Hydrogenuhličitan sodný

Rozbalit box

Obsah boxu

Hydrogenuhličitan sodný (chemický vzorec NaHCO₃), běžně známý jako jedlá soda nebo soda bicarbona, je bílá krystalická látka ve formě jemného prášku. Jedná se o sůl kyseliny uhličité, která je rozpustná ve vodě a její vodný roztok je slabě zásaditý. Díky svým unikátním vlastnostem, zejména schopnosti uvolňovat oxid uhličitý při reakci s kyselinami nebo při zahřívání, má široké uplatnění v potravinářství, lékařství, průmyslu i v domácnostech.

📜 Historie

Ačkoliv moderní výroba hydrogenuhličitanu sodného je záležitostí posledních dvou století, jeho přírodní formy byly známy již ve starověkém Egyptě. Egypťané sbírali z vyschlých solných jezer látku zvanou natron, což byla přirozená směs uhličitanu sodného a hydrogenuhličitanu sodného. Používali ji k čištění, výrobě skla a především při mumifikaci k vysoušení těl.

První syntetickou výrobu hydrogenuhličitanu sodného provedl francouzský chemik Nicolas Leblanc v roce 1791. Jeho proces byl však nákladný a neefektivní. Skutečný průlom přišel až v 60. letech 19. století, kdy belgický chemik Ernest Solvay vyvinul tzv. Solvayův proces. Tento proces, který využívá amoniak, chlorid sodný (kuchyňskou sůl) a oxid uhličitý, umožnil masovou a levnou výrobu uhličitanu sodného, přičemž hydrogenuhličitan sodný je klíčovým meziproduktem. Díky Solvayově metodě se jedlá soda stala dostupnou pro širokou veřejnost a její popularita, zejména v USA pod značkou Arm & Hammer, rapidně vzrostla.

🧪 Chemické a fyzikální vlastnosti

🔬 Fyzikální vlastnosti

Hydrogenuhličitan sodný je bílý prášek bez zápachu se slabě slanou, alkalickou chutí. Jeho krystaly mají jednoklonnou soustavu. Je mírně rozpustný ve vodě – při 20 °C se rozpustí přibližně 9,6 gramů ve 100 ml vody. S rostoucí teplotou jeho rozpustnost stoupá. V alkoholech, jako je ethanol, je prakticky nerozpustný.

⚛️ Chemické reakce

Klíčové chemické vlastnosti hydrogenuhličitanu sodného souvisejí s jeho schopností reagovat a rozkládat se.

• Tepelný rozklad: Při zahřívání nad 50 °C se hydrogenuhličitan sodný začíná rozkládat na uhličitan sodný (prací sodu), vodu a oxid uhličitý. Tato reakce je základem jeho použití jako kypřidla.

$\mathrm{2}\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{)}\mathrm{\to }\mathrm{N}{\mathrm{a}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{(}\mathrm{s}\mathrm{)}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{g}\mathrm{)}$

• Reakce s kyselinami: Jako slabá zásada ochotně reaguje s kyselinami za vzniku soli, vody a oxidu uhličitého. Tato neutralizace je okamžitá a bouřlivá. Příkladem je reakce s kyselinou chlorovodíkovou v žaludku.

$\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{\to }\mathrm{N}\mathrm{a}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

• Amfoterní povaha: Hydrogenuhličitan sodný je amfoterní látka, což znamená, že může reagovat jak s kyselinami (jako zásada), tak se silnými zásadami (jako kyselina). Tato vlastnost z něj činí vynikající pufr, schopný stabilizovat pH roztoku.

⚙️ Výroba

Drtivá většina světové produkce hydrogenuhličitanu sodného pochází ze Solvayova procesu. Tento elegantní cyklický proces je primárně určen pro výrobu uhličitanu sodného (prací sody), ale NaHCO₃ je jeho nepostradatelným meziproduktem.

1. Do nasyceného roztoku chloridu sodného (solanky) se zavádí amoniak a následně oxid uhličitý. 2. Amoniak zvýší zásaditost roztoku, což usnadní pohlcení oxidu uhličitého a vznik kyseliny uhličité. 3. Vzniká hydrogenuhličitan amonný, který okamžitě reaguje se solankou. 4. Hydrogenuhličitan sodný je v daných podmínkách nejméně rozpustnou složkou, a proto se z roztoku vysráží ve formě bílých krystalů. 5. Krystaly se odfiltrují a promyjí. Část se prodává jako jedlá soda, větší část se dále zahřívá (kalcinuje) za vzniku konečného produktu – uhličitanu sodného.

Menší množství se také získává z přírodních ložisek, například v USA ve státě Wyoming.

🍽️ Využití

Hydrogenuhličitan sodný je jednou z nejuniverzálnějších chemikálií s mimořádně širokým spektrem použití.

🍞 Potravinářství

Jako potravinářská přídatná látka má označení E500ii.

