Содовые продукты

1. Характеристики пищевой соды (NaНСO_3). Химические свойства, способы производства и применение

2. Сода кальцинированная (Na₂СO₃₎. Способы производства. Основные виды и применение

3. Каустическая сода (NaOH). Способы получения, марки и применение

4. Техника безопасности производства каустика

В промышленности, торговле и в быту под названием сода встречаются несколько продуктов:

Ø кальцинированная сода - безводный углекислый натрий Na₂СO₃;

Ø двууглекислая сода - бикарбонат натрия NaНСO₃, часто называемая также питьевой содой;

Ø кристаллическая сода Na₂СO₃•10Н₂O и Nа₂СO₃•Н₂O;

Ø каустическая сода, или едкий натр NаОН.

В природе сода встречается в твердом виде в небольших залежах в составе минерала трона Na₂CO₃ NaHCO₃•2H₂O, в виде раствора - в воде некоторых содовых озер и щелочных минеральных источников и в золе некоторых растений. До начала XIX в. использовалась почти исключительно природная сода, но с ростом потребления соды возникла необходимость производства соды в больших масштабах искусственным путем.

1. Характеристики пищевой соды.Химические свойства, способы производства и применение

Гидрокарбонат натрия NaНСO₃ - кислая натриевая соль угольной кислоты. Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 84,00.

Реакция с кислотами.

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами, с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду:

NaHCO₃ + HCl → NaCl +Na ₂CO₃

H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑

Сода хорошо растворяется в воде. Водный раствор питьевой соды имеет слабо щелочную реакцию. Шипение соды - результат выделения углекислого газа CO₂ в результате химических реакций.

Термическое разложение.

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

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑

При дальнейшем нагревании до 1000° C (например, при тушении пожара порошковыми системами) полученный карбонат натрия распадается на углекислый газ и оксид натрия:

Na₂CO₃ → Na₂O + CO₂.

Технология питьевой соды. В насыщенный раствор хлорида натрия(NaCl) пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака(NH₃) и диоксида углерода (СО₂), то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH ₄HCO₃:

NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl.

Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20° C) гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140 - 160° C, при этом он переходит в карбонат натрия:

2NaHCO₃ → (t) Na ₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O

Для производства очищенного бикарбоната натрия используются так называемые «сухой» и «мокрый» способы. В основе процесса обычная реакция карбонизации, т.е. насыщение раствора углекислым газом. Происходит перекристаллизация. Способы отличаются приготовлением раствора.

При сухом способе берется готовая кальцинированная сода и растворяется водой, а при мокром используется технический бикарбонат. Содовый раствор для карбонизации получается путем растворения в воде твердой технической соды, образующейся при кальцинации сырого бикарбоната (этот процесс носит название «сухого» способа):

Na₂CO₃(р.) + CO₂(г.) + H₂O(ж.) ↔ 2NaHCO₃(тв.) + 52,4 кДж (+ 12,5 ккал), или же разложением двууглекислого натрия в водной среде при нагревании («мокрый» способ), которое называется декарбонизацией, согласно реакции:

2NaHCO₃(р.) ↔ Na₂CO₃(р.) + CO₂(г.) + H₂O(пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал).

В 2008 году начат выпуск пищевой соли "Экстра", в том числе йодированной и с противослеживающей добавкой. Соль получают из морской воды Азова естественным упариванием ее в Сивашском месторождении. Получаемый сырой рассол проходит две стадии очистки от солей кальция и магния, затем поступает на выпаривание, центрифугирование соляной суспензии и сушку влажной соли. После сушки соль фасуется в мешки по 25 и 50 кг.

Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500.

Широко примененяется в:

Ø химической промышленности - для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения двуокиси углерода, сероводорода из газовых смесей (газ поглощается в растворе гидрокарбоната при повышенном давлении и пониженной температуре, раствор восстанавливается при подогреве и пониженном давлении);

Ø легкой промышленности - в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож);

Ø текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей). Применение бикарбоната натрия в производстве резиновых изделий также обусловлено выделением CO₂ при нагревании, способствующем приданию резине необходимой пористой структуры.

Ø пищевой промышленности - хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков;

Ø медицинской промышленности - для приготовления инъекционных растворов, противотуберкулезных препаратов и антибиотиков;

Ø металлургии - при осаждении редкоземельных металлов и флотации руд

Основное применение питьевой соды – кулинария. Она применяется, преимущественно, в качестве основного или дополнительного разрыхлителя при выпечке (так как при нагревании выделяет углекислый газ), изготовлении кондитерских изделий, производстве газированных напитков и искусственных минеральных вод, самостоятельно или в составе комплексных разрыхлителей (например, пекарского порошка, в смеси с карбонатом аммония), например, в бисквитном и песочном тесте. Это связано с легкостью ее разложения при 50-100°С.

Сода столь прочно заняла место щелочного агента, что до сих пор ничем не удалось сдвинуть ее с этой позиции. Пищевая сода как разрыхлитель может действовать двояко. Во-первых, она разлагается при нагревании по реакции:

2NaHCO₃ (сода) → Na₂CO₃ (соль) + H₂O (вода) + CO₂ (углекислый газ).

И в этом случае, если добавить в песочное тесто излишнее количество соды, за небольшое время выпечки она может не успеть термически разложиться без остатка и печенье или кекс получат неприятный «содовый» привкус.