Сода пищевая

Первые упоминания о соде ученые нашли примерно за полторы-две тысячи лет до нашей эры. Раньше ее получали из содовых озер, а также из редких месторождений в виде минералов. Однако, о добыче соды методом выпаривания воды содовых озер стало известно в 64 году нашей эры. О точном составе соды долгие годы ничего не было известно. Лишь в 1736 году французский химик, врач и ботаник Анри Луи Дюамель де Монсо первым в мире получил из воды содовых озер очень чистую соду. Он установил, что в составе соды присутствует химический элемент «Натр».
Интересно, что на территории России еще во времена Петра Первого соду называли «зодой» или «зудой» и до 1860 года она было импортным продуктов. В 1864 году в России открыли единственный содовый завод, который функционировал по технологии француза Леблана. На сегодняшний день содовые озера имеются в Забайкалье и в Западной Сибири. Также соду добывают из озера Натрон в Танзании и озера Серлс в Калифорнии.

Характеристики пищевой соды.

Сода пищевая - гидрокарбонат натрия, натрия бикарбонат, питьевая сода, натрий двууглекислый – это кислая соль натрия и угольной кислоты. Что же представляет собой пищевая сода? Вещество это является щелочью. На вид это белый кристаллический порошок, который хорошо растворяется в воде, взрывобезопасный, пожароустойчивый и нетоксичный.
Из главных химических взаимодействий отметим следующие:

• молекулярная масса (согласно международным атомным массам 1971 г.) составляет 84,00
• состав соды пищевой позволяет ей вступать в реакцию с кислотами. При этом выделяется соль и угольная кислота, которая сразу же распадается на углекислый газ и воду: NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂CO_3, H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑
• в кулинарном деле более популярна реакция с уксусной кислотой, вследствие чего образуется ацетат натрия: NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂↑
• сода отлично растворяется в воде. Для водного раствора питьевой соды характерна слабощелочная реакция
• при 60° C начинается распад гидрокарбоната натрия на карбонат натрия, углекислый газ и воду. Пик эффективности достигается при 200° C - 2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
• если продолжать нагревать до 1000° C (к примеру, в процессе тушения пожара порошковыми системами), карбонат натрия разлагается на углекислый газ и оксид натрия: Na₂CO3 → Na₂O + CO₂.

Из физико-химических показателей отметим:

• белый кристаллический порошок, средний размер кристаллов который составляет 0,05 - 0,20 мм
• плотность равняется 2200 кг/м³. При этом насыпная плотность составляет 0,9 г/см³
• теплота растворения равняется 205 кДж (48,8 ккал) на 1 кг NaHCO3, а уровень теплоемкости - 1,05 кДж/кг•К(0,249 ккал/кг•°С)
• закипает раствор при температуре 851° C
• плавится при 270° C.

Производство пищевой соды

Натуральную соду получают из минерала трона (египетской соли), а также из воды содовых озер. Однако, поскольку залежи трона на планете крайне скудны, а содовых озер лишь несколько штук, то объем добычи соды не может даже наполовину покрыть потребности населения и промышленности. Для обеспечения необходимого количества соды работают специальные содовые заводы.
Первую соду искусственным путем получил в 1793 г. Лебланк. Но, пищевую, очищенную соду получили только в 1861 году.
Из чего делают соду пищевую сегодня? В XIX веке искусственную соду начали получать по методу Леблана, суть которого состоит в следующем: из поваренной соли в присутствии серной кислоты образовывался сульфат натрия, который далее подвергали сплавлению при высокой температуре с углекислым кальцием и углем. Полученный таким образом сплав подвергают выщелачиванию водой. Далее раствор выпаривают и получают чистую соду.
Разработанный бельгийским ученым Э. Сольвэ аммиачный метод получения соды привел к активному ее использованию, прежде всего в кондитерском деле. Первыми соду для выпечки начали применять Франция и Германия. Тесно становилось более рыхлым и объемным, легче усваивалось. В начале XX века популярность соды распространилась и на другие государства, среди которых и Россия.
Сегодня промышленное производство соды выглядит следующим образом:

