NatriumbicarbonatDie Summenformel lautet NaHCO₃. Es handelt sich um eine anorganische Verbindung, die als weißes, kristallines Pulver vorliegt, geruchlos und salzig ist und sich leicht in Wasser löst. In feuchter oder heißer Luft zersetzt sie sich langsam unter Bildung von Kohlendioxid und zersetzt sich bei Temperaturen bis 270 °C vollständig. In saurem Milieu zersetzt sie sich stark und setzt dabei ebenfalls Kohlendioxid frei.
Natriumbicarbonat findet breite Anwendung in der chemischen Analytik, der anorganischen Synthese, der industriellen Produktion sowie in der Landwirtschaft und Tierhaltung.
Physikalische Eigenschaften:NatriumhydrogencarbonatEs handelt sich um weiße Kristalle oder undurchsichtige, monoklinierte Kristalle, die geruchlos, leicht salzig und kühl sind. Sie sind leicht löslich in Wasser und Glycerin, jedoch unlöslich in Ethanol. Die Löslichkeit in Wasser beträgt 7,8 g (18 °C) bzw. 16,0 g (60 °C). Die Dichte liegt bei 2,20 g/cm³, das Verhältnis bei 2,208. Die Brechungsindizes sind α: 1,465; β: 1,498; γ: 1,504. Die Standardentropie beträgt 24,4 J/(mol · K). Die freigesetzte Wärmemenge beträgt 229,3 kJ/mol, die gelöste Wärmemenge 4,33 kJ/mol. Die spezifische Wärmekapazität (Cp) beträgt 20,89 J/(mol · °C) (22 °C).
Chemische Eigenschaften:
1. Säuren und Laugen
Die wässrige Natriumhydrogencarbonat-Lösung ist aufgrund der Hydrolyse schwach alkalisch: HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-, der pH-Wert der 0,8%igen wässrigen Lösung beträgt 8,3.
2. Mit Säure reagieren
Natriumbicarbonat kann mit Säuren reagieren, zum Beispiel mit Natriumbicarbonat und Hydrochlorid: NaHCO3 + HCl = NaCl + CO2 ↑ + H2O.
3. Reaktion mit Alkali
Natriumbicarbonat kann mit Alkalien reagieren. Zum Beispiel die Reaktion von Natriumbicarbonat und Natriumhydroxid: NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O; und Reaktionen mit Calciumhydroxid, wenn die Menge an Natriumbicarbonat vollständig ist, ergeben sich: 2NAHCO3 + CA(OH)2 = CACO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O;
Bei Vorhandensein einer kleinen Menge Natriumbicarbonat ergeben sich folgende Reaktionen: Nahco3+CA (OH) 2 = CACO3 ↓+Naoh+H2O.
4. Reaktion auf Salz
A. Natriumbicarbonat kann mit Aluminiumchlorid eine doppelte Hydrolyse durchführen und dabei Aluminiumhydroxid, Natriumsalz und Kohlendioxid erzeugen.
3AHCO3+AlCl3 = Al (OH) 3 ↓+3ACL+3CO2 ↑; 3AHCO3+Al (CLO3) 3 = Al (OH) 3 ↓+3AClo3+3CO2 ↑.
B. Natriumbicarbonat kann mit bestimmten Metallsalzlösungen reagieren, wie zum Beispiel: 2HCO3-+Mg2+= CO2 ↑+MgCo3 ↓+H2O.
5. Zersetzung durch Hitze
Natriumhydrogencarbonat ist bei der gegebenen Temperatur stabil, zersetzt sich aber leicht. Oberhalb von 50 °C zersetzt es sich schnell. Bei 270 °C entweicht das gesamte Kohlendioxid. In trockener Luft findet keine Veränderung statt, in feuchter Luft zersetzt es sich langsam. Die Zersetzungsreaktion lautet: 2 NaHCO₃ → 2 Na₂CO₃ + CO₂ ↑ + H₂O.
