סודה לשתייה

נתרן ביקרבונט
	סודה לשתייה
שם סיסטמטי	נתרן מימן פחמתי
שמות נוספים	סודה לשתייה
מסה מולרית	84.01 גרם/מול
מראה	גבישים לבנים
מספר CAS	144-55-8
צפיפות	2.20 גרם/סמ"ק
מצב צבירה	מוצק
מסיסות	69 g/L (0 °C) 96 g/L (20 ºC) ; 165 g/L (60 ºC) ; 236 g/L (100 °C)
מקדם שבירה	1.3344
NFPA 704	0 ‏ 0 1
הערה כללית	מתפרק ב 50C (אינו ניתך)

סודה לשתייה (נתרן מימן פחמתי, סודיום ביקרבונט) היא מלח נפוץ. נוסחתו היא: NaHCO₃. בסודה לשתייה נעשים שימושים שונים במשק הבית (בישול, אפייה, ניקיון ועוד) ובתעשייה.

תכונות החומר

סודה לשתייה היא חומר מוצק גבישי לבן, בדרך כלל בצורה של אבקה דקה.

מסה מולרית: 84.007 גרם למול
צפיפות: 2.159 גרם לסמ"ק
מסיסות במים : 7.18 גרם ב-100 סמ"ק מים (ב 18°C)
טמפרטורות התכה ורתיחה: אין (מתפרק בחום)
pK_b (קבוע הבסיס): 6.3
CAS : 144-55-8

כימיה

הפקה מנתרן הידרוקסידי

נתרן פחמתי יכול להתקבל בתגובה בין נתרן הידרוקסיד (NaOH) ופחמן דו-חמצני (CO₂) לפי הנוסחה: $2NaOH+CO_{2}\Rightarrow Na_{2}CO_{3}+H_{2}O$ .

לאחר מכן מתרחשת תגובה בין הנתרן הפחמתי, המים ופחמן דו-חמצני: $Na_{2}CO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\Rightarrow 2NaHCO_{3}$ .

תוצר התגובה הוא סודה לשתייה (NaHCO₃).

תגובות סתירה

במים מתפרקת סודה לשתייה לקטיון נתרן (⁺Na) ואניון של מימן פחמתי (^-HCO₃). מימן פחמתי הוא בסיסי ויגיב במים תוך שחרור הידרוקסיד: $HCO_{3}^{-}+H_{2}O\Rightarrow H_{2}CO_{3}+OH^{-}$ .

סודה לשתייה תגיב עם חומצות ותנטרל אותן, התגובה תייצר מלחים שונים. כך למשל תגיב סודה לשתייה עם חומצה הידרוכלורית (HCl): $NaHCO_{3}+HCl\Rightarrow CO_{2}+NaCl+H_{2}O$ . המלח המתקבל הוא נתרן כלורי (מלח בישול).

פירוק בחום

מעל טמפרטורה של 60°C תתפרק סודה לשתייה ותפלוט הרבה פחמן דו-חמצני. בגלל תכונה זו משתמשים בה בתוך חומר מתפיח באפייה ובמטפים לכיבוי אש. נוסחת ההתפרקות היא: $2NaHCO_{3}\Rightarrow CO_{2}+Na_{2}CO_{3}+H_{2}O$ .

חימום נוסף, לטמפרטורה שמעל 850°C, יהפוך את הנתרן הפחמתי לנתרן חמצני וישחרר עוד פחמן דו-חמצני לפי התגובה: $Na_{2}CO_{3}\Rightarrow CO_{2}+Na_{2}O$

הפקה

ערך מורחב – תהליך סולווה

התהליך התעשייתי הראשי להפקת סודה לשתייה נקרא תהליך סולווה (Solvay process) על שם התעשיין הבלגי ארנסט סולווה שפיתח את השיטה ובנה מתקן ייצור ראשון בשנת 1864. בתהליך זה מעבירים פחמן דו-חמצני CO₂ דרך תמיסה מרוכזת של מלח בישול NaCl ואמוניה NH_3. התגובה להפקת סודה לשתייה:

$NaCl+CO_{2}+NH_{3}+H_{2}O\longrightarrow NaHCO_{3}+NH_{4}Cl\qquad \qquad$

במפעל תמיסת מלח מועברת דרך שני מגדלים, בראשון מבעבעים לתוכה אמוניה המתמוססת בה ובמגדל השני מבעבעים את ה CO_2. האמוניה נחוצה משום שהיא יוצרת pH בסיסי ובסביבה בסיסית סודה לשתייה מסיסה פחות מ NaCl ולכן תשקע כמוצק. בלי אמוניה התמיסה תהיה חומצית ואי אפשר יהיה להפריד סודה לשתייה מהתמיסה.

האמוניה שנצרכה בשלב (1) ממוחזרת בשלב מאוחר יותר ומוחזרת לתחילת התהליך.

מקור חלופי הוא כרייה של החומר: בארצות הברית נכרה המינרל Trona שהוא תערובת סודה לשתייה ונתרן פחמתי ממכרות בוויומינג.

שימושים

בהכנת מזון

מספר E של סודה לשתייה הוא E500ii.^[1]
סודה לשתייה משמשת באפייה בתור חומר מתפיח והיא מתחילה לעבוד מיד במגע עם מים ולכן כאשר משתמשים בסודה לשתייה מוסיפים אותה לבצק סמוך ככל הניתן לזמן האפייה.
כתוספת לרוטב עגבניות לנטרול החומציות של מיץ העגבניות, או לעוגת דבש לנטרול חומציותו של הדבש.
סודה לשתייה משמשת לריכוך בשר.
השריית קטניות יבשות כמו שעועית וחמצה (חומוס) בתמיסת סודה לשתייה מקצרת את פרק הזמן הנדרש לריכוכן, ומפחיתה את נטייתם לגרום נפיחות.^[2]

נטרול חומצות

לטיפול במקרה חירום של שפך חומצה.
הוספה לחומרים שונים על מנת להביא אותם ל-pH רצוי.
מוסיפים סודה לשתייה לשליטה על חומציות ביוב במכלים לפירוק ביולוגי של החומר האורגני.
נתרן ביקרבונט מופרש מהלבלב אל התריסריון ובשל כך, מנטרל את החומציות שמגיעה מן הקיבה, ומגן על המעיים.

שמושים רפואיים וקוסמטיים

נטרול ריחות רעים.
הקלה על צרבת על ידי ניטרול חומצות הקיבה במערכת העיכול בעזרת שתיית תמיסת סודה לשתייה (ומכאן שמה העממי "סודה לשתייה"^[3]).
תמיסת סודה לשתייה משמשת לריכוך שעוות אוזניים להקלה על ניקוי האוזן.
תוסף למשחות שיניים (חומר שחיקה).
תמיסת סודה לשתייה מוזרקת תוך ורידית במקרים של חמצת מטבולית, למשל לאחר החייאה. למעשה, חמצת מטבולית מאובחנת כאשר קיימת ירידה ברמת הביקרבונט בדם.
הפחתת חומציות (הבססת) השתן.
נמצא כי תמיסת סודה לשתייה יכולה לשמש כחומר יעיל לטיפול בפטרת העור (דרמטופיטוזיס הנגרם על ידי פטריות מסוג Trichophyton) ופטרת עומק (הנגרמת על ידי פטריות מהסוג Candida‏, Aspergillus ו-Trichosporon).^[4]