Карбонаты. Формула пищевой соды. Сода пищевая: формула, применение Технологическая схема процесса кальцинации

Сода

(натрон, бикарбонат натрия, гидрокарбонат натрия) - нейтрализующая кислоту натриевая соль. Питьевая сода - это гидрокарбонат натрия NaHCO 3 , двууглекислый натрий.В общем случае «сода» представляет собой техническое название натриевых солей угольной кислоты H 2 CO 3 . В зависимости от химического состава соединения различается питьевая сода (пищевая сода, бикарбонат натрия, двууглекислый натрий, гидрокарбонат натрия) - NaHCO 3 , кальцинированная сода (карбонат натрия, безводный углекислый натрий) - Na 2 CO 3 и кристаллическая сода - Na 2 CO 3 .10H 2 O, Na 2 CO 3 .7H 2 O, Na 2 CO 3 .H 2 O.Искусственная пищевая сода (NaHCO3) - белый кристаллический порошок.
Современные содовые озера известны в Забайкалье и в Западной Сибири; большой известностью пользуется озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Калифорнии. Трона, имеющая промышленное значение, открыта в 1938 в составе эоценовой толщи Грин-Ривер (Вайоминг, США).
В США природная сода удовлетворяет более 40% потребности страны в этом полезном ископаемом. В России из-за отсутствия крупных месторождений сода из минералов не добывается.
Сода была известна человеку примерно за полторы-две тысячи лет до нашей эры, а может быть, и раньше. Ее добывали из содовых озер и извлекали из немногочисленных месторождений в виде минералов. Первые сведения о получении соды путем упаривания воды содовых озер относятся к 64 году нашей эры. Алхимикам всех стран вплоть до 18 века представлялась неким веществом, которое шипело с выделением какого-то газа при действии известных к тому времени кислот - уксусной и серной. Во времена римского врача Диоскорида Педания о составе соды никто не имел понятия. В 1736 году французский химик, врач и ботаник Анри Луи Дюамель де Монсо впервые смог получить из воды содовых озер очень чистую соду. Ему удалось установить, что сода содержит химический элемент «Натр». В России еще во времена Петра Первого соду называли «зодой» или «зудой» и вплоть до 1860 года ее ввозили из-за границы. В 1864 году в России появился первый содовый завод по технологии француза Леблана. Именно благодаря появлению своих заводов сода стала более доступной и начала свой победный путь в качестве химического, кулинарного и даже лекарственного средства.

Химические свойства

Гидрокарбонат натрия - кислая натриевая соль угольной кислоты.Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 84,00.

Реакция с кислотами

Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами, с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду:
NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 CO 3
H 2 CO 3 → H 2 O + CO 2
в кулинарии чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия:
NaHCO 3 + CH 3 COOH → CH 3 COONa + H 2 O + CO 2
Сода хорошо растворяется в воде. Водный раствор питьевой соды имеет слабощелочную реакцию. Шипение соды - результат выделения углекислого газа CO 2 в результате химических реакций.

Термическое разложение

При температуре 60° C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200° C):
2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2
При дальнейшем нагревании до 1000° C (например при тушении пожара порошковыми системами) полученный карбонат натрия распадается на углекислый газ и оксид натрия:
Na 2 CO 3 → Na 2 O + CO 2 .

Физико-химические показатели

Бикарбонат натрия представляет собой кристаллический порошок белого цвета со средним размером кристал лов 0,05 - 0,20 мм. Молекулярная масса соединения равна 84,01, плотность составляет 2200 кг/м³, насыпная плотность - 0,9 г/см³. Теплота растворения бикарбоната натрия исчисляется 205 кДж (48,8 ккал) на 1 кг NaHCO 3 , теплоемкость достигает 1,05 кДж/кг.К(0,249 ккал/кг.°С).
Гидракарбонат натрия термически малоустойчив и при нагревании разлагается с образованием твердого карбоната натрия и выделением диоксида углерода, а также воды в газовую фазу:
2NaHCO 3(тв.) ↔ Na 2 CO 3(тв.) + CO 2(г.) + H 2 O (пар) - 126 кДж (- 30 ккал)Аналогично разлагаются и водные растворы бикарбоната натрия:
2NaHCO 3(р.) ↔ Na 2 CO 3(р.) + CO 2(г.) + H 2 O (пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал) Водный раствор бикарбоната натрия имеет слабо выраженный щелочной характер, в связи с чем на животные и растительные ткани он не действует. Растворимость гидрокарбоната натрия в воде невелика и с повышением температуры она несколько повышается: с 6,87 г на 100 г воды при 0° С до 19,17 г на 100 г воды при 80° С.
Вследствие небольшой растворимости плотность насыщенных водных растворов бикарбоната натрия сравнительно мало отличается от плотности чистой воды.

Температура кипения (разлагается): 851° C;
Температура плавления: 270° C;
Плотность: 2,159 г/см³;
Растворимость в воде, г/100 мл при 20° C: 9.

Применение

Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю.
Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500.
Широко примененяется в:

• химической промышленности - для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения двуокиси углерода, сероводорода из газовых смесей (газ поглощается в растворе гидрокарбоната при повышенном давлении и пониженной температуре, раствор восстанавливается при подогреве и пониженном давлении).
• легкой промышленности - в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож).
• текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей). Применение бикарбоната натрия в производстве резиновых изделий также обусловлено выделением CO 2 при нагревании, способствующем приданию резине необходимой пористой структуры.
• пищевой промышленности - хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков.
• медицинской промышленности - для приготовления инъекционных растворов, противотуберкулезных препаратов и антибиотиков.
• металлургии - при осаждении редкоземельных металлов и флотации руд.