• Kypřidlo: Je hlavní složkou kypřicích prášků. Při smíchání s kyselou složkou (např. vinný kámen, jogurt, citronová šťáva) a vlhkostí uvolňuje bublinky oxidu uhličitého, které těsto nadlehčují a vytvářejí jeho pórovitou strukturu.
• Regulátor kyselosti: Používá se k úpravě pH potravin a nápojů.
• Změkčování zeleniny: Přidáním špetky sody do vody při vaření luštěnin nebo tvrdé zeleniny se urychlí jejich změknutí.
• Šumivé nápoje: V kombinaci s kyselinou (např. kyselina citronová) vytváří šumivý efekt v práškových nápojích a šumivých tabletách.

⚕️ Lékařství a farmacie

• Antacidum: Nejznámější lékařské použití je k neutralizaci nadměrné žaludeční kyseliny a úlevě od pálení žáhy.
• Léčba acidózy: V intravenózní formě se podává k léčbě metabolické acidózy, což je stav nebezpečného poklesu pH krve.
• Ústní hygiena: Pro své mírně abrazivní a deodorační účinky je součástí některých zubních past a ústních vod.
• Koupele: Přidává se do koupelí pro zklidnění podrážděné pokožky, například při spálení od slunce nebo po bodnutí hmyzem.

🧼 Domácnost a čištění

• Univerzální čistič: Pasta vyrobená z jedlé sody a vody je účinný, ale šetrný abrazivní prostředek na čištění kuchyňských linek, dřezů, sporáků a koupelen.
• Pohlcovač pachů: Díky své schopnosti neutralizovat kyselé i zásadité pachy se používá k deodoraci ledniček, odpadkových košů, koberců nebo bot.
• Změkčovač vody: Může částečně změkčovat vodu a zvyšovat tak účinnost pracích prostředků.
• Odstraňování skvrn: Pomáhá odstraňovat skvrny od kávy, čaje nebo vína.

🔥 Protipožární ochrana

Hydrogenuhličitan sodný je hlavní náplní suchých chemických hasicích přístrojů třídy BC. Při kontaktu s vysokou teplotou se rozkládá a uvolněný oxid uhličitý vytěsňuje kyslík z okolí plamene, čímž oheň udusí.

🌱 Zemědělství a zahrádkářství

• Fungicid: Vodný roztok jedlé sody působí jako účinný a ekologický postřik proti některým houbovým chorobám rostlin, například padlí.
• Úprava pH půdy: V malém množství může být použit ke zvýšení pH příliš kyselé půdy.

🏭 Průmysl a laboratoř

V chemickém průmyslu a laboratořích slouží jako pufr pro udržování stabilního pH, jako zdroj oxidu uhličitého a jako činidlo v různých chemických syntézách.

⚠️ Bezpečnost a toxicita

Hydrogenuhličitan sodný je považován za bezpečnou látku (status GRAS udělený americkým úřadem FDA). Při běžném použití v potravinách nebo v domácnosti nepředstavuje žádné riziko.

Nadměrné nebo dlouhodobé perorální užívání však může vést k narušení acidobazické rovnováhy v těle a způsobit metabolickou alkalózu. Vysoké dávky mohou také způsobit nadměrné zatížení sodíkem, což je nebezpečné pro osoby s vysokým krevním tlakem nebo srdečním onemocněním.

Je důležité nezaměňovat jedlou sodu (hydrogenuhličitan sodný, NaHCO₃) s prací sodou (uhličitan sodný, Na₂CO₃), která je mnohem silněji zásaditá a při požití může způsobit poleptání.

💡 Pro laiky

Představte si jedlou sodu jako malého, ale šikovného pomocníka, který umí dvě hlavní kouzla:

1. Dělá bublinky: Když jedlou sodu smícháte s něčím kyselým (jako je ocet, citron nebo jogurt) nebo ji zahřejete v troubě, začne se rozpadat a uvolňovat plyn – oxid uhličitý. Jsou to přesně ty samé bublinky, které jsou v sodovce. V těstě na buchtu tyto bublinky vytvoří malé kapsičky, těsto se nafoukne a po upečení je krásně nadýchané a lehké. Proto se jí říká "kypřidlo".

2. Uklidňuje a čistí: Jedlá soda je slabě zásaditá. To znamená, že umí "neutralizovat" neboli "uklidnit" kyseliny. Když vás pálí žáha, je to proto, že máte v žaludku příliš mnoho kyseliny. Lžička sody rozpuštěná ve vodě tuto kyselinu zneutralizuje a přinese úlevu. Stejným způsobem neutralizuje i nepříjemné pachy v lednici nebo v botách, protože mnoho pachů je způsobeno kyselými látkami. Její jemné krystalky navíc fungují jako písek na čištění – jemně obrousí špínu, ale nepoškrábou povrch.

Jednoduše řečeno, jedlá soda je bezpečná a levná látka, která buď uvolňuje bublinky, nebo neutralizuje kyselost a pachy, což ji činí neuvěřitelně užitečnou v kuchyni, při úklidu i pro naše zdraví.

Šablona:Aktualizováno