Natriumbicarbonaat

Natriumbicarbonaat (IUPAC-naam: natriumwaterstofcarbonaat), algemeen bekend als zuiveringszout (vooral in Noord-Amerika en Nieuw-Zeeland) of natriumbicarbonaat, is een chemische verbinding met de formule NaHCO3. Het is een zout dat is samengesteld uit een natriumkation (Na +) en een bicarbonaatanion (HCO3−). Natriumbicarbonaat is een witte vaste stof die kristallijn is, maar vaak verschijnt als een fijn poeder. Het heeft een licht zoute, alkalische smaak die lijkt op die van soda (natriumcarbonaat). De natuurlijke minerale vorm is nahcoliet. Het is een bestanddeel van het mineraal natron en wordt in veel minerale bronnen opgelost gevonden.

Natriumbicarbonaat kent de volgende toepassingen:

- Bij het koken wordt zuiveringszout voornamelijk gebruikt bij het bakken als rijsmiddel. Wanneer het reageert met zuur, komt er kooldioxide vrij, wat uitzetting van het beslag veroorzaakt en de karakteristieke textuur en korrel vormt in pannenkoeken, cakes, snelle broden, sodabrood en ander gebakken en gefrituurd voedsel.

Zure materialen die deze reactie veroorzaken, zijn onder meer waterstoffosfaten, wijnsteen, citroensap, yoghurt, karnemelk, cacao en azijn. Zuiveringszout kan samen met zuurdesem worden gebruikt, dat zuur is, waardoor het een lichter product wordt met een minder zure smaak.

Warmte kan er op zichzelf ook voor zorgen dat natriumbicarbonaat bij het bakken als verhogingsmiddel werkt vanwege thermische ontleding, waardoor koolstofdioxide vrijkomt bij temperaturen boven 80 ° C (180 ° F)

Op deze manier gebruiken, zonder de aanwezigheid van een zure component (in het beslag of door het gebruik van een bakpoeder dat zuur bevat), komt slechts de helft van de beschikbare CO2 vrij (één CO2-molecuul wordt gevormd voor elke twee equivalenten van NaHCO3). Bovendien, in afwezigheid van zuur, produceert thermische ontleding van natriumbicarbonaat ook natriumcarbonaat, dat sterk alkalisch is en het gebakken product een bittere, "zeepachtige" smaak en een gele kleur geeft. Omdat de reactie langzaam verloopt bij kamertemperatuur, kunnen mengsels (cakebeslag, etc.) blijven staan ​​zonder te rijzen totdat ze in de oven worden verwarmd.

Bij het toevoegen van zuur worden alkalische ingrediënten zoals volle melk of in Nederland verwerkte cacao vaak toegevoegd aan gebakken voedingsmiddelen om een ​​te zure smaak van het toegevoegde zuur te voorkomen.

Bakpoeder, ook verkocht om te koken, bevat ongeveer 30% bicarbonaat en verschillende zure ingrediënten die worden geactiveerd door toevoeging van water, zonder dat er extra zuren in het kookmedium nodig zijn. Veel vormen van bakpoeder bevatten natriumbicarbonaat gecombineerd met calciumzuurfosfaat, natriumaluminiumfosfaat of wijnsteen. Zuiveringszout is alkalisch; het zuur dat in bakpoeder wordt gebruikt, vermijdt een metaalachtige smaak wanneer de chemische verandering tijdens het bakken natriumcarbonaat veroorzaakt

Natriumbicarbonaat werd soms gebruikt bij het koken van groene groenten, omdat het een felgroene kleur geeft - die wordt beschreven als kunstmatig - omdat het reageert met chlorofyl om chlorophyllin te produceren. Dit heeft echter de neiging smaak, textuur en voedingswaarde te beïnvloeden en is niet langer gebruikelijk.

Zuiveringszout wordt gebruikt om peulvruchten (erwten, bonen) voor en tijdens het koken te verzachten, zoals in het traditionele Britse papperige erwtenrecept voor het weken van de erwten. Het belangrijkste effect van natriumbicarbonaat is het wijzigen van de pH van de weekoplossing en het kookwater; dit verzacht de harde buitenkant, verkort de kooktijden en kan het percentage voedingsstoffen in de schotel, de smaak en de consistentie veranderen.

Zuiveringszout kan reageren met zuren in voedsel, waaronder vitamine C (L-ascorbinezuur).

Het wordt gebruikt in de Aziatische en Latijns-Amerikaanse keuken om vlees mals te maken. Het wordt ook gebruikt bij het paneren, zoals voor gefrituurd voedsel, om de knapperigheid te verbeteren en doorgangen voor stoom te laten ontsnappen, zodat het paneermeel niet wordt weggeblazen tijdens het koken.

-Fungicide en ongediertebestrijding

Natriumbicarbonaat kan een effectieve manier zijn om de groei van schimmels te beheersen en wordt in de Verenigde Staten door de Environmental Protection Agency geregistreerd als biopesticide.

