Гидрокарбонат натрия

Гидрокарбонат натрия
Общие
Систематическое наименование	гидрокарбонат натрия
Традиционные названия	пищевая (питьевая) сода, сода двууглекислая
Хим. формула	NaHCO3
Рац. формула	NaHCO3
Физические свойства
Состояние	твёрдое
Молярная масса	84,0066 г/моль
Плотность	2,159 г/см³
Термические свойства
Температура
• разложения	60—200 °C
Энтальпия
• образования	-947,7 кДж/моль
Химические свойства
Растворимость
• в воде	9,59 г/100 мл
Классификация
Рег. номер CAS	144-55-8
PubChem	516892
Рег. номер EINECS	205-633-8
SMILES	[Na+].OC([O-])=O
InChI	InChI=1S/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1 UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M
Кодекс Алиментариус	E500(ii)
RTECS	VZ0950000
ChEBI	32139
ChemSpider	8609
Безопасность
ЛД50	4220 мг/кг
Краткие характер. опасности (H)	H319
Меры предостор. (P)	P305+P351+P338
Сигнальное слово	осторожно
Пиктограммы СГС
NFPA 704	0 0 1
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Медиафайлы на Викискладе

Гидрокарбона́т на́трия (лат. Natrii hydrocarbonas), другие названия: бикарбона́т на́трия, питьева́я или пищева́я со́да, двууглеки́слый на́трий — неорганическое вещество, натриевая кислая соль угольной кислоты с химической формулой NaHCO₃.

В обычном виде — мелкокристаллический порошок белого цвета.

Используется в промышленности, пищевой промышленности, в медицине как нейтрализатор химических ожогов кожи и слизистых оболочек концентрированными кислотами и для снижения кислотности желудочного сока. Также применяется в буферных растворах.

В природе встречается в виде минерала нахколита.

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.

Вступает в реакции ионного обмена, ввиду чего используется для получения некоторых карбонатов. Например, при взаимодействии с солями марганца(II), гидрокарбонат натрия даёт осадок карбоната марганца(II) точного стехиометрического состава MnCO₃ (без примеси основной соли), в отличие от карбоната натрия:^[1]

${\displaystyle {\ce {Mn(NO3)2 + 2NaHCO3 -> MnCO3 v + 2NaNO3 + CO2 ^ + H2O}}}$

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами с образованием соли, соответствующей данной кислоте (например, с соляной кислотой — хлорида натрия, с серной — сульфата натрия), и угольной кислоты, которая в процессе реакции распадается на углекислый газ и воду, при этом углекислый газ выделяется в виде пузырьков:

${\displaystyle {\mathsf {NaHCO_{3}+HCl\rightarrow NaCl+H_{2}CO_{3}}},}$

${\displaystyle {\mathsf {H_{2}CO_{3}\rightarrow H_{2}O+CO_{2}\uparrow }},}$

${\displaystyle {\mathsf {2NaHCO_{3}+H_{2}SO_{4}\rightarrow Na_{2}SO_{4}+2H_{2}O+2CO_{2}\uparrow }}.}$

В быту иногда применяется реакция «гашения соды» уксусной кислотой с образованием ацетата натрия или гашение лимонной кислотой с образованием цитрата натрия. Реакция с уксусной кислотой:

${\displaystyle {\mathsf {NaHCO_{3}+CH_{3}COOH\rightarrow CH_{3}COONa+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}.}$

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

${\displaystyle {\mathsf {2NaHCO_{3}{\xrightarrow {60-200^{\circ }C}}Na_{2}CO_{3}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}.}$

При этом процессе вследствие выделения углекислого газа и воды (в виде водяного пара) масса исходного вещества уменьшается на 36,917 %.

