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Natriumhydrogencarbonat

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Bild:Disambig-dark.svg Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Chemikalie Natriumhydrogencarbonat (kurz Natron). Für weitere Bedeutungen des Begriffes Natron siehe Natron.
Strukturformel
Na+ Bild:Hydrogencarbonat.PNG
Allgemeines
Name Natriumhydrogencarbonat
Andere Namen
  • (doppeltkohlensaures) Natron
  • Natriumbicarbonat
  • Bikarbonat
  • Backpulver
  • Bullrichsalz
Summenformel NaHCO3
CAS-Nummer 144-55-8
Kurzbeschreibung weißes Pulver
Eigenschaften
Molmasse 84,01 g·mol-1
Aggregatzustand fest
Dichte 2,22 g·cm-3
Schmelzpunkt Zersetzung bei über 50 °C
Siedepunkt nicht anwendbar
Dampfdruck  ? (?)
Löslichkeit

95,5 g·l-1 (bei 20 °C)

Sicherheitshinweise
Gefahrstoffkennzeichnung
keine Gefahrensymbole
R- und S-Sätze R: keine R-Sätze
S: 22-24/25
weitere Sicherheitshinweise
MAK  ?
LD50 (oral, Ratte) 4220 mg·kg-1
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Natriumhydrogencarbonat, chemisch NaHCO3, kurz Natron, wird oft auch mit den chemisch falschen, teilweise sehr veralteten Trivialnamen doppeltkohlensaures Natron, Natriumbicarbonat oder Bikarbonat bezeichnet (falsch, da kein echtes Bikarbonat) - nicht zu verwechseln mit Natronlauge. Im Handel wird Natron auch unter Bezeichnungen wie „Speisesoda“, Speisenatron (z.B. in Rezepten) und unter den Traditionsmarken „KaiserNatron®“ oder „Bullrichsalz®“ gehandelt. Es ist ein feines weißes Pulver und zersetzt sich oberhalb einer Temperatur von 65 °C unter Abspaltung von Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Natriumcarbonat. Es ist ein Natriumsalz der Kohlensäure und hat eine Dichte von 2,159 g·cm-3.

Inhaltsverzeichnis

Biologische Bedeutung

Mit Säuren reagiert es schäumend unter Bildung von Kohlenstoffdioxid und Wasser:

\mathrm{NaHCO_3 + HCl \longrightarrow NaCl + CO_2 + H_2O}
Natriumhydrogencarbonat und Salzsäure reagieren zu Natriumchlorid, Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Die Möglichkeit, Säuren durch HCO3- zu neutralisieren, ist für den Körper überlebenswichtig.

  • Im Magen muss aufgrund der dort aktiven Enzyme ein saures Milieu herrschen, dies geschieht durch Produktion von Chlorwasserstoff (HCl). Die Epithelzellen der Magenwand, die bei einem solch niedrigen pH-Wert sofort zugrunde gehen würden, schützen sich selbst durch Abgabe von mit HCO3- versetztem Schleim[1]. Dringen H+-Ionen der Salzsäure in die Schleimschicht ein, so werden sie zu CO2 und Wasser neutralisiert. Das CO2 entweicht z.T. durch die Speiseröhre.
  • Im Dünndarm wird aber wieder eine alkalische Umgebung benötigt, da hier andere Enzyme die Spaltung der Nährstoffe übernehmen. Die Änderung des pH-Wertes erfolgt im Zwölffingerdarm durch Einspeisung des Sekretes der Bauchspeicheldrüse, welches unter anderem HCO3- enthält.

Anwendungen in der Industrie

Wegen der thermischen Zersetzung von Natriumhydrogencarbonat, einsetzend oberhalb von 50 °C, wird es seit langer Zeit in der Lebensmitteltechnik als Backtreibmittel (im Backpulver zusammen mit Natriumhydrogenphosphat) und als Feuerlöschpulver genutzt.

