Sodium Hydrogen Carbonate (baking soda) là gì và ứng dụng của nó trong đời sống

Sodium hydrogen carbonate hay sodium bicarbonate còn gọi là baking soda (bột nở), là một hợp chất hóa học có công thức NaHCO3. Nó là một loại muối bao gồm cation natri (Na+) và anion bicarbonate (HCO3−). Natri bicarbonate là chất rắn màu trắng, kết tinh nhưng thường xuất hiện dưới dạng bột mịn. Nó có vị hơi mặn, kiềm giống như nước rửa chén (natri cacbonat). Dạng khoáng vật tự nhiên là nahcolite. Nó là một thành phần của khoáng natron và được tìm thấy hòa tan trong nhiều suối khoáng

Một vài thông số của NaHCO3

Cas	144-55-8
Molecular weight	84.01
Molecular formular	NaHCO3
Melting point	270oC
Acidity (pKa)	6.34
Density	2.22 g/cm3

Danh pháp

Vì đã được biết đến và sử dụng rộng rãi từ lâu nên muối có nhiều tên gọi khác nhau như baking soda, soda bánh mì, baking soda, bicarbonate của soda và thường có thể tìm thấy gần bột nở ở các cửa hàng. Thuật ngữ baking soda phổ biến hơn ở Hoa Kỳ, trong khi bicarbonate soda phổ biến hơn ở Úc, Vương quốc Anh và Ireland. Các dạng thông tục viết tắt như natri bicarb, bicarb soda, bicarbonate và bicarb là phổ biến.

Từ saleratus, bắt nguồn từ tiếng Latin sal æratus (có nghĩa là “muối có ga”), được sử dụng rộng rãi vào thế kỷ 19 cho cả natri bicarbonate và kali bicarbonate.

Mã phụ gia thực phẩm số E của nó là E500.

Tiền tố bi trong bicarbonate xuất phát từ hệ thống đặt tên lỗi thời trước kiến thức phân tử. Nó dựa trên quan sát rằng lượng cacbonat (CO3-2) trên mỗi natri trong natri bicarbonate (NaHCO3) cao gấp đôi so với lượng cacbonat (Na2CO3) trên mỗi natri. Các công thức hóa học hiện đại của các hợp chất này hiện nay thể hiện thành phần hóa học chính xác của chúng mà chưa được biết đến khi tên bi-cacbonat của kali được đặt ra.

Các ứng dụng của KHCO3

Lên men

Trong nấu ăn, baking soda chủ yếu được sử dụng trong làm bánh như một chất tạo men. Khi nó phản ứng với axit, carbon dioxide được giải phóng, làm cho bột nở ra và tạo thành kết cấu và hạt đặc trưng trong bánh ngọt, bánh mì nhanh, bánh mì soda và các thực phẩm nướng và chiên khác. Phản ứng axit-bazơ có thể được biểu diễn tổng quát như sau:

NaHCO3 + H+ → Na+ + CO2 + H2O

Các chất có tính axit gây ra phản ứng này bao gồm hydro photphat, kem cao răng, nước chanh, sữa chua, bơ sữa, ca cao và giấm. Baking soda có thể được sử dụng cùng với bột chua, có tính axit, tạo ra sản phẩm nhẹ hơn với vị ít axit hơn.

Bản thân nhiệt cũng có thể khiến natri bicarbonate hoạt động như một chất nâng cao trong quá trình nướng bánh do phân hủy nhiệt, giải phóng carbon dioxide ở nhiệt độ trên 80 °C (180 °F), như sau:

2 NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2

Khi sử dụng theo cách này mà không có sự có mặt của thành phần axit (dù trong bột bánh hay sử dụng bột nở có chứa axit), chỉ một nửa lượng CO2 có sẵn được giải phóng (một phân tử CO2 được hình thành cho mỗi hai lượng tương đương CO2). NaHCO3). Ngoài ra, khi không có axit, quá trình phân hủy nhiệt của natri bicarbonate cũng tạo ra natri cacbonat, có tính kiềm mạnh và khiến sản phẩm nướng có vị đắng, “xà phòng” và có màu vàng. Vì phản ứng xảy ra chậm ở nhiệt độ phòng nên hỗn hợp (bột bánh, v.v.) có thể được để yên mà không nổi lên cho đến khi chúng được nung nóng trong lò

Bột nở (baking soda)

Bột nở, cũng được bán để nấu ăn, chứa khoảng 30% bicarbonate và các thành phần axit khác nhau được kích hoạt bằng cách thêm nước mà không cần thêm axit vào môi trường nấu. Nhiều dạng bột nở có chứa natri bicarbonate kết hợp với axit canxi photphat, natri nhôm photphat hoặc kem cao răng. Baking soda có tính kiềm; Axit dùng trong bột nở tránh được vị kim loại khi sự thay đổi hóa học trong quá trình nướng tạo ra natri cacbonat.