Кулинария

Основное применение питьевой соды - кулинария, где она применяется, преимущественно, в качестве основного или дополнительного разрыхлителя при выпечке (так как при нагревании выделяет углекислый газ), изготовлении кондитерских изделий, производстве газированных напитков и искусственных минеральных вод, самостоятельно или в составе комплексных разрыхлителей (например, пекарского порошка, в смеси с карбонатом аммония), например, в бисквитном и песочном тесте. Это связано с легкостью ее разложения при 50-100° С.
Пищевая сода, применяемая преимущественно при изготовлении мелкого печенья, кондитерских крошек, листов для тортов и слоеных пирожков. В последнюю четверть XIX в. началось ее применение в кондитерском деле, вначале только во Франции и Германии и лишь в самом конце XIX века и в начале XX столетия - также в России.
Применение соды открыло путь к фабричному производству современного печенья - штамповочного. Вместе с тем многие старые виды печенья - бисквитные, слоеные, битые, пряничные, вздувные, меренги - отошли в область прошлого, исчезли не только из общественного, но и из домашнего обихода.
Сода - необходимый повседневный помощник на кухне для мытья посуды, тары для косервирования, некоторых плодов и ягод перед сушкой. Она обладает свойством нейтрализовать и убивать запахи.
Ошибочно думать, что сода - специя только для кондитерского дела. Помимо кондитерского производства, сода применяется также для приготовления английских мармеладов, в мясные фарши для блюд молдавской, румынской и узбекской кухни (калийная сода) и при приготовлении напитков. Количества соды, вносимые во все перечисленные изделия, крайне малы - от "на кончике ножа" до щепотки и четверти чайной ложки. В напитках с содой доля ее гораздо выше - по половине и полной чайной ложке на литр жидкости. Для кондитерских и других целей соду кладут по предписанию рецептов, обычно это очень малые дозы. Хранят ее в герметичной таре, берут сухим предметом.
Получение соды промышленным способом дало широкие возможности в приготовлении многих видов современной кондитерской продукции в европейских странах. Россия долгое время шла традиционным путем, предпочитая дрожжевое и другие виды теста.
В России совершенно не применяли до второй половины XIX века соду в хлебопечении и кондитерском деле. Да и в самом конце XIX века изделия такого рода производились более всего на Украине и в Польше, а также в Прибалтике. У русского населения, привыкшего испокон веков к натуральным видам теста - либо дрожжевого, заквасочного, либо медово-яичного, где в качестве подъемного средства не применялись искусственные химические вещества, а использовались естественно возникавшие при печении газы, в результате взаимодействия таких продуктов, как мед (сахар), яйца, сметана, алкоголь (водка) или винный уксус, - содовое печенье имело крайне низкую популярность и невысокий спрос.
Кондитерские изделия на соде считались «немецкими» и игнорировались как из чисто кулинарно-вкусовых, так и из «патриотических» соображений.
Кроме того, русские национальные кондитерские изделия - медовые пряники и коврижки, глазированные жемки и вареные в меду орешки - имели столь неповторимо превосходный вкус, что успешно конкурировали с западно-европейскими, более утонченными по форме, но «хлипкими» с точки зрения сытости, добротности и вкуса французскими бисквитами, где привлекательность достигалась вовсе не особым характером теста, а применением экзотических пряностей, в основном ванили.
Кроме кондитерских изделий, сода в русской кухне никогда не применялась и не применяется фактически до сих пор. Между тем в Прибалтике, Молдове, Румынии, на Балканах соду применяют как разрыхляющее средство в ряде блюд, приготавливаемых путем жарения. Так, соду вносят в разнообразные полутестяные жареные блюда: оладьи из картофеля, куда входит и пшеничная мука; разнообразные блинчики, сметанные лепешки и пышки, сырники, приготовленные из сочетания творога и муки, а также в мясные фарши, если они состоят только из мяса и лука, без добавления мучных компонентов (муки, белого хлеба, панировочных сухарей). Такой сырой мясной фарш (говяжий, свиной) оставляют с содовой добавкой на выстойку в холодильнике на несколько часов, а затем легко формуют из этого фарша «сосиски», которые быстро (за 10-15 минут) гриллируют в духовом шкафу любой домашней плиты (газовой, дровяной или электрической).
Аналогичное использование соды в мясные фарши известно и в армянской кухне, с той только разницей, что в таких случаях фарш не выстаивается, а подвергается сразу же интенсивному взбиванию с добавлением нескольких капель (5-8) коньяка, и превращается фактически в мясное суфле, используемое для приготовления различных национальных блюд (в основном калолаков).
В англоязычных странах Европы и Америки (Англии, Шотландии, на Восточном побережье США и в Канаде) соду применяют как непременную добавку в варенье из цитрусовых (апельсинов, пампельмозов, лимонов, грейпфрутов), а также для приготовления цукатов. В результате достигается особая развариваемость цитрусов, их жестких корок, превращение такого варенья в подобие густого мармелада, и одновременно снижается (но не исчезает совсем!) степень неприятной горечи, всегда присутствующей в кожуре цитрусовых плодов. Корки апельсинов, составляющих у нас своего рода балласт, отходы при употреблении этих фруктов, с помощью соды становятся ценным сырьем для получения ароматного, высокопитательного мармелада.
В среднеазиатских кухнях сода применяется при приготовлении некондитерских видов простого теста с целью придать ему особую эластичность и превратить в вытяжное тесто без применения для этого растительного масла, как это принято в южноевропейских, средиземноморских и балканских кухнях. В Средней Азии кусочки простого пресного теста после обычной получасовой выстойки смачивают небольшим количеством воды, в котором растворены 0,5 чайной ложки соли и 0,5 чайной ложки соды, а затем растягивают их руками в тончайшую лапшу (т. н. дунганская лапша), которая обладает нежным, приятным вкусом и идет на приготовление национальных блюд (лагмана, монпара, шимы и др.).
Соду в качестве мизерных добавок к любой пище в процессе приготовления, и именно во время тепловой обработки, добавляют во многих национальных кухнях, учитывая, что это дает в ряде случаев не только неожиданный вкусовой эффект, но и обычно очищает пищевое сырье и все блюдо от различных случайных побочных запахов и привкусов.
Вообще роль соды на кухне, даже помимо кулинарного процесса, - весьма значительна. Ведь без соды практически невозможна идеальная чистка столовой и кухонной эмалированной, фарфоровой, стеклянной и фаянсовой посуды, а также кухонного инструментария и оборудования от посторонних запахов и различных налетов и патины. Особенно незаменима и необходима сода при чистке чайной посуды - заварочных чайников и чашек от образующегося на их стенках чайного налета, пленки.
Столь же необходимо применение соды при мытье посуды, в которой приготавливалась рыба, чтобы отбить рыбный запах. Обычно поступают следующим образом: стойкий рыбный запах отбивают тем, что протирают посуду луком, а затем уничтожают (смывают) луковый запах, чистя эту посуду содой.
Словом, сода - непременный компонент кухонного производства, и на хорошей кухне без нее нельзя обойтись. Более того, ее отсутствие в арсенале повара или хозяйки немедленно становится заметным, ибо оно связывает того, кто работает у плиты или за разделочным столом, во многих его действиях.
Современные экологические обстоятельства вызвали еще одно новое применение соды на кухне как средства, повышающего качество овощного сырья. Можно, например, рекомендовать обмывать все обработанные, но еще не нарезанные овощи - перед их закладкой в котел или на сковородку - в растворе соды в воде. Или засыпать одной-двумя чайными ложками соды уже очищенный картофель, залитый холодной водой и предназначенный для отваривания или приготовления пюре. Это не только очистит картофель от химикатов, которые использовались при его выращивании, но и сделает сам продукт светлее, чище, красивее, снимет все побочные запахи, приобретенные при транспортировке или неправильном хранении, а также порче. Сам картофель станет после готовности рассыпчатым, вкусным. Таким образом, применение соды до приготовления, при холодной обработке (затем продукт тщательно промывается холодной водой), способно повысить качество овощного пищевого сырья, в частности у крахмалосодержащих овощей, у корнеплодов и листовых культур (капусты, салатов, шпината, петрушки и т. д.).
Сода столь прочно заняла место щелочного агента, что до сих пор ничем не удалось сдвинуть ее с этой позиции. Пищевая сода как разрыхлитель может действовать двояко. Во-первых, она разлагается при нагревании по реакции:
2NaHCO 3 (сода) → Na 2 CO 3 (соль) + H 2 O (вода) + CO 2 (углекислый газ).
И в этом случае, если добавить в песочное тесто излишнее количество соды, за небольшое время выпечки она может не успеть термически разложиться без остатка и печенье или кекс получат неприятный «содовый» привкус.
Точно так же, как и поташ, сода реагирует с кислотами, содержащимися в тесте или добавленными туда искусственно:
NaHCO 3 (сода) + R-COOH (кислота) → R-COONa (соль) + H 2 O (вода) + CO 2 (углекислый газ)
Множество различных фирменных пакетиков и их доступность не отменяют развлечения для юных химиков - самостоятельно изготовить порошок для выпечки.
пропорциональный состав такого традиционного порошка:
2 части кислой виннокаменной соли,
1 часть пищевой соды,
1 часть крахмала или муки.