-Alkaliteit / pH-verhoging

Natriumbicarbonaat kan worden toegevoegd aan zwembaden, spa's en tuinvijvers om de totale alkaliteit te verhogen (de pH te verhogen).

-Pyrotechniek

Natriumbicarbonaat is een van de belangrijkste componenten van het gewone vuurwerk "zwarte slang". Het effect wordt veroorzaakt door de thermische ontbinding, die kooldioxidegas produceert om een ​​lange slangachtige as te produceren als verbrandingsproduct van het andere hoofdbestanddeel, sucrose.

-Mild desinfectiemiddel

Het heeft zwakke desinfecterende eigenschappen en het kan een effectief fungicide zijn tegen sommige organismen. Omdat zuiveringszout muffe geuren absorbeert, is het een betrouwbare methode geworden voor verkopers van tweedehands boeken om boeken minder onaangenaam te maken.

-Brandblusser

Natriumbicarbonaat kan worden gebruikt om klein vet of elektrische branden te blussen door over het vuur te worden gegooid, omdat bij verhitting van natriumbicarbonaat kooldioxide vrijkomt. Het mag echter niet worden toegepast bij branden in friteuses; door het plotseling vrijkomen van gas kan het vet gaan spetteren. Natriumbicarbonaat wordt gebruikt in BC droge chemische brandblussers als alternatief voor het meer corrosieve diammoniumfosfaat in ABC-blussers. Het alkalische karakter van natriumbicarbonaat maakt het, naast Purple-K, het enige droge chemische middel dat werd gebruikt in grootschalige brandblussystemen die in commerciële keukens zijn geïnstalleerd. Omdat het als alkali kan werken, heeft het een milde verzepingseffect op heet vet, dat een verstikkend, zeepachtig schuim vormt.

-Neutralisatie van zuren
Natriumbicarbonaat reageert spontaan met zuren, waarbij CO2-gas vrijkomt als reactieproduct. Het wordt vaak gebruikt om ongewenste zuuroplossingen of zuurlekkages in chemische laboratoria te neutraliseren. Natriumbicarbonaat is niet geschikt om base te neutraliseren, ook al is het amfoteer en reageert het met zowel zuren als basen.

-Medisch gebruik en gezondheid
Natriumbicarbonaat gemengd met water kan worden gebruikt als antacidum om zure oprispingen en brandend maagzuur te behandelen. De reactie met maagzuur produceert zout, water en koolstofdioxide:

NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 (g)

Een mengsel van natriumbicarbonaat en polyethyleenglycol zoals PegLyte, opgelost in water en oraal ingenomen, is een effectieve maagdarmspoeling en laxeermiddel voorafgaand aan gastro-intestinale chirurgie, gastroscopie, enz.

Intraveneus natriumbicarbonaat in een waterige oplossing wordt soms gebruikt voor gevallen van acidose of wanneer er onvoldoende natrium- of bicarbonaationen in het bloed zitten. In geval van respiratoire acidose drijft het geïnfuseerde bicarbonaat-ion de koolzuur / bicarbonaatbuffer van plasma naar links en verhoogt zo de pH. Om deze reden wordt natriumbicarbonaat gebruikt bij medisch gecontroleerde cardiopulmonale reanimatie. Infusie van bicarbonaat is alleen geïndiceerd als de bloed-pH duidelijk laag is (<7,1–7,0).

HCO3− wordt gebruikt voor de behandeling van hyperkaliëmie, omdat het K + tijdens cellen van acidose terug in cellen zal drijven. Aangezien natriumbicarbonaat alkalose kan veroorzaken, wordt het soms gebruikt om overdosering met aspirine te behandelen. Aspirine heeft een zure omgeving nodig voor een goede opname, en de basisomgeving vermindert de opname van aspirine in het geval van een overdosis. Natriumbicarbonaat is ook gebruikt bij de behandeling van een overdosis tricyclische antidepressiva. Het kan ook plaatselijk als pasta worden aangebracht, met drie delen zuiveringszout op een deel water, om sommige soorten insectenbeten en -steken te verlichten (evenals de bijbehorende zwelling).

Sommige alternatieve beoefenaars, zoals Tullio Simoncini, hebben zuiveringszout gepromoot als middel tegen kanker, waarvoor de American Cancer Society heeft gewaarschuwd vanwege zowel de onbewezen doeltreffendheid als het potentiële gevaar bij gebruik. Edzard Ernst noemde de bevordering van natriumbicarbonaat als middel tegen kanker "een van de meest misselijkmakende alternatieve vormen van kankerzwendel die ik al heel lang zie".

Natriumbicarbonaat kan aan lokale anesthetica worden toegevoegd om het begin van hun effecten te versnellen en hun injectie minder pijnlijk te maken. Het is ook een onderdeel van de oplossing van Moffett, gebruikt bij neuschirurgie.