• через высококонцентрированный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярный объем газообразного аммиака и диоксида углерода: NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl.
• полученный осадок малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20° C) гидрокарбоната натрия фильтруют и подвергают кальцинированию (обезвоживанию) путем нагревания до 140 - 160° C. Таким образом, он превращается в карбонат натрия: 2NaHCO₃ →(t) Na₂CO3 + CO₂↑ + H₂O
• после этого диоксид углерода и аммиак ( которые были выделены из маточного раствора на первой стадии) процесса по реакции: 2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O, возвращают снова в производство
• процесс аммонизации нужен, чтобы ввести в него углекислый газ, плохо растворим в насыщенном растворе
• бикарбонат натрия выпадает в осадок в виде кристаллов. Его нужно отфильтровать от раствора, в котором присутствует хлористый аммоний и непрореагировавший NaCl, а потом прокаливают (кальцинируют). Таким образом, образуется кальцинированная сода
• гашеную известь Са(ОН)₂ замешивают с водой. Полученное известковое молоко необходимо для регенерации аммиака из раствора (фильтровой жидкости), которую получили в процессе отделения бикарбоната
• от температуры, объема NaCl в рассоле, уровня насыщения его аммиаком и углекислотой, а также прочих факторов выход бикарбоната достигает 65-75%.

Использование пищевой соды

Пищевая сода применяется в фармацевтической промышленности, цветной металлургии, в быту, кулинарной промышленности. Она является зарегистрированной пищевой добавкой E500. Для чего нужна пищевая сода в различных отраслях, рассмотрим более подробно:

• в химическом производстве ее используют при изготовлении красителей, пенопластов и прочих органических веществ, фторорганических соединений, изделий бытовой химии, а также наполнителей в огнетушителях. Кроме этого, сода является реагентом для отделения диоксида углерода, сероводорода из газовых смесей, к примеру, отходящих газов в топливосжигающих установках
• в лёгкой промышленности соду используют для изготовления резины для подошв обуви, а также в изготовлении искусственных кож, кожевенном производстве в процессе дубления и для нейтрализации кожи по окончанию кислого дубления. Текстильная промышленность использует соду в процессе отделки шёлковых и хлопчатобумажных тканей
• в пищевой промышленности — в хлебопечении, создании кондитерских изделий, а также приготовлении газированных напитков. Добавление пищевой соды в кислое тесто приводит к реакции с молочной кислотой, которая продуцируется во время заквашивания молочнокислыми и бифидо микроорганизмами. Вследствие этого выделяется углекислый газ, который вспучивает тесто. Можно добавлять соду и в пресное тесто. Углекислый газ из нее будет выделяться во время выпечки, вследствие реакции термического разложения
• в медицине раствором питьевой соды дезинфицируют зубы и дёсны при зубных болях, а также полость рта и горла, при кашле, ангине, фарингите. Кроме этого, раствор соды употребляют внутрь в качестве средства от изжоги и болей в желудке. Редко используют внутривенно для быстрого устранения метаболического ацидоза в процессе реанимационных действий
• гидрокарбонат натрия и карбонат аммония являются наполнителем в огнетушителях с сухой смесью, а также в традиционных системах сухого пожаротушения. В этом деле сода популярна, потому что вследствие высокой температуры в очаге горения выделяется много углекислого газа, атмосфера которого не допускает кислород воздуха в очаг горения
• в быту сода применяется для безопасной очистки разных поверхностей, кроме деревянных, так как сода может окрасить древесину в красный цвет
• сода используется в качестве нейтрализатора следов электролита — серной кислоты на поверхности пластмассовых корпусов свинцовых аккумуляторов.

Пищевая сода, применение которой не теряет популярности, является дешевым и эффективным продуктом во многих сферах жизнедеятельности человека.