Медицина

Как выглядит сода, прекрасно знают все - это белый порошок, который впитывает воду и отлично в ней растворяется. Но мало кто знает об удивительных целебных свойствах этого «простого» вещества. Между тем, сода - гидрокарбонат натрия - один из главных ингредиентов нашей крови. Результаты исследования влияния соды на организм человека превзошли все ожидания. Оказалось, что сода способна выравнивать кислотно-щелочное равновесие в организме, восстанавливать обмен веществ в клетках, улучшать усвоение кислорода тканями, а также препятствовать потере жизненно необходимого калия. Помогает сода при изжоге, при морской болезни, при простудах, при сердечных заболеваниях и головных болях, при кожных заболеваниях. Как видите, сода - лекарство первой помощи.
Раствор питьевой соды используется в качестве слабого антисептика для полосканий, а также как традиционное кислотонейтрализующее средство от изжоги и болей в желудке (современная медицина не рекомендует применять из-за побочных эффектов, в том числе, из-за «кислотного рикошета») или для устранения ацидоза и т. п.
Пищевая сода применяется для лечения заболеваний, связанных с повышенной кислотностью; раствор питьевой соды применяется для полоскания горла, для промывания кожи при попадании кислот.
Бикарбонат натрия (пищевая сода) может замедлять развитие хронического заболевания почек. К такому выводу пришли ученые из Королевской клиники Лондона (Royal London Hospital), Великобритания. Они исследовали 134 человека с запущенным хроническим заболеванием почек и метаболическим ацидозом.
Одна группа испытуемых проходила обычное лечение, а вторая помимо традиционного лечения ежедневно получала небольшое количество пищевой соды в виде таблеток. У тех больных, кто пил бикарбонат натрия, функции почек ухудшались на 2/3 медленнее, чем у прочих.
Быстрое прогрессирование заболевания почек наблюдалось только у 9% подопытных из «содовой группы» против 45% испытуемых, лечившихся традиционно. Кроме того, у принимавших соду реже развивалась терминальная стадия почечной недостаточности, которая требует диализа. Примечательно, что повышение содержания бикарбоната натрия в организме не вызывало у больных повышения кровяного давления.
Cода является недорогим и эффективным средством лечения хронического заболевания почек. Однако исследователи предостерегают: прием соды должен проходить под наблюдением врача, который должен правильно рассчитать дозировку для больного.

Лечебные свойства пищевой соды

Раньше гидрокарбонат натрия применялся очень широко (как и другие щелочи) в качестве антацидного средства при повышенной кислотности желудочного сока, язвенной болезни желудка и 12-типерстной кишки. При приеме внутрь пищевая сода быстро нейтрализует соляную кислоту желудочного сока и оказывает выраженный антацидный эффект. Однако применение соды заключается не только в блестяще отмытой посуде и избавлении от изжоги. Пищевая сода занимает достойное место в домашней аптечке.
Как и древние египтяне, получавшие природную соду из озерных вод методом выпаривания, люди использовали и другие свойства соды. Она обладает нейтрализующими качествами, используется в медицинской практике для лечения гастритов с повышенной кислотностью. Способна убивать микробов, используется как дезинфицирующее средство: соду применяют для ингаляций, полосканий, очищения кожи.
Широкое применение сода имеет и в здравохранении.

Профилактика кариеса.
Кислоты, образующиеся во рту в результате жизнедеятельности бактерий, разрушают эмаль зубов. Эти кислоты можно нейтрализовать, несколько раз в день полоща рот раствором пищевой соды. Можно поступить иначе: смочите зубную щетку водой, опустите ее в соду и почистите зубы. Сода, кроме того, оказывает легкое абразивное действие: она отполирует зубы, не повреждая эмали.

От неприятного запаха ног.
Добавленная в воду для ножной ванны сода нейтрализует выделяемые бактериями кислоты, которые и придают ногам неприятный запах. Сода поможет также устранить резкий запах пота под мышками.

При укусах насекомых.
Не расчесывайте до крови укусы комаров и прочих кровососов. Лучше приготовьте кашеобразную смесь из воды и соды и нанесите на место укуса. Содовая кашица облегчит также зуд, вызванный ветряной оспой или контактом кожи с борщевиком, крапивой.

При опрелостях.
Содовые примочки значительно улучшают состояние малышей с опрелостями. Они уменьшают зуд и ускоряют заживление кожи.

При цистите.
Болезнетворные бактерии живут в мочевом пузыре в слегка кислой среде. Если ваш мочевой пузырь пал жертвой инфекции, идеальный послеобеденный напиток для вас - шипучий коктейль из пищевой соды с водой.

При солнечных ожогах.
Добавьте в теплую ванну немного пищевой соды: она смягчит воду, превратив ее в успокаивающую примочку для раздраженной кожи.

От боли в горле.
Размешайте 0,5 чайн. ложки соды в стакане воды и каждые 4 часа полощите горло приготовленным раствором: он нейтрализует кислоты, вызывающие боль. Полоскание таким раствором рта поможет снять и воспаление слизистой ротовой полости.

От неприятного запаха изо рта.
В сочетании с перекисью водорода пищевая сода дает мощный окислительный эффект и разрушает бактерии, порождающие неприятный запах во рту. Добавьте 1 стол. ложку соды в стакан раствора перекиси водорода (2-3%) и прополощите рот.

При простуде.
Полезно делать ингаляцию. Для этого можно взять небольшой чайник, вскипятить в нем 1 стакан воды с 1 чайн. ложкой соды. Сделать из твердой бумаги трубочку, надеть ее на носик чайника и вдыхать пар в течение 10-15 минут. Данная ингаляция очень помогает для отделения мокроты.
Для отхаркивания вязкой мокроты 2 раза в день выпивать натощак по 1/2 стакана теплой воды, в которой растворены 0,5 чайн. ложки соды и щепотка соли.

При частых мигренях.
Каждый день принимать раствор кипяченой воды с пищевой содой. В 1-й день за 30 минут до обеда выпивать 1 стакан раствора (0,5 чайн.ложки соды + вода), 2-й день - 2 стакана и т.д., доведя до 7 стаканов. После уменьшать дозу в обратном порядке.

Прочее.
При ринитах, стоматитах, ларингитах, конъюнктивитах применяют 0,5-2% раствор соды.
Для обеззараживания слизистой оболочки рта полезно полоскать рот некрепким раствором (сода - 85 г, соль - 85 г, мочевина - 2,5 г) после еды.
Средство от курения: полоскать рот раствором пищевой соды (1 столовая ложка на 200 мл воды).
При сухости кожи, сухих дерматитах, ихтиозе и псориазе полезны лечебные ванны (сода - 35 г, карбонат магнезии - 20 г, перборат магния - 15 г). Температура воды должна быть не выше 38-39° С, сначала нужно садиться просто в теплую ванну, потом постепенно увеличивать температуру. Длительность ванны 15 минут.

Пожаротушение

Гидрокарбонат натрия входит в состав порошка, применяемого в порошковых системах пожаротушения, утилизируя тепло и оттесняя кислород от очага горения выделяемым углекислым газом.