Al in de jaren twintig bleek bicarbonaat verhoogde botsterkte te veroorzaken bij patiënten die calcium in hun urine verloren. In 1968 werd aangenomen dat diëten die te veel zuur produceerden, botten in gevaar brachten. Experimenten van Anthony Sebastian van de Universiteit van Californië, San Francisco vanaf het einde van de 20e eeuw, toonden aan dat het lichaam botten en spieren afbreekt om carbonaten, fosfaten en ammoniak af te geven, die zuur neutraliseren. Het toevoegen van bicarbonaat aan het dieet (hij koos ervoor om de natriumvrije saleratus, kaliumbicarbonaat te gebruiken) verminderde het calciumverlies bij postmenopauzale vrouwen, wat neerkwam op het equivalent van "een arm-en-een-been-waarde" bot als dit gedurende twee decennia.

Net als bij het bakken wordt natriumbicarbonaat samen met een mild zuur zoals wijnsteenzuur als hulpstof in bruistabletten gebruikt: wanneer zo'n tablet in een glas water valt, verlaat het carbonaat het reactiemedium als kooldioxidegas ( HCO3− + H + → H2O + CO2 ↑ of, nauwkeuriger gezegd, HCO3− + H3O + → 2 H2O + CO2 ↑), waardoor het medicijn samen met het resulterende zout in het water (in dit voorbeeld natriumtartraat) opgelost blijft.

-Persoonlijke hygiëne

Van tandpasta die natriumbicarbonaat bevat, is in verschillende onderzoeken aangetoond dat het een betere bleekfunctie en tandplakverwijdering heeft dan tandpasta zonder.

Natriumbicarbonaat wordt ook gebruikt als ingrediënt in sommige mondspoelingen. Het heeft anticaries en schurende eigenschappen. Het werkt als een mechanische reiniger op de tanden en het tandvlees, neutraliseert de zuurproductie in de mond en werkt ook als antisepticum om infecties te helpen voorkomen. Natriumbicarbonaat in combinatie met andere ingrediënten kan worden gebruikt om een ​​droge of natte deodorant te maken. Natriumbicarbonaat kan worden gebruikt als buffer, gecombineerd met keukenzout, bij het creëren van een oplossing voor neusirrigatie.

-Het wordt gebruikt bij ooghygiëne om blefaritis te behandelen. Dit wordt gedaan door een theelepel natriumbicarbonaat toe te voegen aan recent gekookt water, gevolgd door zachtjes schrobben van de wimperbasis met een wattenstaafje gedoopt in de oplossing.

-Veterinair gebruik

Natriumbicarbonaat wordt gebruikt als voedingssupplement voor runderen, met name als buffer voor de pens.

-In de sport
Hoewel kleine doses natriumbicarbonaat zijn gebruikt als aanvulling voor atleten bij snelheidsevenementen, zoals hardlopen op middellange afstand, is er onvoldoende bewijs voor voordeel en overdosering is een gezondheidsrisico omdat natriumbicarbonaat irritatie van het maagdarmkanaal kan veroorzaken.

-Reinigingsmiddel

Natriumbicarbonaat wordt gebruikt in een proces voor het verwijderen van verf en corrosie dat sodablasting wordt genoemd; het proces is bijzonder geschikt voor het reinigen van aluminium panelen die kunnen worden vervormd door andere soorten schuurmiddelen.

Een fabrikant beveelt een pasta gemaakt van zuiveringszout met minimaal water aan als een zacht schuurpoeder en is nuttig bij het verwijderen van oppervlakteroest, aangezien de roest een wateroplosbare verbinding vormt in een geconcentreerde alkalische oplossing;  koud water moet worden gebruikt, omdat warmwateroplossingen staal kunnen aantasten. Natriumbicarbonaat tast de dunne beschermende oxidelaag aan die zich op aluminium vormt, waardoor het ongeschikt is om dit metaal te reinigen. Een oplossing in warm water zal de aanslag van zilver verwijderen als het zilver in contact komt met een stuk aluminiumfolie. Zuiveringszout wordt vaak aan wasmachines toegevoegd als vervanging voor waterontharder en om geurtjes uit kleding te verwijderen. Het is ook effectief bij het verwijderen van zware thee- en koffievlekken uit kopjes wanneer het wordt verdund met warm water. Ook kan zuiveringszout worden gebruikt als een multifunctionele geurverwijderaar.

Tijdens het Manhattan-project om de atoombom begin jaren veertig te ontwikkelen, was de chemische toxiciteit van uranium een ​​probleem. Uraniumoxiden bleken zeer goed te plakken op katoenen doek en spoelden niet uit met zeep of wasmiddel. Het uranium zou echter wegspoelen met een 2% -oplossing van natriumbicarbonaat. Kleding kan besmet raken met giftig stof van verarmd uranium (DU), dat erg dicht is en daarom wordt gebruikt voor tegengewichten in een civiele context en in pantserdoordringende projectielen. DU wordt niet verwijderd door normaal wassen; wassen met ongeveer 6 ons (170 g) zuiveringszout in 2 gallon (7,5 l) water zal helpen om het uit te spoelen.