Pháo hoa

Natri bicarbonate là một trong những thành phần chính của pháo hoa “rắn đen” thông thường. Hiệu ứng này là do quá trình phân hủy nhiệt, tạo ra khí carbon dioxide để tạo ra tro dài như rắn là sản phẩm đốt cháy của thành phần chính khác là sucrose. Natri bicarbonate cũng được sử dụng để trì hoãn các phản ứng cháy bằng cách giải phóng CO2 và H2O khi đun nóng, cả hai đều là chất chống cháy.

Thuốc khử trùng nhẹ

Nó có đặc tính khử trùng yếu và có thể là thuốc diệt nấm hiệu quả đối với một số sinh vật. Vì baking soda sẽ hấp thụ mùi mốc nên nó đã trở thành phương pháp đáng tin cậy của những người bán sách cũ khi làm cho sách bớt hôi hơn.

Bình cứu hỏa

Natri bicarbonate có thể được sử dụng để dập tắt các đám cháy nhỏ do dầu mỡ hoặc điện bằng cách ném vào ngọn lửa, vì natri bicarbonate đun nóng sẽ giải phóng carbon dioxide. Tuy nhiên, không nên áp dụng đối với các đám cháy ở nồi chiên ngập dầu; việc thoát khí đột ngột có thể khiến dầu mỡ bắn tung tóe. Natri bicarbonate được sử dụng trong bình chữa cháy hóa chất khô BC để thay thế cho monoammonium phosphate có tính ăn mòn cao hơn trong bình chữa cháy ABC. Bản chất kiềm của natri bicarbonate làm cho nó trở thành tác nhân hóa học khô duy nhất, ngoài Purple-K, được sử dụng trong các hệ thống chữa cháy quy mô lớn được lắp đặt trong nhà bếp thương mại. Bởi vì nó có thể hoạt động như một chất kiềm, tác nhân này có tác dụng xà phòng hóa nhẹ đối với dầu mỡ nóng, tạo thành bọt xà phòng ngột ngạt.

Trung hòa axit

Natri bicarbonate phản ứng tự phát với axit, giải phóng khí CO2 dưới dạng sản phẩm phản ứng. Nó thường được sử dụng để trung hòa các dung dịch axit không mong muốn hoặc sự cố tràn axit trong phòng thí nghiệm hóa học. Dùng natri bicarbonate để trung hòa bazơ là không phù hợp dù nó là chất lưỡng tính, phản ứng với cả axit và bazơ

Thực phẩm bổ sung thể thao

Natri bicarbonate được dùng như một chất bổ sung thể thao để cải thiện sức bền cơ bắp. Các nghiên cứu được thực hiện chủ yếu ở nam giới đã chỉ ra rằng natri bicarbonate có hiệu quả nhất trong việc nâng cao hiệu suất trong các hoạt động cường độ cao, ngắn hạn.

Nông nghiệp

Natri bicarbonate khi bôi lên lá có thể ngăn chặn sự phát triển của nấm; tuy nhiên, nó không giết được nấm. Lượng natri bicarbonate quá mức có thể gây biến màu trái cây (dung dịch 2%) và nhiễm clo (dung dịch 1%).

Sử dụng y tế và sức khỏe

Natri bicarbonate trộn với nước có thể được sử dụng như thuốc kháng axit để điều trị chứng khó tiêu do axit và ợ nóng. Phản ứng của nó với axit dạ dày tạo ra muối, nước và carbon dioxide:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2(g)

Hỗn hợp natri bicarbonate và polyethylen glycol như PegLyte, hòa tan trong nước và uống, là một chế phẩm rửa đường tiêu hóa hiệu quả và nhuận tràng trước khi phẫu thuật đường tiêu hóa, nội soi dạ dày, v.v.

Natri bicarbonate tiêm tĩnh mạch trong dung dịch nước đôi khi được sử dụng trong trường hợp nhiễm toan hoặc khi không đủ ion natri hoặc bicarbonate trong máu. Trong trường hợp nhiễm toan hô hấp, ion bicarbonate truyền vào sẽ đẩy chất đệm axit carbonic/bicarbonate của huyết tương sang trái, và do đó làm tăng độ pH. Vì lý do này, natri bicarbonate được sử dụng trong hồi sức tim phổi được giám sát về mặt y tế. Truyền bicarbonate chỉ được chỉ định khi pH máu thấp rõ rệt (< 7,1–7,0)

Natri bicarbonate đã được chứng minh là làm giảm bệnh thận do thuốc cản quang, nguyên nhân phổ biến nhất gây suy thận cấp.

HCO3− được sử dụng để điều trị tăng kali máu, vì nó sẽ đẩy K+ trở lại tế bào trong thời kỳ nhiễm toan. Vì natri bicarbonate có thể gây nhiễm kiềm nên đôi khi nó được sử dụng để điều trị quá liều aspirin. Aspirin cần môi trường axit để hấp thu thích hợp và môi trường cơ bản sẽ làm giảm sự hấp thu aspirin trong trường hợp quá liều. Natri bicarbonate cũng đã được sử dụng trong điều trị quá liều thuốc chống trầm cảm ba vòng. Nó cũng có thể được bôi tại chỗ dưới dạng bột nhão, với ba phần baking soda và một phần nước, để giảm một số loại côn trùng cắn và vết đốt (cũng như sưng tấy kèm theo).