Очистка оборудования. Технология абразиво-струйной очистки (АСО)

Производится очистка оборудования и поверхностей от различных покрытий и загрязнений с применением технологии абразиво-струйной очистки (АСО) оборудования. В качестве абразива используется бикарбонат натрия (пищевая сода, двууглекислый натрий, гидрокарбонат натрия, NaHCO 3 , кислый углекислый натрий).
Технология АСО с применением бикарбоната натрия - это новый эффективный способ очистки оборудования с помощью «мягкого» абразива. Абразив приведен в движение сжатым воздухом, производимым компрессором. Этот способ получил коммерческое признание и широко используется в Европе и США уже в течение 25 лет благодаря своей универсальности и экономической целесообразности.
Обработка поверхности оборудования подобна обычной пескоструйной очистке. Различие заключается в том, что частицы соды являются «мягким» абразивным материалом, то есть не повреждают саму поверхность.
Принцип:
Хрупкая частица кислого углекислого натрия при соприкосновении с очищаемой поверхностью взрывается.
Энергия, выпущенная этой вспышкой, и удаляет загрязнение от очищаемой поверхности. Абразивные частицы соды полностью разбиваются в тонкую пыль, которая легко разлетается в разные стороны перпендикулярно падению, увеличивая очистительный эффект. В целях пылеподавления содо-струйная очистка оборудования обычно выполняется с применением увлажнения, то есть гидро-абразиво-струйной очистки (ГАСО) оборудования. Углекислый натрий растворяется в воде. Поэтому использованный абразив будет растворен или может смываться после окончания чистки.
Это отличие от кварцевого песка, который срезает покрытие. Кварцевый песок также еще стирает часть очищаемой поверхности, которую сода оставляет фактически невредимой. Существует еще много различий между этими видами очистки оборудования, но они являются уже следствием свойств абразивов.
Растворимые абразивы на основе бикарбоната натрия специально разработаны для абразиво-струйной очистки оборудования. Сыпучие качества абразивов уменьшают плотность потока, связанную с плохой текучестью обычного углекислого натрия.

Производитель: Россия, Турция

Упаковка:
Мешки 25кг
Мешки 40кг

Дополнительная информация об отгрузке:
Соду пищевую (натрий двууглекислый, бикарбонат натрия, гидрокарбонат натрия) транспортируют всеми видами транспорта (кроме воздушного) в крытых транспортных средствах. Допускается транспортирование двууглекислого натрия автомобильным транспортом навалом с использованием специализированного транспорта (типа муковоза) или в специально изготовленных емкостях из нержавеющей стали. Специализированные мягкие контейнеры транспортируют по железной дороге открытым подвижным составом повагонными отправками без перевалок, с погрузкой и выгрузкой на подъездных путях грузоотправителя (грузополучателя). Соду пищевую хранят в закрытых складских помещениях. Заполненные специализированные мягкие контейнеры хранят как в крытых складских помещениях, так и на открытых площадках, в 2-3 яруса по высоте.

Рекомендации:
Сода пищевая – кристаллический порошок тонкого помола, белого цвета, без запаха. Отличительной особенностью является мягкие щелочные свойства, не оказывающие вредного воздействия на животные и растительные ткани. Температура кипения - 851° C, температура плавления - 270° C. Плотность - 2,159 г/см³. Предназначается для химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии и розничной торговли. Химическая формула: NaHCO3.

Технология производства:
Добывают соду сейчас промышленным аммиачным способом (способ Сольве). В насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества газообразных аммиака и диоксида углерода, то есть как бы вводят гидрокарбонат аммония NH4HCO3: NH3 + CO2 + H2O + NaCl → NaHCO3 + NH4Cl. Выпавший остаток малорастворимого (9,6 г на 100 г воды при 20° C) гидрокарбоната натрия отфильтровывают и кальцинируют (обезвоживают) нагреванием до 140 - 160° C, при этом он переходит в карбонат натрия: 2NaHCO3 →(t) Na2CO3 + CO2 + H2O Образовавшийся диоксид углерода и аммиак, выделенный из маточного раствора на первой стадии процесса по реакции: 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O возвращают в производственный цикл. Аммонизация раствора необходима для введения в него углекислого газа, малорастворимого в насыщенном растворе. Выпавший в виде кристаллов бикарбонат натрия отфильтровывают от раствора, содержащего хлористый аммоний и непрореагировавший NaCl, и прокаливают (кальцинируют). При этом происходит образование кальцинированной соды. Выделяющиеся при кальцинации газы, содержащие углекислоту СO2, используют для карбонизации. Таким образом, часть затраченной углекислоты регенерируется. Необходимую для процесса углекислоту получают обжигом известняка или мела. Обожженную известь СаО гасят водой. Гашеная известь Са(ОН)2 замешивается с водой. Образовавшееся известковое молоко используют для регенерации аммиака из раствора (фильтровой жидкости), полученного после отделения бикарбоната и содержащего хлористый аммоний. Для производства соды используют раствор поваренной соли (рассол) концентрации около 310 г/л, полученный в естественных условиях подземным выщелачиванием залежей поваренной соли. В естественном рассоле, помимо NaCl, обычно содержатся соли кальция и магния. При аммонизации и карбонизации рассола в результате взаимодействия этих примесей с NH3 и СО2 будут выпадать осадки, что приведет к загрязнению аппаратов, нарушению теплообмена и нормального хода процесса. Поэтому рассол предварительно очищают от примесей: осаждают их, добавив к рассолу строго определенное количество реактивов - суспензии соды в очищенном рассоле и известкового молока. Этот способ очистки называется содово-известковым. Выпавшие при этом осадки гидрата магния и карбоната кальция отделяют в отстойниках. Очищенный и осветленный рассол поваренной соли направляют в барботажную абсорбционную колонну. Верхняя часть колонны служит для промывки рассолом газа, отсасываемого вакуум-насосом из вакуум-фильтров, и газа из карбонизационных колонн. В этих газах содержится небольшое количество аммиака и углекислоты, которые целесообразно отмыть свежим рассолом и, таким образом, более полно использовать их в производстве. Нижняя часть колонны служит для насыщения рассола аммиаком, поступающим из дистилляционной колонны. Полученный аммиачно-соляной рассол далее направляют в барботажную карбонизационную колонну, где происходит основная реакция превращения исходного сырья в бикарбонат натрия. Необходимая для этой цели углекислота СO2 поступает из шахтной известково-обжигательной печи и печи кальцинации бикарбоната натрия и нагнетается снизу в колонну. Карбонизация аммиачно-соляного рассола является важнейшей стадией производства соды. Образование бикарбоната натрия при карбонизации происходит в результате протекания в карбонизационной колонне сложных химических процессов. В верхней части колонны идет образование углекислого аммония из аммиака, содержащегося в рассоле, и углекислоты, подаваемой в колонну. По мере прохождения рассола в колонне сверху вниз углекислый аммоний, реагируя с избытком углекислоты, поступающей снизу колонны, переходит в двууглекислый аммоний (бикарбонат аммония). Примерно в середине верхней неохлаждаемой части колонны начинается реакция обменного разложения, сопровождающаяся выпадением кристаллов бикарбоната натрия и образованием в растворе хлористого аммония. В средней части колонны, где идет образование кристаллов бикарбоната натрия за счет экзотермичности реакции, температура рассола несколько повышается (до 60 - 65° C), однако охлаждать его не надо, так как такая температура способствует формированию более крупных хорошо фильтрующихся кристаллов бикарбоната натрия. Внизу колонны охлаждение необходимо для уменьшения растворимости бикарбоната натрия и увеличения его выхода. В зависимости от температуры, содержания NaCl в рассоле, степени насыщения его аммиаком и углекислотой и других факторов выход бикарбоната составляет 65-75%. Практически невозможно полное превращение поваренной соли в осадок бикарбоната натрия. В этом заключается один из существенных недостатков производства соды аммиачным методом.

