων κήπου.

Στον τομέα της ομορφιάς:

1. Ο κλάδος των καλλυντικών κάνει επίσης εκτεταμένη χρήση της μαγειρικής σόδας. Οι οδοντόκρεμες, τα αποσμητικά, οι συσκευασίες προσώπου, οι αφροί καθαρισμού σώματος και προσώπου και τα τζελ περιλαμβάνουν κρυσταλλικό διττανθρακικό νάτριο.
2. Επιπλέον, είναι ένα πολύτιμο συστατικό που χρησιμοποιείται σε σκόνες καλλυντικών, αναβράζουσες βόμβες μπάνιου, πλύσεις και ταμπλέτες που χρησιμοποιούνται για τον καθαρισμό σιδεράκια ή οδοντικά εμφυτεύματα.

 Επειδή το διττανθρακικό νάτριο έχει ηρεμιστική και λεύκανση του δέρματος, οι χρήσεις του:

1. Πριν λάβετε θεραπείες σε σπα ή στο σπίτι για καθαρισμό χεριών και ποδιών,
2. Η παραγωγή κρεμών για πόδια και χέρια και
3. Φτιάξτε μάσκες μαλλιών για την αντιμετώπιση της πιτυρίδας.

Νέα προϊόντα για άνδρες, γυναίκες και παιδιά με βάση το νάτριο βρίσκονται υπό κατασκευή. Τα στοματικά διαλύματα, η λευκαντική οδοντόκρεμα και οι αναζωογονητικές λοσιόν περιλαμβάνουν την ανόργανη ουσία.

Στην ιατρική:

1. Χρησιμοποιείται ως αντιόξινο για τη θεραπεία της καούρας και της δυσπεψίας. Μειώνοντας το οξύ του στομάχου, δρα γρήγορα για να προσφέρει στιγμιαία ανακούφιση. Λόγω της αλκαλικής του σύνθεσης, μειώνει τη δυσπεψία εξουδετερώνοντας την περίσσεια υδροχλωρικού οξέος στο στομάχι.
2. Οι γιατροί χρησιμοποιούν έγχυση διττανθρακικού νατρίου 5% σε ιατρικές κρίσεις όπως σοβαρή νεφρική ανεπάρκεια, καρδιακή προσβολή, μη ελεγχόμενος διαβήτης κ.λπ.
3. Καλλυντικά, είδη προσωπικής υγιεινής και είδη περιποίησης ομορφιάς κατασκευάζονται με τη χρήση του.
4. Για να μειώσετε τις αρνητικές επιπτώσεις της χημειοθεραπείας.
5. Τα αντιμικροβιακά του χαρακτηριστικά το καθιστούν ιδανικό για τον καθαρισμό του στόματος και των δοντιών.

Προφυλάξεις και προειδοποίηση

1. Θηλασμός και εγκυμοσύνη: 

Κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, το διττανθρακικό νάτριο που χορηγείται ενδοφλεβίως (μέσω IV) ή καταναλώνεται από το στόμα είναι ΠΙΘΑΝΟΝ ΑΣΦΑΛΕΣ. Μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο ανισορροπίας του pH των ιστών ή κατακράτησης νερού. Η ασφάλεια της κατανάλωσης διττανθρακικού νατρίου κατά τον θηλασμό δεν είναι επαρκώς τεκμηριωμένη. Αποφύγετε τη χρήση για να είστε ασφαλείς.

2. Παιδιά: 

Όταν χορηγείται με ενδοφλέβια χορήγηση σε μωρά και παιδιά υπό την κατάλληλη ιατρική φροντίδα, το διττανθρακικό νάτριο είναι πιθανώς ασφαλές. Λόγω αναφορών για νεαρά άτομα που ανέπτυξαν υπερβολικά επίπεδα αλατιού στο αίμα μετά τη χρήση διττανθρακικού νατρίου (μαγειρική σόδα), αυτή η ουσία είναι ΠΙΘΑΝΩΣ ΑΣΦΑΛΗ όταν εφαρμόζεται στο δέρμα. Όταν πρόκειται για την ασφάλεια χορήγησης διττανθρακικού νατρίου στα παιδιά από το στόμα, δεν υπάρχουν αρκετές αξιόπιστες διαθέσιμες πληροφορίες. Αποφύγετε τη χρήση για να είστε ασφαλείς.

3.Διαβητική κετοξέωση:

Το διττανθρακικό νάτριο αυξάνει τα οξέα του αίματος γνωστά ως κετόνες, που συνδέονται με μια διαβητική επιπλοκή που χαρακτηρίζεται από αυξημένα επίπεδα οξέων στο αίμα. Αποφύγετε το διττανθρακικό νάτριο εάν έχετε αυτήν την πάθηση.

4.Οίδημα (οίδημα): 

Επειδή το διττανθρακικό νάτριο περιλαμβάνει αλάτι, μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο οιδήματος που προκαλείται από την περίσσεια υγρών. Χρησιμοποιήστε διττανθρακικό νάτριο με προσοχή εάν έχετε καρδιακή ανεπάρκεια, ηπατική νόσο ή άλλες διαταραχές που μπορεί να οδηγήσουν σε κατακράτηση υγρών.

5.Υψηλά επίπεδα ασβεστίου στο αίμα:

Τα άτομα που έχουν υψηλά επίπεδα ασβεστίου στο αίμα μπορεί να έχουν δυσκολία στην αποβολή διττανθρακικών. Επομένως, η λήψη διττανθρακικού νατρίου μπορεί να κάνει πιο πιθανά προβλήματα όπως το σύνδρομο γάλακτος-αλκαλίου.