В промышленности гидрокарбонат натрия получают аммиачно-хлоридным способом^[2]. В концентрированный раствор хлорида натрия, насыщенный аммиаком, под давлением пропускают углекислый газ. В процессе синтеза происходят две реакции:

${\displaystyle {\mathsf {NH_{3}+CO_{2}+H_{2}O\rightarrow NH_{4}HCO_{3}}}}$

${\displaystyle {\mathsf {NH_{4}HCO_{3}+NaCl\rightarrow NaHCO_{3}\downarrow +NH_{4}Cl}}.}$

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:

${\displaystyle {\mathsf {2NH_{4}Cl+Ca(OH)_{2}\rightarrow 2NH_{3}\uparrow +CaCl_{2}+2H_{2}O}}.}$

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.

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 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;

Применяется в производстве кондитерских и хлебобулочных изделий, в приготовлении газированных напитков.

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 пищевой 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.

Применяется в качестве антацидного средства. При пероральном приёме снижает кислотность желудочного сока и используется для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки^[3]. Тем не менее, в результате применения может возникнуть кислотный рикошет, так как при реакции соды с соляной кислотой происходит выделение CO₂, который оказывает раздражающее действие на стенку желудка, усиливая выделение гастрина^[3].

Традиционно раствор питьевой соды используется для дезинфекции зубов и дёсен при зубных болях^[4] и полости рта и горла, при сильном кашле, ангине, фарингите^[5]. При ринитах, конъюнктивитах, стоматитах, ларингитах и т. п. применяют для полосканий, промываний, ингаляций 0,5 — 2 % растворы^[3].

Раствор ингалируется при помощи небулайзера. Усиливает секрецию слизистой трахеобронхиального дерева, тем самым увеличивая количество мокроты и делая её менее вязкой.^[3] Может применятся для стимуляции выработки мокроты с целью её бактериологического исследования во фтизиатрии. Ингаляция легких пылевой взвесью соды уменьшает риск развития вторичной инфекции (эффект солевой пещеры).

Препарат выбора для быстрой коррекции метаболического ацидоза во время реанимационных мероприятий. Применяется в качестве антиаритмического средства при отравлении лекарственными средствами, удлиняющими интервал QT, такими как трициклические антидепрессанты, кокаин, нейролептики. Входит в состав некоторых физрастворов.

При внутривенном введении быстро повышает pH и вызывает снижение уровня калия и кальция в плазме. Соответственно противопоказан при:

• Изначально высоком pH — метаболическом алкалозе, например, вследствие гипохлоремии — снижении концентрации в крови ионов Cl^-, в том числе вызванной рвотой, или снижением всасывания в желудочно-кишечном тракте,
• Респираторном ацидозе — так как выделяющийся CO₂ усилит его,
• Гипокальциемии — может спровоцировать тетанические судороги^[6].

Является источником натрия и повышает осмоляльность плазмы, тем самым увеличивая объём циркулирующей крови. Задержка натрия усиливает отёки и повышает артериальное давление. Таким образом, использование при артериальной гипертензии, совместно с минералокортикоидами, низконатриевой диете должно быть ограничено. Применение при сниженной скорости клубочковой фильтрации может привести к метаболическому алкалозу.

В альтернативной медицине питьевая сода иногда заявляется как «лекарство» от рака, однако никакой экспериментально подтверждённой эффективности применения такого «лечения» не существует^[7].

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, который затрудняет доступ кислорода воздуха в очаг горения.

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.

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

Гидрокарбонат натрия хранят в закрытых упаковках, в сухом месте вдали от источников огня. Гарантийный срок хранения натрия двууглекислого — 12 месяцев со дня изготовления. Срок годности не ограничен.

Вещество малотоксично, ЛД50 4220 мг/кг (крысы, перорально)^[8].

Пожаро- и взрывобезопасно.

Имеет солоноватый, мыльный вкус. При попадании пыли вещества на слизистые оболочки глаз и носа вызывает лёгкое раздражение. При частой работе в атмосфере, загрязнённой пылью двууглекислого натрия, может возникнуть раздражение верхних дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация пыли бикарбоната натрия в воздухе производственных помещений 5 мг/м^3[9].

• ГОСТ 2156-76. Натрий двууглекислый. Технические условия (с Изменениями № 1, 2, 3, 4).
• ГОСТ 32802-2014. Добавки пищевые. Натрия карбонаты E500. Общие технические условия.