小蘇打製備、性質和用途

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簡介

小蘇打呈白色結晶粉末狀。國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC) 將小蘇打命名為碳酸氫鈉。本文包含了小蘇打製備的所有步驟及其重要性質，有助於理解碳酸氫鈉的重要性。

什麼是小蘇打？

小蘇打是家庭中最常用的成分之一。它是一種結晶化合物，嚐起來呈鹼性和鹹味。天然鹼是自然界中發現的一種碳酸氫鹽礦物。幾乎所有礦泉水中都含有小蘇打。它也是天然礦物天然鹼的成分。

圖 1 - 碳酸氫鈉

尼古拉斯·勒布朗是一位著名的法國化學家，他首次製備了碳酸氫鈉 (NaHCO₃)。約翰·德懷特和奧斯汀·丘奇利用二氧化碳和碳酸鈉生產小蘇打。NaHCO₃需求量不斷增加的一個重要原因是它在家庭服務中的適用性。小蘇打的價格便宜，並提供一定程度的實用性和多功能性。

小蘇打的結構

小蘇打的化學式為 NaHCO₃，化學名稱為碳酸氫鈉。NaHCO₃結構的兩個離子是 Na⁺ 和 HCO₃^-。

圖 2 - 小蘇打的結構成分

該成分的分子結構中存在一個鈉原子、一個碳原子、一個氫原子和三個氧原子。NaHCO₃的晶體結構為單斜晶系。

小蘇打的製備

NaHCO₃的生產是透過索爾維制鹼法進行的。此方法廣泛用於工業目的。這種製備方法包括一些原材料。水、氨、二氧化碳和鹽水溶液是索爾維制鹼法中被認為是原材料的四種成分。這是一種廉價的方法，並且原材料易於獲得。碳酸鈉和小蘇打是這些化學反應的兩種主要產物。這些反應如下所示：

CO₂ + H₂O + NH₃ + NaCl → NaCO₃ + NH₄Cl

2NaHCO₃ → NaCO₃ + CO₂ + H₂O

NaHCO₃的生產還取決於二氧化碳成分的回收利用。

小蘇打的性質

碳酸氫鈉（小蘇打）最重要的性質如下：

• NaHCO₃不易燃。

• 該成分的粉塵不具有爆炸性。

• 熔點為 50°C。

• 沸點為 851°C。

• 白色結晶固體，無氣味。

• 粉末狀時的密度為 1.1 - 1.3 g/cm³，固態時的密度為 2.20 g/cm³。

• 它本質上是鹼性的。

• NaHCO₃在丙酮、水和甲醇中微溶。

• 它不溶於乙醇。

• 當它被加熱時會釋放 CO₂ 並形成碳酸鈉。

• NaHCO₃的摩爾質量為 84.0066 g/mol。

Na₂CO₃ + H₂O + CO₂ = 2NaHCO₃

小蘇打的用途

小蘇打用於不同的目的。一些最重要的應用如下。

• NaHCO₃在醫學領域用作抗酸劑。消化不良和胃酸過多可以透過這種鹽來治療。透過服用這種藥物，它可以非常快速地降低胃酸水平。NaHCO₃的鹼性成分有助於降低消化不良水平。服用 NaHCO₃ 的成分可以中和胃中過量的鹽酸。

• NaHCO₃ 的另一個重要用途是在食品工業中。蓬鬆柔軟的麵包是用小蘇打製成的。這種成分在加熱時會產生二氧化碳，即使與水混合時也會使麵包蓬鬆。此反應表示如下：

NaHCO₃ + H⁺ → CO₂ + H₂O + 酸的鈉鹽

• 美容護膚品、化妝品和幾乎所有個人衛生用品都是用 NaHCO₃ 產品製成的。

• 牙齒和牙齦的治療也包含了 NaHCO₃ 的廣泛應用。口腔和牙齒也可以用 NaHCO₃ 溶液清潔。

• 這種成分會形成肥皂泡沫，有助於滅火。它被稱為由 NaHCO₃ 製成的蘇打-酸滅火器。

• 抗酸劑的生產過程也與 NaHCO₃ 的廣泛應用有關。

• 某些殺蟲劑的製備也包括 NaHCO₃ 的應用。

結論

碳酸氫鈉 (NaHCO₃) 由四個原子組成，這些原子在形成這種成分方面具有各自的重要性。鈉、碳、氫和氧存在於該化合物中。重結晶過程與 NaHCO₃ 密不可分，以生產蘇打灰。這種成分的用途和直接應用被發現對多種工業用途有益。

常見問題

1. 小蘇打的 pH 值是多少？

小蘇打溶解在水中會形成鹼性溶液。0.1 摩爾小蘇打溶液的 pH 值約為 8.3。

2. 啟用小蘇打需要哪種酸？

小蘇打的主要成分之一是碳酸氫鈉。小蘇打的活化取決於可能與紅糖、酪乳、醋甚至酸奶發生的反應。這些反應會產生小蘇打的鹼性溶液。

3. 小蘇打的性質是什麼？

小蘇打被認為是一種重要的結晶粉末成分。小蘇打通常在自然界中發現，也可以透過一些化學過程製備。