Применение:
Двууглекислый натрий (бикарбонат), применяется в химической, пищевой, легкой, медицинской, фармацевтической промышленности, цветной металлургии, поставляется в розничную торговлю. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E500. Широко примененяется в: - химической промышленности - для производства красителей, пенопластов и других органических продуктов, фтористых реактивов, товаров бытовой химии, наполнителей в огнетушителях, для отделения двуокиси углерода, сероводорода из газовых смесей (газ поглощается в растворе гидрокарбоната при повышенном давлении и пониженной температуре, раствор восстанавливается при подогреве и пониженном давлении). - легкой промышленности - в производстве подошвенных резин и искусственных кож, кожевенном производстве (дубление и нейтрализация кож). - текстильной промышленности (отделка шелковых и хлопчатобумажных тканей). Применение бикарбоната натрия в производстве резиновых изделий также обусловлено выделением CO2 при нагревании, способствующем приданию резине необходимой пористой структуры. - пищевой промышленности - хлебопечении, производстве кондитерских изделий, приготовлении напитков. - медицинской промышленности - для приготовления инъекционных растворов, противотуберкулезных препаратов и антибиотиков. - металлургии - при осаждении редкоземельных металлов и флотации руд.

Упаковка и хранение:
Соду пищевую упаковывают в четырех-, пятислойные бумажные мешки, а также в специализированные мягкие контейнеры разового использования с полиэтиленовым вкладышем. Гарантийный срок хранения продукта. 1 год со дня изготовления.

Качественные показатели:
Бикарбонат натрия представляет собой кристаллический порошок белого цвета со средним размером кристал лов 0,05 - 0,20 мм. Молекулярная масса соединения равна 84,01, плотность составляет 2200 кг/м³, насыпная плотность - 0,9 г/см³. Теплота растворения бикарбоната натрия исчисляется 205 кДж (48,8 ккал) на 1 кг NaHCO3, теплоемкость достигает 1,05 кДж/кг К(0,249 ккал/кг °С). Гидракарбонат натрия термически малоустойчив и при нагревании разлагается с образованием твердого карбоната натрия и выделением диоксида углерода, а также воды в газовую фазу: Сода 2NaHCO3(тв.) ↔ Na2CO3(тв.) + CO2(г.) + H2O(пар) - 126 кДж (- 30 ккал) Аналогично разлагаются и водные растворы бикарбоната натрия: 2NaHCO3(р.) ↔ Na2CO3(р.) + CO2(г.) + H2O(пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал) Водный раствор бикарбоната натрия имеет слабо выраженный щелочной характер, в связи с чем на животные и растительные ткани он не действует. Растворимость гидрокарбоната натрия в воде невелика и с повышением температуры она несколько повышается: с 6,87 г на 100 г воды при 0° С до 19,17 г на 100 г воды при 80° С. Вследствие небольшой растворимости плотность насыщенных водных растворов бикарбоната натрия сравнительно мало отличается от плотности чистой воды. Температура кипения (разлагается): 851° C; Температура плавления: 270° C; Плотность: 2,159 г/см³; Растворимость в воде, г/100 мл при 20° C: 9.

Функциональные свойства:
Химические свойства. Гидрокарбонат натрия - кислая натриевая соль угольной кислоты. Молекулярная масса (по международным атомным массам 1971 г.) - 84,00. Реакция с кислотами. Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами, с образованием соли и угольной кислоты, которая тут же распадается на углекислый газ и воду: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2CO3 H2CO3 → H2O + CO2 в кулинарии чаще встречается такая реакция с уксусной кислотой, с образованием ацетата натрия: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2 Сода хорошо растворяется в воде. Водный раствор питьевой соды имеет слабощелочную реакцию. Шипение соды - результат выделения углекислого газа CO2 в результате химических реакций. Термическое разложение. При температуре 60° C гидрокарбонат натрия распадается на карбонат натрия, углекислый газ и воду (процесс разложения наиболее эффективен при 200° C): 2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2 При дальнейшем нагревании до 1000° C (например при тушении пожара порошковыми системами) полученный карбонат натрия распадается на углекислый газ и оксид натрия: Na2CO3 → Na2O + CO2.

Пищевая, или питьевая сода, — широко известное в медицине, кулинарии и бытовом потреблении соединение. Это кислая соль, молекула которой образована положительно заряженными ионами натрия и водорода, анионом кислотного остатка угольной кислоты. Химическое название соды — бикарбонат или гидрокарбонат натрия. Формула соединения по системе Хилла: CHNaO 3 (брутто-формула).

Отличие кислой соли от средней

Угольная кислота образуют две группы солей — карбонаты (средние) и гидрокарбонаты (кислые). Тривиальное название карбонатов — соды — появилось еще в древности. Следует различать среднюю и кислую соли по названиям, формулам и свойствам.
Na 2 CO 3 — карбонат натрия, динатриевая соль угольной кислоты, кальцинированная стиральная сода. Служит сырьем для получения стекла, бумаги, мыла, используется как моющее средство.

NaHCO 3 — натрия гидрокарбонат. Состав подсказывает, что вещество является мононатриевой солью угольной кислоты. Это соединение отличается наличием двух разных положительных ионов — Na + и Н + . Внешне кристаллические белые вещества похожи, их трудно отличить друг от друга.

Вещество NaHCO 3 считается питьевой содой не потому, что употребляется внутрь для утоления жажды. Хотя с помощью этого вещества можно приготовить шипучий напиток. Раствор этого гидрокарбоната принимают внутрь при повышенной кислотности желудочного сока. При этом происходит нейтрализация избытка протонов Н + , которые раздражают стенки желудка, вызывают боль и жжение.

Физические свойства пищевой соды

Бикарбонат — это белые моноклинные кристаллы. В составе этого соединения присутствуют атомы натрия (Na), водорода (Н), углерода (С) и кислорода. Плотность вещества составляет 2,16 г/см3. Температура плавления — 50-60 °С. Натрия гидрокарбонат — порошок молочно-белого цвета — твердое мелкокристаллическое соединение, растворимое в воде. Питьевая сода не горит, а при нагревании свыше 70 °С разлагается на карбонат натрия, углекислый газ и воду. В производственных условиях чаще применяется гранулированный бикарбонат.

Безопасность пищевой соды для человека

Соединение не обладает запахом, его вкус — горько-соленый. Однако не рекомендуется нюхать и пробовать вещество на вкус. Вдыхание гидрокарбоната натрия может вызвать чихание и кашель. Одно из применений основано на способности пищевой соды нейтрализовать пахнущие вещества. Порошком можно обработать спортивную обувь, чтобы избавиться от неприятного запаха.

Питьевая сода (гидрокарбонат натрия) — безвредное вещество при контакте с кожей, но в твердом виде может вызвать раздражение слизистой оболочки глаз и пищевода. В низких концентрациях раствор не токсичен, его можно принимать внутрь.

Гидрокарбонат натрия: формула соединения

Брутто-формула CHNaO 3 редко встречается в уравнениях химических реакций. Дело в том, что она не отображает связь между частицами, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, обычно используемая для характеристики физических и химических свойств вещества, — NaHCO 3 . Взаимное расположение атомов отражает шаро-стержневая модель молекулы:

Если узнать из периодической системы значения атомных масс натрия, кислорода, углерода и водорода. то можно подсчитать молярную массу вещества гидрокарбонат натрия (формула NaHCO 3):
Ar(Na) — 23;
Ar(O) — 16;
Ar(C) — 12;
Ar(H) — 1;
М (CHNaO 3) = 84 г/моль.