6. Υπέρταση:

Το διττανθρακικό νάτριο μπορεί να αυξήσει την αρτηριακή πίεση. Η χρήση διττανθρακικού νατρίου πρέπει να αποφεύγεται από όσους έχουν ήδη υψηλή αρτηριακή πίεση.

7.Χαμηλά επίπεδα καλίου στο αίμα:

Το διττανθρακικό νάτριο μπορεί να μειώσει τα επίπεδα καλίου στο αίμα. Αποφύγετε το διττανθρακικό νάτριο εάν έχετε ήδη χαμηλά επίπεδα καλίου.

8. Ανεπάρκεια σιδήρου:

Το διττανθρακικό νάτριο μειώνει την ποσότητα του σιδήρου που απορροφάται από το σώμα. Οι ασθενείς με έλλειψη σιδήρου θα πρέπει να λαμβάνουν χωριστά διττανθρακικό νάτριο και συμπληρώματα σιδήρου.

Συμπέρασμα

Για να απαντήσουμε τι είναι το διττανθρακικό νάτριο με απλούς όρους, χρειάζεται μόνο να θυμόμαστε ότι το άλλο όνομα για το διττανθρακικό νάτριο είναι μαγειρική σόδα. Είναι σαφές ότι η μαγειρική σόδα είναι ένα κρίσιμο μόριο αλατιού και ότι παίζει συγκεκριμένο ρόλο στα σπίτια και την καθημερινότητά μας. Εάν επιτρέπεται, μπορεί να είναι μια φθηνή και εύκολα προσβάσιμη λύση που μπορείτε να χρησιμοποιήσετε για να καταπολεμήσετε προβλήματα με την υγεία των δοντιών σας, την εξάντληση κατά την άσκηση και τις μυρωδιές του σπιτιού.

Συχνές ερωτήσεις για το διττανθρακικό νάτριο

1.Πώς χρησιμοποιείται το διττανθρακικό νάτριο ως μαγειρική σόδα;

Η μαγειρική σόδα είναι ένα κύριο συστατικό για τη δημιουργία της σκόνης ψησίματος, η οποία είναι ένας συνδυασμός μαγειρικής σόδας και ενός μέτριου οξέος όπως το τρυγικό οξύ. Όταν φτιάχνετε ψωμί, κέικ κ.λπ., αυτή η σκόνη ψησίματος είναι ο διογκωτικός παράγοντας (μια χημική ουσία που προστίθεται στο κουρκούτι και τη ζύμη για να κάνει τη ζύμη να απελευθερώσει αέριο και να φουσκώσει και να διογκωθεί). Όταν το μπέικιν πάουντερ και το νερό στη ζύμη του κέικ συνδυάζονται, νάτριο Το διττανθρακικό και το τρυγικό οξύ αντιδρούν για να δημιουργήσουν αέριο διοξείδιο του άνθρακα.

NaHCO₃ + H+ (από τρυγικό οξύ) -> CO₂ + H₂ O + Τρυγικό νάτριο.

Το αέριο διοξείδιο του άνθρακα που παράγεται βοηθά στο «φουσκώματος» και στο σπογγώδες των κέικ και των ψωμιών. Χωρίς μπέικιν πάουντερ, το κέικ είναι σκληρό και μικροσκοπικό σε μέγεθος.

2.Πώς λειτουργούν οι πυροσβεστήρες από ανθρακικό οξύ;

Η μαγειρική σόδα είναι συστατικό των πυροσβεστήρων με οξύ σόδας. Αυτός ο πυροσβεστήρας έχει δύο δοχεία που περιέχουν διάλυμα όξινου ανθρακικού νατρίου και θειικό οξύ. Το οξύ αντιδρά με το διάλυμα σόδας, απελευθερώνοντας μεγάλη ποσότητα αερίου διοξειδίου του άνθρακα πατώντας το κουμπί του πυροσβεστήρα. Μαζί με το ρέον υγρό, αναδύεται και αέριο CO2. Χτυπά το φλεγόμενο υλικό, εμποδίζοντας την παροχή αέρα και σβήνοντας τις φλόγες. Εκτός από την ψύξη του καιόμενου υλικού, το υγρό που πέφτει πάνω του βοηθά στη μείωση της θερμοκρασίας ανάφλεξης, γεγονός που σβήνει τη φωτιά.

3. Έχει αρνητικό αντίκτυπο το διττανθρακικό νάτριο στην ανθρώπινη υγεία;

Γενικά, το διττανθρακικό νάτριο δεν είναι επιβλαβές για τους ανθρώπους. Ωστόσο, εάν η ποσότητα που καταναλώνεται αυξηθεί σημαντικά, μπορεί να δημιουργήσει κάποια προβλήματα, όπως γαστρεντερική δυσφορία, βαρύτητα στο στομάχι, απώλεια όρεξης, έμετο κ.λπ. Η εισπνοή μπορεί επίσης να οδηγήσει σε βήχα και φτέρνισμα. Οι γιατροί συμβουλεύουν τις ασθενείς τους να αποφεύγουν την κατανάλωση διττανθρακικού νατρίου ή μαγειρικής σόδας, ιδιαίτερα σε νεφρικούς ασθενείς και γυναίκες που είναι έγκυες.