Một số học viên thay thế, chẳng hạn như Tullio Simoncini, đã quảng bá baking soda như một phương pháp chữa bệnh ung thư, điều mà Hiệp hội Ung thư Hoa Kỳ đã cảnh báo do tính hiệu quả chưa được chứng minh và nguy cơ tiềm ẩn khi sử dụng. Edzard Ernst đã gọi việc quảng cáo natri bicarbonate như một phương pháp chữa bệnh ung thư là “một trong những trò lừa đảo về bệnh ung thư thay thế kinh khủng hơn mà tôi từng thấy trong một thời gian dài”.

Natri bicarbonate có thể được thêm vào thuốc gây tê cục bộ để tăng tốc độ phát huy tác dụng của chúng và làm cho việc tiêm thuốc bớt đau hơn. Nó cũng là thành phần của dung dịch Moffett, dùng trong phẫu thuật mũi

Người ta đề xuất rằng chế độ ăn có tính axit làm xương yếu đi. Một phân tích tổng hợp có hệ thống của nghiên cứu cho thấy không có tác dụng như vậy. Một người khác cũng nhận thấy rằng không có bằng chứng nào cho thấy chế độ ăn kiềm cải thiện sức khỏe của xương, nhưng gợi ý rằng chế độ ăn kiềm “có thể có một số giá trị” vì những lý do khác.

Các dung dịch kháng axit (chẳng hạn như baking soda) đã được người biểu tình chuẩn bị và sử dụng để giảm bớt ảnh hưởng của việc tiếp xúc với hơi cay trong các cuộc biểu tình.

Tương tự như cách sử dụng trong làm bánh, natri bicarbonate được sử dụng cùng với một axit nhẹ như axit tartaric làm tá dược trong viên sủi: khi thả viên như vậy vào cốc nước, cacbonat sẽ rời khỏi môi trường phản ứng dưới dạng khí carbon dioxide ( HCO3− + H+ → H2O + CO2↑ hay chính xác hơn là HCO3− + H3O+ → 2 H2O + CO2↑). Điều này làm cho viên thuốc tan rã, khiến thuốc lơ lửng và/hoặc hòa tan trong nước cùng với muối thu được (trong ví dụ này là natri tartrat).

Vệ sinh cá nhân

Natri bicarbonate cũng được sử dụng như một thành phần trong một số loại nước súc miệng. Nó có tính chất phản kháng và mài mòn. Nó hoạt động như một chất làm sạch cơ học trên răng và nướu, trung hòa việc sản xuất axit trong miệng và cũng hoạt động như một chất khử trùng giúp ngăn ngừa nhiễm trùng. Natri bicarbonate kết hợp với các thành phần khác có thể được sử dụng để làm chất khử mùi khô hoặc ướt. Natri bicarbonate có thể được sử dụng làm chất đệm, kết hợp với muối ăn khi tạo ra dung dịch rửa mũi.

Nó được sử dụng trong vệ sinh mắt để điều trị viêm bờ mi. Điều này được thực hiện bằng cách thêm một thìa cà phê natri bicarbonate vào nước nguội vừa mới đun sôi, sau đó chà nhẹ phần gốc lông mi bằng tăm bông nhúng vào dung dịch.

Công dụng thú y

Natri bicarbonate được sử dụng làm chất bổ sung cho thức ăn gia súc, đặc biệt là chất đệm cho dạ cỏ.

Kiểm soát mùi

Người ta thường cho rằng baking soda là chất khử mùi hiệu quả và người ta thường khuyên nên để hộp đã mở trong tủ lạnh để hút mùi. Ý tưởng này đã được thúc đẩy bởi thương hiệu baking soda hàng đầu của Hoa Kỳ, Arm & Hammer, trong một chiến dịch quảng cáo bắt đầu từ năm 1972. Mặc dù chiến dịch này được coi là một phương pháp tiếp thị cổ điển, nhưng trong vòng một năm đã có hơn một nửa số tủ lạnh ở Mỹ chứa một hộp baking soda, có rất ít bằng chứng cho thấy nó thực sự có hiệu quả trong ứng dụng này

Sản xuất khí hydro

Natri bicarbonate có thể được sử dụng làm chất xúc tác trong sản xuất khí. Hiệu suất của nó đối với ứng dụng này là “tốt”, tuy nhiên không thường được sử dụng. Khí hydro được tạo ra thông qua quá trình điện phân nước, quá trình trong đó dòng điện chạy qua một thể tích nước, làm cho các nguyên tử hydro tách ra khỏi các nguyên tử oxy. Cuộc trình diễn này thường được thực hiện trong các lớp hóa học ở trường trung học để thể hiện sự điện phân