小苏打碳酸氢钠在食品工业中一种应用广泛的疏松剂,用于生产饼干、糕点、馒头、面包等,是汽水饮料中二氧化碳的发生剂。可与明矾复合为碱性发酵粉,也可与纯碱复合为民用石碱。
小苏打溶解于水中,可以用于果蔬清洗,厨房餐具,砧板等厨房常用物品的清洁,用清洁海绵蘸取小苏打粉,直接清洗也可去除塑料餐具的异味,还能清洁杯子上难以去除的茶渍,咖啡渍等。用小苏打水浸泡厨房海绵,桌布等,还能帮助去除异味。
物理性质:碳酸氢钠碳酸氢钠是白色晶体,或不透明单斜晶系细微结晶,无臭、味微咸而性凉,易溶于水及甘油,不溶于乙醇。在水中溶解度为7.8 g(18 ℃)、16.0 g(60 ℃),密度2.20 g/cm3,比重为2.208,折射率为α:1.465;β:1.498;γ:1.504,标准熵24.4 J/(mol·K),生成热229.3 kJ/mol,溶解热4.33 kJ/mol,比热容(Cp)20.89 J/(mol·°C)(22 °C)。
化学性质:酸碱性碳酸氢钠的水溶液因水解而呈弱碱性:HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-,0.8%的水溶液pH值为8.3。与酸反应碳酸氢钠可以和酸反应,例如碳酸氢钠和盐酸反应:NaHCO3+ HCl=NaCl+CO2↑+H2O。 与碱反应碳酸氢钠可以和碱反应,例如碳酸氢钠和反应:NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;和氢氧化钙反应时,若碳酸氢钠足量,有:2NaHCO3+ Ca (OH)2=CaCO3↓ + Na2CO3+2H2O;若碳酸氢钠少量,有:NaHCO3+ Ca (OH)2=CaCO3↓ + NaOH+H2O。 与盐反应1.碳酸氢钠能与氯化铝和氯酸铝发生双水解,生成氢氧化铝、钠盐和二氧化碳,化学方程式分别为:3NaHCO3+AlCl3=Al(OH)3↓+3NaCl+3CO2↑;3NaHCO3+AlClO3=Al(OH)3↓+3NaClO3+3CO2↑。 [6] 2.碳酸氢钠能与某些金属盐溶液发生复分解反应,如:2HCO3-+Mg2+=CO2↑+MgCO3↓+H2O。 [14] 受热分解碳酸氢钠常温下性质稳定,受热易分解,在50℃以上迅速分解,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。分解反应方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
工业制备
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。 [7] 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。 [7] Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃
废碱液回收法在纯碱生产过程中,纯碱煅烧炉产生的炉气,经旋风分离后,仍含有较多的碱粉。将此炉气用热碱回收,使碱粉溶解在碱液内,在循环溶解过程中,部分碱液送往蒸氨塔,蒸出热碱液中氨,使碱液进一步浓缩,作为生产小苏打的碱液原料,蒸氨塔顶出来的氨、二氧化碳和水混合气,进入原来炉气冷却塔。小苏打生产中分离脱水后的母液,用于热碱液循环,以溶解回收炉气中碱粉,构成生产过程循环。废碱液回收后,经碳化(Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃)、离心分离、干燥,制得碳酸氢钠成品。
天然碱加工法以天然碱为原料,由于杂质含量较高,因而碱液配制时,需严格控制化碱温度、浓度及母液循环次数,母液中总盐量应大于240 g/L。化碱后碱液浓度碳酸钠大于150 g/L、氯化钠小于50 g/L、硫酸钠小于90 g/L,所得碱液经过滤除渣,然后与二氧化碳碳化生成碳酸氢钠结晶,经洗涤脱水,洗液可返回化碱或排放,结晶经干燥,制得碳酸氢钠成品。
实验室制备实验室可利用碳酸钠的水溶液与二氧化碳反应制备碳酸氢钠。