Строение вещества

Гидрокарбонат натрия — ионное соединение. В состав кристаллической решетки входит катион натрия Na + , замещающий в угольной кислоте один атом водорода. Состав и заряд аниона — НСО 3 - . При растворении происходит частичная диссоциация на ионы, которые образуют гидрокарбонат натрия. Формула, отражающая структурные особенности, выглядит так:

Растворимость питьевой соды в воде

В 100 г воды растворяется 7,8 г гидрокарбоната натрия. Вещество подвергается гидролизу:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
Н 2 О ↔ Н + + ОН - ;
При суммировании уравнений выясняется, что в растворе накапливают гидроксид-ионы (слабощелочная реакция). Жидкость окрашивает фенолфталеин в розовый цвет. Окраска универсальных индикаторов в виде бумажных полосок в растворе соды меняется с желто-оранжевой на серую или синюю.

Реакция обмена с другими солями

Водный раствор гидрокарбоната натрия вступает в реакции ионного обмена с другими солями при условии, что одно из вновь получившихся веществ — нерастворимое; либо образуется газ, который удаляется из сферы реакции. При взаимодействии с хлоридом кальция, как показано на схеме ниже по тексту, получается и белый осадок сарбоната кальция, и углекислый газ. В растворе остаются ионы натрия и хлора. Молекулярное уравнение реакции:

Взаимодействие питьевой соды с кислотами

Гидрокарбонат натрия взаимодействует с кислотами. Реакция ионного обмена сопровождается образованием соли и слабой угольной кислоты. В момент получения она разлагается на воду и углекислый газ (улетучивается).

Стенки желудка человека вырабатывают соляную кислоту, существующую в виде ионов
Н + и Cl - . Если принимать внутрь натрия гидрокарбонат, реакции происходят в растворе желудочного сока с участием ионов:
NaHCO 3 = Na + + НСО 3 - ;
HCl = Н + + Cl - ;
Н 2 О ↔ Н+ + ОН - ;
НСО 3 - + Н + = Н 2 О + СО 2 .
Врачи не рекомендуют постоянно использовать при повышенной кислотности желудка гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам перечисляет различные побочные действия ежедневного и длительного приема питьевой соды:

• повышение давления крови;
• отрыжка, тошнота и рвота;
• тревожность, плохой сон;
• снижение аппетита;
• боли в животе.

Получение пищевой соды

В лаборатории бикарбонат натрия можно получить из кальцинированной соды. Такой же метод применялся раньше в химическом производстве. Современный промышленный способ основан на взаимодействии аммиака с углекислым газом и слабой растворимости питьевой соды в холодной воде. Через раствор хлорида натрия пропускают аммиак и диоксид углерода (углекислый газ). Образуются хлорид аммония и раствор гидрокарбоната натрия. При охлаждении растворимость питьевой соды понижается, тогда вещество легко отделяется с помощью фильтрования.

Где используется гидрокарбонат натрия? Применение пищевой соды в медицине

Многим известно, что атомы металлического натрия энергично взаимодействуют с водой, даже ее парами в воздухе. Реакция начинается активно и сопровождается выделением большого количества теплоты (горением). В отличие от атомов, ионы натрия — стабильные частицы, не наносящие вреда живому организму. Наоборот, они принимают активное участие в регуляции его функций.

Как используется неядовитое для человека и полезное во многих отношениях вещество — гидрокарбонат натрия? Применение основано на физических и химических свойствах питьевой соды. Важнейшие направления — бытовое потребление, пищевая промышленность, здравоохранение, народная медицина, получение напитков.

Среди основных свойств бикарбоната натрия — нейтрализация повышенной кислотности желудочного сока, кратковременное устранение болевого синдрома при гиперацидности желудочного сока, язвенной болезни желудка и 12-перстной кишки. Антисептическое действие раствора питьевой соды применяется при лечении боли в горле, кашля, интоксикации, морской болезни. Промывают им полости рта и носа, слизистые оболочки глаз.

Широко используются разные лекарственные формы бикарбоната натрия, например порошки, которые растворяют и применяют для инфузий. Назначают растворы для приема пациентами внутрь, промывают ожоги кислотами. Для изготовления таблеток и ректальных суппозиториев также используется гидрокарбонат натрия. Инструкция к препаратам содержит подробное описание фармакологического действия, показаний. Список противопоказаний очень короткий — индивидуальная непереносимость вещества.

Использование пищевой соды в быту

Гидрокарбонат натрия — это «скорая помощь» при изжоге и отравлении. С помощью питьевой соды в домашних условиях отбеливают зубы, уменьшают воспаление при угревой болезни, протирают кожу для удаления избытка жирного секрета. Бикарбонат натрия смягчает воду, помогает очистить загрязнения с разных поверхностей.

При ручной стирке вещей из шерстяного трикотажа можно добавить в воду питьевую соду. Это вещество освежает цвет ткани и удаляет запах пота. Нередко при глажении изделий из шелка появляются желтые подпалины от утюга. В таком случае поможет кашица из питьевой соды и воды. Вещества надо как можно быстрее смешать и нанести на пятно. Когда кашица подсохнет, ее следует почистить щеткой, а изделие прополоскать в холодной воде.

В реакции с уксусной кислотой получается ацетат натрия и бурно выделяется углекислый газ, вспенивающий всю массу: NaHCO 3 + СН 3 СООН = Na + + СН 3 СОО - + Н 2 О + СО 2 . Этот процесс идет всякий раз, когда при изготовлении шипучих напитков и кондитерских изделий питьевую соду «гасят» уксусом.

Вкус выпечки будет нежнее, если использовать не магазинный синтетический уксус, а сок лимона. На крайний случай можно заменить его смесью 1/2 ч. л. порошка лимонной кислоты и 1 ст. л. воды. Питьевая сода с кислотой добавляется в тесто в числе последних ингредиентов, чтобы можно было сразу ставить выпечку в духовку. Кроме бикарбоната натрия, иногда в качестве разрыхлителя используется гидрокарбонат аммония.

Карбонат натрия Na 2 CO 3 . кальцинированная сода. Белый, при нагревании плавится и разлагается. Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Образует декагидрат (кристаллическая сода). Хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону, создает в растворе сильнощелочную среду. Разлагается сильными кислотами. Восстанавливается коксом. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественная реакция на ион СО 3 2‑ – образование белого осадка карбоната бария, разлагаемого сильными кислотами (НCl, HNO 3) с выделением углекислого газа.

Применяется для синтеза соединений натрия, устранения «постоянной» жесткости пресной воды, в производстве стекла, мыла и других моющих средств, целлюлозы, минеральных красок, эмалей. В природе содержится в грунтовых рассолах, рапе соляных озер.

Уравнения важнейших реакций:

Получение в промышленности (способ Сольве, 1861–1863):

а) через насыщенный раствор NaCl пропускают смесь NH 3 и СO 2:

NaCl + NH 3 + Н 2 O + СO 2 = NH 4 Cl + NaHCO 3 ↓

(в этих условиях питьевая сода малорастворима);

б) осадок NaHCO 3 подвергают обезвоживанию (кальцинированию):

2NaHCO 3 = Na 2 CO 3 + Н 2 O + СO 2

Карбонат калия К 2 СO 3 . Оксосоль. Техническое название поташ. Белый, гигроскопичный. Плавится без разложения, при дальнейшем нагревании разлагается. Чувствителен к влаге и углекислому газу в воздухе. Очень хорошо растворим в воде, гидролизуется по аниону, создает в растворе сильнощелочную среду. Разлагается сильными кислотами. Вступает в реакции ионного обмена.

Применяется в производстве оптического стекла, жидкого мыла, минеральных красок, многих соединений калия, как дегидратирующий агент.

