碳酸氢钠
研究简史
1791年,法国化学家尼古拉斯·勒布朗(Nicolas Leblanc)制备出碳酸钠,为碳酸氢钠的合成奠定了基础。1801年,德国药理学家瓦伦汀·罗斯(Valentin Rose the Younger)报道了碳酸氢钠的发现。1846年,美国面包师约翰·德怀特(John Dwight)和奥斯汀·邱奇(Austin Church)在美国建立了第一家用碳酸钠和二氧化碳生产碳酸氢钠的工厂。1861年,比利时化学家索尔维(E.Solvay)开发出了一种生产碳酸钠和碳酸氢钠的工业方法。1942年,中国化工专家侯德榜在索尔维工艺的基础上发明了联合制碱法。除了从天然开采的矿物中提取外,世界上大部分工业生产的碳酸氢钠都受到索尔维方法的影响
理化性质
物理性质
白色粉末状晶体,或不透明单斜晶系细微结晶,无臭、味咸,可溶于水,不溶于乙醇。在水中溶解度为7.8g(18℃)、16.0g(60℃)。
化学性质
常温下性质稳定,受热易分解,在50℃以上迅速分解,在270℃时完全失去二氧化碳,在干燥空气中无变化,在潮湿空气中缓慢分解。既能与酸反应又能与碱反应。与酸反应生成相应的盐、水和二氧化碳,与碱反应生成相应的碳酸盐和水。除此之外,还能与某些盐反应,与氯化铝和氯酸铝发生双水解,生成氢氧化铝和钠盐还有二氧化碳。
制备方法
气相碳化法
将碳酸钠溶液,在碳化塔中通过二氧化碳碳化后,再经分离、干燥、粉碎,即得成品。
Na₂CO₃+CO₂(g)+H₂O→2NaHCO₃
气固相碳化法
将碳酸钠置于反应床上,并用水拌好,由下部吸入二氧化碳,碳化后经干燥、粉碎,即得成品。
Na₂CO₃+CO₂+H₂O→2NaHCO₃
应用领域
制药工业
食品加工
在食品制造业中,碳酸氢钠被广泛用作膨松剂,尤其在饼干和面包的生产过程中。然而,使用后可能会遗留碳酸钠,过量使用可能会增加食品的碱性,从而损害风味并使其颜色变为黄褐色。此外,它也是碳酸饮料中产生二氧化碳的关键成分。碳酸氢钠还可以与明矾结合制成碱性发酵粉,或与纯碱结合制成民用石碱。它还可以作为黄油的防腐剂。
在处理蔬菜时,碳酸氢钠可作为果蔬的护色剂。在清洗果蔬的过程中,加入大约0.1%至0.2%的碳酸氢钠可以帮助保持绿色的稳定性。作为果蔬处理剂,碳酸氢钠通过煮漂果蔬,能够提高果蔬的pH值,增强蛋白质的保水能力,促进食品组织细胞的软化,并帮助涩味成分的溶解。此外,碳酸氢钠对羊奶有去膻效果,推荐使用量为0.001%至0.002%。
消防器材
其他
橡胶工业中可用于橡胶、海绵生产;冶金工业中可用作浇铸钢锭的助熔剂;机械工业中可用作铸钢(翻砂)砂型的成型助剂;印染工业中可用作染色印花的固色剂、酸碱缓冲剂、织物染整的后方处理剂;染色中加入小苏打可以防止纱筒产生色花;医药工业用作制酸剂的原料;还可用作羊毛的洗涤剂以及用于农业浸种等。
毒理危害
毒理资料
泄漏处理
隔离泄漏污染区,限制出入。建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿一般作业工作服。避免扬尘,小心扫起,置于袋中转移至安全场所。若大量泄漏,用塑料布、帆布覆盖。收集回收或运至废物处理场所处置
储存运输
检测方法
原理
用甲基红-溴甲酚绿混合指示液为指示剂,以盐酸标准滴定溶液滴定求得总碱量,从中减去碳酸钠所相当的碱度后计算之。
应用试剂
溴甲酚绿-甲基红混合指示液[3份溴甲酚绿指示液(1g/L.乙醇溶液)和1份甲基红指示液(2g/L乙醇溶液)混合,摇匀);盐酸标准滴定溶液[c(HCl)=1mol/L]。
测定手续
称取2.5g样品(精确至0.0002g)置于锥形瓶内,加50mL水和10滴溴甲酚绿-甲基红混合指示液,用盐酸标准滴定溶液(c(HCI)=1mol/L滴定至溶液由绿色变为暗红色,煮沸2min,冷却后继续滴定至暗红色。
计算
碳酸氢钠(以 NaHCO3,计)%=
式中V一滴定耗用盐酸标准滴定溶液体积,mL
C一盐酸标准滴定溶液实际浓度,mol/L
A1一NaHCO3含量,%
m一样品质量,g
0.08401一与1.00mL盐酸标准滴定溶液〔c(HCI)=1.000mol/L〕相当的以克表示的碳酸氢钠的质量;
1.585一把Na2CO3,换算成 NaHCO3的系数。
相关谣言和真相
牙膏加小苏打轻松去污
第一,牙膏中加入小苏打可以让小苏打颗粒直接的摩擦牙齿,帮助清洁牙垢;第二,小苏打具有轻微的腐蚀作用,在遇水后会呈现弱碱性环境,而牙垢生长的环境是弱酸性,因此,牙膏中加入小苏打可以破坏牙垢生长环境,从而起到去除牙垢的作用。
但首先,小苏打能起到的作用在市面上的很多牙膏同样可以做到,效果并不比小苏打差,牙膏+小苏打也并不一定会起到1+1=2的效果,甚至因为比例或其他因素会导致反效果,与其自己配方做特制牙膏还不如相信正规的牙膏生产商的研究成果。
其次,通过平时刷牙对牙齿的美白效果并不明显,小苏打的美白机理与牙膏类似,对清理牙垢有帮助,但是对牙齿表面深度附着的色素作用并不明显,所以快速美白属实无从谈起,真正可以做到快速美白的一些方法包括冷光美白、牙齿漂白所利用的机理与小苏打完全不同,它们是利用特定波长的高强度光引发自由基产生,对色素分子氧化还原从而做到快速美白。
单纯寄希望于利用小苏打去除牙垢来进行快速牙齿美白难以达到满意效果,想进行牙齿美白最好去正规的牙科医院,而不是仅仅依靠一些所谓民间偏方。
小苏打可除铁锈水垢
水垢的主要成分是碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁等,这些成分都不会和碱发生反应,只有酸可以除掉它们。因此小苏打不能用来除水垢。此外,小苏打+白醋可除铁锈的说法也不科学。铁锈的成分是氧化铁,氧化铁不和碱反应,所以小苏打不能除锈。醋酸虽然可以缓慢溶解铁锈,但是白醋中的醋酸浓度仅有3%-5%,基本没有除锈作用。
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