Anwendungsbereich:
1. Verwendung im Labor
NatriumbicarbonatEs wird als analytisches Reagenz und auch in der anorganischen Synthese verwendet. Es kann zur Herstellung von Natriumcarbonat-Natriumhydrogencarbonat-Pufferlösungen eingesetzt werden. Bei Zugabe geringer Mengen Säure oder Lauge bleibt die Wasserstoffionenkonzentration weitgehend konstant, wodurch der pH-Wert des Systems relativ stabil gehalten wird.
2. Industrielle Nutzung
Natriumbicarbonat kann zur Herstellung von pH- und Schaumlöschmitteln verwendet werden. In der Gummiindustrie dient es der Gummi- und Schwammproduktion. In der Metallurgie wird es als Schmelzmittel für Stahlblöcke eingesetzt. Im Maschinenbau dient es als Formhilfsmittel für Stahlguss (auch Sandwichformen). In der Druck- und Färbeindustrie wird Natriumbicarbonat als Farbfixierer, Säure-Base-Puffer und Nachbehandlungsmittel für Textilien verwendet. Die Zugabe von Soda zum Färbeprozess verhindert das Durchscheinen von Gewebe.
3. Verwendung in der Lebensmittelverarbeitung
In der Lebensmittelverarbeitung ist Natriumhydrogencarbonat das am häufigsten verwendete Bindemittel zur Herstellung von Keksen und Brot. Es hat eine gelbbraune Farbe. In Limonaden ist es Kohlendioxid. Es kann mit Alaun zu alkalischem Fermentationspulver verarbeitet oder aus Citronen als handelsübliche Steinalkali hergestellt werden. Darüber hinaus dient es als Konservierungsmittel für Butter. Bei der Gemüseverarbeitung wird es als Farbstoff für Obst und Gemüse eingesetzt. Die Zugabe von etwa 0,1 % bis 0,2 % Natriumhydrogencarbonat beim Waschen von Obst und Gemüse stabilisiert die grüne Farbe. Wird Natriumhydrogencarbonat als Behandlungsmittel für Obst und Gemüse verwendet, erhöht es beim Kochen den pH-Wert, verbessert die Wasserbindung von Proteinen, fördert die Weichmachung der Lebensmittelzellen und löst adstringierende Bestandteile. Auch bei Ziegenmilch hat Natriumhydrogencarbonat eine Wirkung; die Dosierung liegt zwischen 0,001 % und 0,002 %.
4. Landwirtschaft und Tierhaltung
NatriumbicarbonatNatriumbicarbonat kann zum Einweichen in der Landwirtschaft verwendet werden und den Lysinmangel im Futter ausgleichen. Es wird in wenig Wasser gelöst oder dem Kraftfutter für Rinder beigemischt (in angemessener Menge), um deren Wachstum zu fördern. Außerdem kann es die Milchproduktion von Milchkühen deutlich steigern.
5. Medizinische Anwendung
Natriumbicarbonat kann als Rohstoff für Arzneimittel verwendet werden und dient zur Behandlung von übermäßiger Magensäureproduktion und metabolischer Säurevergiftung. Es kann außerdem den Urin alkalisieren und so Harnsäuresteinen vorbeugen. Darüber hinaus kann es die Nierentoxizität von Sulfonamiden reduzieren, die Ablagerung von Hämoglobin in den Nierentubuli bei akuter Hämolyse verhindern und Symptome einer übermäßigen Magensäureproduktion lindern. Die intravenöse Gabe ist jedoch unspezifisch bei Arzneimittelvergiftungen. Zu den Nebenwirkungen zählen anhaltende Kopfschmerzen, Appetitlosigkeit, Übelkeit und Erbrechen.
Hinweise zu Lagerung und Transport: Natriumhydrogencarbonat ist ein ungefährliches Produkt, sollte aber vor Feuchtigkeit geschützt werden. In einem trockenen, gut belüfteten Behälter lagern. Nicht mit Säure mischen. Speisenatron darf nicht mit giftigen Stoffen vermischt werden, um eine Kontamination zu vermeiden.
Verpackung: 25 kg/Sack
Veröffentlichungsdatum: 17. März 2023