Уравнения важнейших реакций:

Получение в промышленности :

а) нагревание сульфата калия [природное сырье – минералы каинит KMg(SO 4)Cl ЗН 2 O и шёнит K 2 Mg(SO 4) 2 6Н 2 O] с гашёной известью Са(ОН) 2 в атмосфере СО (давление = 15 атм):

K 2 SO 4 + Са(ОН) 2 + 2СО = 2K(HCOO) + CaSO 4

б) прокаливание формиата калия К(НСОО) на воздухе:

2K(HCOO) + O 2 = К 2 СO 3 + Н 2 O + СO 2

Гидрокарбонат натрия NaHCO 3 . Кислая оксосоль. Техническое название питьевая сода. Белый рыхлый порошок. При слабом нагревании разлагается без плавления, во влажном состоянии начинает разлагаться при комнатной температуре. Умеренно растворим в воде, гидролизуется по аниону в небольшой степени. Разлагается кислотами, нейтрализуется щелочами. Вступает в реакции ионного обмена.

Качественная реакция на ион НСОд – образование белого осадка карбоната бария при действии баритовой воды и разложение осадка сильными кислотами (НCl, HNO 3) с выделением углекислого газа. Применяется в пищевой промышленности, как лекарственное средство.

Уравнения важнейших реакций:

Получение : насыщение раствора Na 2 CO 3 (см.) углекислым газом.

Карбонат кальция СаСO 3 . Оксосоль. Распространенное природное вещество, главная составная часть осадочной горной породы – известняка (его разновидности – мел, мрамор, известковый туф, мергель), чистый СаСO 3 в природе – это минерал кальцит. Белый, при прокаливании разлагается, плавится под избыточным давлением СO 2 . Нерастворим в воде (= 0,0007 г/100 г Н 2 O).

Реагирует с кислотами, солями аммония в горячем растворе, коксом. Переводится в раствор действием избытка углекислого газа с образованием гидрокарбоната Са(НСO 3) 2 (существует только в растворе), который определяет «временную» жесткость пресной воды (вместе с солями магния и железа). Устранение жесткости (умягчение воды) проводится кипячением или нейтрализацией гашёной известью.

Применяется для производства СаО, СO 2 , цемента, стекла и минеральных удобрений [в том числе известковой селитры Ca(NO 3) 2 4Н 2 O], как наполнитель бумаги и резины, строительный камень (щебень) и компонент бетона и шифера, в виде осажденного порошка – для изготовления школьных мелков, зубных порошков и паст, смесей для побелки помещений.

Уравнения важнейших реакций:

Из горки сахара и соды вырастает большая чёрная змея

Сложность:

Опасность:

Сделайте этот эксперимент дома

Реагенты

Безопасность

Перед началом опыта наденьте защитные очки.

Проводите эксперимент на подносе.

При проведении опыта держите поблизости ёмкость с водой.

Поместите горелку на пробковую подставку. Не прикасайтесь к горелке сразу после завершения опыта − подождите, пока она остынет.

Общие правила безопасности

• Не допускайте попадания химических реагентов в глаза или рот.
• Не допускайте к месту проведения экспериментов людей без защитных очков, а также маленьких детей и животных.
• Храните экспериментальный набор в месте, недоступном для детей младше 12 лет.
• Помойте или очистите всё оборудование и оснастку после использования.
• Убедитесь, что все контейнеры с реагентами плотно закрыты и хранятся по правилам после использования.
• Убедитесь, что все одноразовые контейнеры правильно утилизированы.
• Используйте только оборудование и реактивы, поставляемые в наборе или рекомендуемые текущими инструкциями.
• Если вы использовали контейнер для еды или посуду для проведения экспериментов, немедленно выбросьте их. Они больше не пригодны для хранения пищи.

Информация о первой помощи

• В случае попадания реагентов в глаза тщательно промойте глаза водой, при необходимости держа глаз открытым. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае проглатывания промойте рот водой, выпейте немного чистой воды. Не вызывайте рвоту. Немедленно обратитесь к врачу.
• В случае вдыхания реагентов выведите пострадавшего на свежий воздух.
• В случае контакта с кожей или ожогов промывайте поврежденную зону большим количеством воды в течение 10 минут или дольше.
• В случае сомнений немедленно обратитесь к врачу. Возьмите с собой химический реагент и контейнер от него.
• В случае травм всегда обращайтесь к врачу.

• Неправильное использование химических реагентов может вызвать травму и нанести вред здоровью. Проводите только указанные в инструкции эксперименты.
• Данный набор опытов предназначен только для детей 12 лет и старше.
• Способности детей существенно различаются даже внутри возрастной группы. Поэтому родители, проводящие эксперименты вместе с детьми, должны по своему усмотрению решить, какие опыты подходят для их детей и будут безопасны для них.
• Родители должны обсудить правила безопасности с ребенком или детьми перед началом проведения экспериментов. Особое внимание следует уделить безопасному обращению с кислотами, щелочами и горючими жидкостями.
• Перед началом экспериментов очистите место проведения опытов от предметов, которые могут вам помешать. Следует избегать хранения пищевых продуктов рядом с местом проведения опытов. Место проведения опытов должно хорошо вентилироваться и находиться близко к водопроводному крану или другому источнику воды. Для проведения экспериментов потребуется устойчивый стол.
• Вещества в одноразовой упаковке должны быть использованы полностью или утилизированы после проведения одного эксперимента, т.е. после открытия упаковки.

Часто задаваемые вопросы

Сухое горючее (уротропин) не высыпается из баночки. Что делать?

Уротропин при хранении может слипаться. Чтобы всё-таки высыпать его из баночки, возьмите из набора черную палочку и тщательно разбейте комки.

Не получается сформовать уротропин. Что делать?

Если уротропин не прессуется в формочке, пересыпьте его в пластиковый стаканчик и добавьте 4 капли воды. Хорошо перемешайте смоченный порошок и переложите обратно в формочку.

Еще можно добавить 3 капли мыльного раствора из набора «Олово», который вы получили в комплекте с набором «Химия монстров».

Эту змею можно есть или трогать?

При работе с химическими веществами нужно следовать незыблемому правилу: никогда ничего не пробовать на вкус из того, что у вас получилось в результате химических реакций. Даже если в теории это безопасный продукт. Жизнь чаще более богатая и непредсказуемая, чем любая теория. Может получиться не тот продукт, который вы ожидали, химическая посуда может содержать следы предыдущих реакций, химические реагенты могут быть недостаточно чистыми. Опыты с пробованием реагентов на вкус могут закончиться печально.

Именно поэтому в профессиональных лабораториях запрещено есть что-либо. Даже принесенную с собой еду. Безопасность превыше всего!

Можно ли потрогать «змею»? Аккуратно, она может быть горячей! Уголь, из которого в основном состоит «змея», может тлеть. Убедитесь, что змея уже остыла, и можете потрогать её. Змея пачкается − не забудьте после опыта вымыть руки!

Другие эксперименты

Пошаговая инструкция

Возьмите из стартового набора горелку для сухого горючего и положите на неё фольгу. Внимание! Используйте пробковую подставку, чтобы не испортить рабочую поверхность.

Расположите пластиковое кольцо в центре фольги.

Высыпьте в кольцо всё сухое горючее (2,5 г).

Вдавите пресс-форму в кольцо, чтобы в горке сухого горючего получилась лунка. Аккуратно уберите пресс-форму.

Снимите пластиковое кольцо, слегка постукивая по нему.

Засыпьте две мерные ложки сахара без горки (2 г) в баночку с 0,5 г соды (NaHCO3) и закройте её крышкой.

