История, технологии производства, свойства и применение пищевой соды

Введение.

Сода

(натрон, бикарбонат натрия, гидрокарбонат натрия) - нейтрализующая кислоту натриевая соль. Питьевая сода - это гидрокарбонат натрия NaHCO3, двууглекислый натрий. В общем случае «сода» представляет собой техническое название натриевых солей угольной кислоты H2CO3. В зависимости от химического состава соединения различается питьевая сода (пищевая сода, бикарбонат натрия, двууглекислый натрий, гидрокарбонат натрия) - NaHCO3, кальцинированная сода (карбонат натрия, безводный углекислый натрий) - Na2CO3 и кристаллическая сода - Na2CO3•10H2O, Na2CO3•7H2O, Na2CO3•H2O. Искусственная пищевая сода (NaHCO3) - белый кристаллический порошок.
Содовое озеро Современные содовые озёра 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.

Что такое пищевая сода.

NaHCO3 В промышленности, торговле и в быту под названием сода встречаются несколько продуктов: кальцинированная сода - безводный углекислый натрий Na2СO3, двууглекислая сода - бикарбонат натрия NaНСO3, часто называемая также питьевой содой, кристаллическая сода Na2СO3•10Н2O и Nа2СO3•Н2O и каустическая сода, или едкий натр, NаОН. Обыкновенная сода, в зависимости от способа приготовления, бывает леблановская и аммиачная. Последняя представляет собой более чистый продукт. Кроме того сода бывает либо в виде кальцинированной (безводной, прокаленной), либо кристаллической. Эта сода содержит 10 частей воды.
Современная пищевая сода - типичный промышленный продукт. Однако она была известна человечеству задолго до нашей эры в естественном состоянии и уже применялась в кулинарии Древнего Египта, на территории которого существовали содовые озера, выделявшие на жгучем солнце пустыни осадочную соду.
В природе сода встречается в твердом виде в небольших залежах в составе минерала трона Na2CO3 NaHCO3•2H2O, в виде раствора - в воде некоторых содовых озер и щелочных минеральных источников и в золе некоторых растений. До начала XIX в. использовалась почти исключительно природная сода, но с ростом потребления соды возникла необходимость производства соды в больших масштабах искусственным путем. В настоящее время добыча природной соды крайне мала. Имеются содовые озера (в Кулундинской степи), однако природная сода составляет небольшой процент в общем ее производстве. Промышленное производство очищенного продукта тесно связано с содовым производством, поскольку в качестве сырья для получения очищенной пищевой соды применяется карбонат (или сырой гидрокарбонат) натрия, а также диоксид углерода известковых печей.
В настоящее время в мире производится несколько миллионов тонн соды в год для промышленного производства, пищевой и медицинской промышленности.
Искусственно сода была получена лишь в конце XVIII века во Франции химиком Лебланом (1791 год). Секрет получения, как тогда водилось, долго держался в тайне, вследствие чего сода стала впервые активно применяться именно во французской кулинарии, особенно во французском кондитерском производстве, и в первую очередь при изготовлении бисквитов и других французских печений, в то время как кондитерское производство в других странах - например, в Австрии, в России - развивалось в ином направлении, с использованием других, преимущественно дрожжевых тестоподъемных средств. Вот почему во Франции, кроме бисквитов, доминировали сухие и слоеные печенья, а в Германии и Польше, где работали французские учителя-повара, получило развитие песочное содовое тесто, в то время как Вена вплоть до XX века оставалась центром пышных кондитерских изделий и знаменита превосходным дрожжевым «венским тестом» - верхом искусного применения дрожжей в кондитерском деле. Лишь в 1861 году бельгийский химик Э. Сольве разработал современный способ получения соды, на который во второй половине XIX - начале XX века перешли все европейские страны и США.
Лишь после Первой мировой войны и революции 1917 г. содовые кондитерские изделия получили развитие в СССР, в 20-30-х годах, в основном через сеть общественного питания, ибо содовое тесто дает возможность достигать стереотипности, стандарта выпечных изделий (одинаковости в их весе, виде, форме). А после Второй мировой войны содовые кондитерские изделия заняли в России основное место в домашнем приготовлении за счет утраты навыков новых поколений к созданию традиционных национальных русских сладостей, а также в связи с редким появлением в продаже дрожжей и разнообразных пряностей, применяемых ранее в русском кондитерском деле (бадьян, калган, корица, имбирь, черный перец, померанцевая цедра).

Сода пищевая

Характеристики пищевой соды.

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.

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 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.

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:

Кулинария.

Сода в кулинарии 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.).
Сода в кулинарии 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:
2NaHCO3 (сода) → Na2CO3 (соль) + H2O (вода) + CO2 (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:
NaHCO3 (сода) + R-COOH (кислота) → R-COONa (соль) + H2O (вода) + CO2 (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.

Сода в медицине

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.
Лечебные свойства соды 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, NaHCO3, 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.

Технологии производства соды.