\rm{\ \atop 2 \ NaHCO_3 }{W\ddot a rme \atop \longrightarrow} \rm {\ \atop Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O}

Vorkommen

Natriumhydrogencarbonat kommt als natürliches Mineral Nahcolith in den USA vor. Die Verschwisterung mit Ölschiefer verhinderte aber eine industrielle Nutzung.

Herstellung

Umsetzung von gereinigter Natriumkarbonatlösung mit Kohlendioxid unter Kühlung:

\mathrm{Na_2CO_3 + CO_2 + H_2O \longrightarrow 2\ NaHCO_3 }

Das durch Filtration gewonnene Natriumhydrogencarbonat muss vorsichtig getrocknet werden, damit es sich nicht wieder zersetzt.

Das als Zwischenprodukt im Solvay-Verfahren anfallende Natriumhydrogencarbonat wird wegen der Verunreinigungen normalerweise nicht verwendet.

Verwendung von Natron

  • In der Landwirtschaft
    • Als Mittel gegen Pilzerkrankungen wie z.B. Mehltau oder Graufäule. Besonders bekannt unter dem Namen Steinhauer's Mehltauschreck.
  • Bestandteil von Feuerlöschpulvern
  • Im Haushalt
    • zum Enthärten von Wasser (beispielsweise um Tee oder Kaffee zu kochen)
    • zum Entfernen verkrusteter Speisereste: Indem man die Kruste auf dem Topfboden mit 1 Essl. Natron überpudert, das ganze über Nacht stehen lässt und am folgenden Morgen mit einer Tasse Wasser aufkocht, kann man selbst sehr hartnäckige und scheuermilchpflichtige Verkrustungen lösen. Sie lösen sich in großen Flocken vom Topfboden. Dieses Verfahren ist gut geeignet für Edelstahl- und Emailletöpfe, Thermoskannen, Teekannen, Blumenvasen, Urinstein im WC usw.
    • Eine Prise Natron im Kochwasser lässt Erbsen, Linsen und Bohnen schneller weich werden und nimmt verschiedenen Kohlsorten die blähende Wirkung.
    • Es neutralisiert Gerüche z. B.: Abflussrohre, muffige Schuhe, Kühlschrank, Katzentoilette, Kleintierkäfige...
    • als Deo-Ersatz und bei Schweißfüßen als Fußbad anwendbar
    • Trägt man einen Brei aus Natron und Wasser auf einen Insektenstich auf, vermindern sich Juckreiz und Schwellung schnell.
    • Bei der Einnahme von Natriumhydrogencarbonat geht es einem nach einem Kater (Alkohol) besser.
    • Überschüssige Säure in Lebensmitteln wird durch Natron neutralisiert oder abgeschwächt. Dies ist etwa bei der Zubereitung von Konfitüren aus sehr sauren Früchten (z. B. Sanddorn) von Bedeutung, da diese so einen milderen Geschmack erhalten und daher auch weniger Zucker verwendet werden muss. Auch zu einer Speise versehentlich übermäßig zugesetzter Essig oder Zitronensaft kann durch Natron neutralisiert werden.

Bei der Zugabe von Natriumhydrogencarbonat werden aus hartem Wasser Calcium- und Magnesium-Ionen als Carbonate ausgefällt:

\mathrm{Ca^{2+} + 2\ OH^{-} + NaHCO_3 \longrightarrow CaCO_3 + Na^{+} + OH^{-} + H_2O}

Das weichere Wasser kann man dann nach Bodensatzbildung durch Abgießen, oder bereits vorher durch Filtrieren, von den Carbonaten trennen.

  • In der Aquaristik.
    • Erhöhung der Karbonathärte zur Verhinderung eines Säuresturzes.
    • Um die KH in 100 Liter Wasser um 1°dH zu erhöhen, gibt man 3g Natriumhydrogencarbonat hinzu.

Quellen

diana

Wikipedia
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