Встряхивайте баночку в течение 10 секунд, чтобы перемешать сахар и соду.

Высыпьте смесь соды и сахара в углубление в сухом горючем.

Подожгите сухое горючее – совсем скоро из этой горки начнёт расти чёрная «змея»!

Ожидаемый результат

Сухое горючее начнёт гореть. Смесь сахара с содой в огне начнёт превращаться с большую чёрную «змею». Если вы всё сделаете правильно, то у вас вырастет змея длинной 15-35 см.

Утилизация

Утилизируйте твёрдые отходы эксперимента вместе с бытовым мусором.

Что произошло

Почему образуется такая «змея»?

При нагревании часть сахара (С 12 H 22 O 11) сгорает, превращаясь в водяной пар и углекислый газ. Для горения нужен приток кислорода. Так как приток кислорода во внутренние области горки сахара затруднён, там происходит другой процесс: от большой температуры сахар разлагается на уголь и водяной пар. Так и получается наша «змея».

Зачем в сахар добавляют соду (NaHCO 3)?

При нагревании сода разлагается с выделением углекислого газа (CO 2):

Соду добавляют в тесто, чтобы при выпекании оно становилось пышным. И именно поэтому мы добавляем соду к сахару в этом эксперименте − чтобы выделяющийся углекислый газ и водяной пар делал «змею» воздушной, лёгкой. Поэтому змея может расти вверх.

Из чего состоит эта «змея»?

В основном «змея» состоит из угля, получившегося при нагревании сахара и не сгоревшего в огне. Именно уголь даёт «змее» такой чёрный цвет. Так же в её составе присутствует Na 2 CO 3 , получившийся в результате разложения соды при нагревании.

Какие химические реакции происходят в процессе образования «змеи»?

• Сгорание (соединение с кислородом) сахара:

С 12 H 22 O 11 + O 2 = CO 2 + H 2 O

• Термическое разложение сахара на уголь и водяной пар:

С 12 H 22 O 11 → C + H 2 O

• Термическое разложение пищевой соды на водяной пар и углекислый газ:

2NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2

Что такое сахар и откуда он берётся?

Молекула сахара состоит из атомов углерода (С), кислорода (О) и водорода (Н). Вот так она выглядит:

Честно говоря, тут трудно что-то рассмотреть. Скачайте приложение MEL Chemistry на свой смартфон или планшет, и вы сможете посмотреть на молекулу сахара с разных сторон и лучше понять её строение. В приложении молекула сахара называется Sucrose.

Как вы можете заметить, эта молекула состоит из двух частей, связанных между собой атомом кислорода (О). Наверняка вы слышали название этих двух частей: глюкоза и фруктоза. Их также называют простыми сахарами. Обычный сахар называют составным, чтобы подчеркнуть, что молекула сахара состоит из нескольких (двух) простых сахаров.

Вот так выглядят эти простые сахара:

фруктоза

Сахара являются важными строительными кирпичиками растений. Во время фотосинтеза растения вырабатывают из воды и углекислого газа простые сахара. Последние, в свою очередь, могут соединяться как в короткие молекулы (например, сахар), так и в длинные цепочки. Крахмал, целлюлоза − это такие длинные цепочки (полисахара), которые составлены из простых сахаров. Растения используют их в качестве строительного материала и для запаса питательных веществ.

Чем длиннее молекула сахара, тем труднее нашей пищеварительной системе её переварить. Поэтому мы так любим сладкое, содержащее простые короткие сахара. Но наш организм не был предназначен, чтобы питаться в основном простыми сахарами, в природе они встречаются редко. Поэтому будьте осторожны с потреблением сладкого!

Почему сода (NaHCO 3) разлагается при нагреве, а поваренная соль (NaCl) − нет?

Это непростой вопрос. Для начала нужно разобраться, что такое энергия связи.

Представьте себе вагон поезда с очень неровным полом. В этом вагоне есть свои горы, свои ложбины, впадины. Этакая небольшая Швейцария в вагоне. По полу катается деревянный шарик. Если его отпустить, он покатится вниз по склону, пока не докатится до дна одной из впадин. Мы говорим, что шарик «хочет» занять положение с минимальной потенциальной энергией, которое находится как раз внизу впадины. Аналогично, атомы пытаются выстроиться в такую конфигурацию, в которой энергия связей минимальна.

Тут кроется несколько тонких моментов, на которые хотелось бы обратить ваше внимание. Во-первых, запомните, что такое объяснение, что говорится «на пальцах», не очень точное, но для понимания общей картины нам подойдёт.

Итак, куда скатится шарик? В самую нижнюю точку вагона? Как бы не так! Он скатится в ближайшую впадину. И, скорее всего, там и останется лежать. Может быть, по другую сторону горы есть другая впадина, поглубже. К сожалению, наш шарик этого «не знает». Но если вагон будет сильно трясти, то с большой вероятностью шарик выскочит из своей локальной впадины и «найдёт» более глубокую лунку. Там мы трясём ведро с гравием, чтобы его утрамбовать. Выбитый из положения локального минимума гравий, скорее всего, найдёт более оптимальную конфигурацию, и наш шарик скорее доберётся до более глубокой впадины.

Как вы уже, возможно, догадались, в микромире аналогом тряски выступает температура. Когда мы нагреваем вещество, мы заставляем всю систему «трястись», как мы раскачивали вагон с шариком. Атомы отрываются и обратно присоединяются самыми разными способами, и с большой вероятностью они смогут найти более оптимальную конфигурацию, чем была вначале. Если она, конечно, существует.

Мы видим такой процесс в очень большом количестве химических реакций. Молекула устойчива, так как находится в локальной впадине. Если мы её немножко пошевелим, станет хуже, и она вернётся назад аналогично шарику, который, если немного подвинуть из локальной впадины вбок, то он скатится назад. Но стоит нагреть это вещество посильнее, чтобы наш «вагон» как следует потрясло, и молекула найдёт более удачную конфигурацию. Именно поэтому динамит не взорвётся, пока вы по нему не ударите. Именно поэтому бумага не загорится, пока вы её не нагреете. Им хорошо в своих локальных ямах и нужно заметное усилие, чтобы их заставить оттуда выйти, даже если недалеко есть яма поглубже.

Теперь мы можем вернуться к нашему изначальному вопросу: почему сода (NaHCO 3) разлагается при нагреве? Потому что она находится в состоянии локального минимума энергий связи. В этакой впадине. Рядом есть впадина поглубже. Это мы так говорим о состоянии, когда 2NaHCO 3 распались на 2Na 2 CO 3 + H 2 O + CO 2 . Но молекула об этом не «знает» и пока мы ее не нагреем, не сможет выбраться из своей локальной ямы, чтобы оглядеться вокруг и найти яму поглубже. А вот когда мы нагреем соду градусов до 100-200, этот процесс пойдёт быстро. Сода разлагается.

Почему же поваренная соль NaCl не распадается подобным образом? Потому что она уже находится в самой глубокой яме. Если её разорвать на Na и Cl или любую другую их комбинацию, энергия связей только вырастет.

Если вы дочитали досюда, вы молодцы! Это не самый простой текст и не самые простые мысли. Надеюсь, вам удалось что-то почерпнуть. Я хочу предостеречь вас в этом месте! Как я говорил вначале, это красивое объяснение, но не совсем верное. Бывают ситуации, когда шарик в вагоне будет стремиться занять не самую глубокую яму. Так и наше вещество не всегда будет стремиться в состояние с минимальной энергией связей. Но об этом как-нибудь в другой раз.