Украинские содовые заводы

Сода впервые была получена в 1793 г. Лебланком, однако пищевая, очищенная сода была изготовлена в 1861 г. Сольвэ.
В конце XVIII и начале XIX в. для получения искусственной соды стали применять способ Леблана, сущность которого заключается в следующем: из поваренной соли действием на нее серной кислотой вначале получали сульфат натрия, затем сульфат натрия сплавляли при высокой температуре с углекислым кальцием и углем. Из полученного сплава соду выщелачивали водой. Раствор затем выпаривали.
Изобретение бельгийским ученым Э. Сольвэ в середине XIX столетия аммиачного способа получения соды способствовало интенсивному ее внедрению в первую очередь в кондитерское дело. Основной способ искусственного получения соды в настоящее время во всех странах - аммиачный способ производства кальцинированной соды, являющейся материалом для получения остальных содовых продуктов. Сначала Франция и Германия использовали соду как технологическую добавку для разрыхления теста с целью увеличения его объема, улучшения качества. Сода делает тесто мягким, пышным, легко усвояемым. С конца XIX-начала XX века соду стали применять другие страны, в том числе Россия.
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.

Способы производства бикарбоната натрия.

Бикарбонат натрия выступает промежуточным продуктом промышленного получения кальцинированной соды по методу Сольве, предусматривающему пропускание через насыщенный раствор хлорида натрия эквимолярных (т.е. содержащих равные количества молей) количеств газообразных аммиака и диоксида углерода, что имитирует ввод в систему гидрокарбоната аммония NH4HCO3:
NH3 + H2O + CO2 + NaCl / NH4HCO3 → NaHCO3 + NH4Cl.
В образующемся растворе наименее растворимой солью является бикарбонат натрия, который выпадает в виде кристаллического осадка. При этом важно отметить, что товарным видом данной продукции выступает очищенный двууглекислый натрий.
Наиболее широко распространенным способом очистки солей от примесей в общем случае выступает их перекристаллизация из растворов, причем в качестве растворителя наиболее часто используется вода. В основе данного способа лежит свойство большинства солей увеличивать растворимость при повышении температуры.
Согласно методу перекристаллизации, очищаемая соль растворяется в воде при высокой температуре, после чего раствор доводится до насыщенияч, а затем охлаждается, причем началу последнего из перечисленных процессов предшествует удаление нерастворенных примесей посредством фильтрации. В ходе же охлаждения раствора растворимость соли уменьшается, она выпадает в осадок и отфильтровывается. Вследствие предпринимаемых мер чистота соли повышается, поскольку все примеси, входящие в ее состав до осуществления процесса, растворяются в воде и переходят в фильтрат, представляющий собой маточную жидкость, возвращаемую на начальную стадию. По мере циркуляции маточной жидкости в ней накапливаются примеси, что в конечном счете негативно отражается на чистоте получаемой продукции и обуславливает необходимость периодического вывода из цикла части фильтрата.
Однако в том случае, если соль, подобно бикарбонату натрия, плохо растворима в воде, очищать ее методом перекристаллизации представляется экономически невыгодным, так как в системе для получения единицы массы чистого продукта должно циркулировать большое количество маточной жидкости, требующей попеременного нагревания и охлаждения. В связи с этим обстоятельством в промышленных масштабах очищенную пищевую соду получают не методом перекристаллизации, но карбонизацией содового раствора путем пропускания диоксида углерода под давление в насыщенном растворе карбоната натрия при температуре около 75° С согласно реакции:
Na2CO3(р.) + CO2(г.) + H2O(ж.) ↔ 2NaHCO3(тв.) + 52,4 кДж (+ 12,5 ккал).
Практическое применение метода карбонизации позволяет значительно сократить объем жидкости, необходимой для получения единицы бикарбоната натрия, поскольку растворимость кальцинированной соды в несколько раз превышает соответствующий показатель гидрокарбоната натрия.
Содовый раствор для карбонизации получается путем растворения в воде твердой технической соды, образующейся при кальцинации сырого бикарбоната (этот процесс носит название «сухого» способа) или же разложением двууглекислого натрия в водной среде при нагревании («мокрый» способ), которое называется декарбонизацией, согласно реакции:
2NaHCO3(р.) ↔ Na2CO3(р.) + CO2(г.) + H2O(пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал).
Выпадающая при насыщении содового раствора диоксидом углерода чистая пищевая сода отделяется, а маточная жидкость, содержащая смесь карбоната и бикарбоната натрия, а также растворенных примесей (например, NaCl), возвращается в начало процесса для получения исходного раствора. Вследствие многократной циркуляции маточной жидкости в ней накапливаются примеси, способные засорить очищенный продукт. В результате этого часть маточной жидкости выводится из цикла и направляется в общем случае на рассолоочистку с целью разбавления крепкого содового раствора.

Для производства очищенного бикарбоната натрия используются так называемые «сухой» и «мокрый» способы. В основе процесса обычная реакция карбонизации, т.е. насыщение раствора углекислым газом. Происходит перекристаллизация. Способы отличаются приготовлением раствора. При сухом способе берется готовая кальцинированная сода и растворяется водой, а при мокром используется технический бикарбонат. Колонное оборудование по принципу действия почти идентично тому, что задействовано при производстве кальцинированной соды, но выполнено из высококачественной нержавеющей стали. Чистота в цехе и чистота готовой продукции находятся под постоянным контролем органов государственного санитарно-эпидемиологического надзора.

ООО “Компани “Плазма”® осуществляет поставки каустической соды, кальцинированной соды, а также соды пищевой в мешках и в пачках со склада в Харькове в сроки и по доступным ценам, на выгодных для Вас условиях.

Контактная информация:
Тел.: +38 (094) 977-67-38, (067) 696-77-22, (093) 616-55-51
Тел./Факс: +38 (057) 781-37-38
E-mail : genya_t@yahoo.com


ООО “Компани “Плазма”
61108, Украина, г.Харьков
Тел.: +38 (094) 977-67-38, (067) 696-77-22, (093) 616-55-51
Тел./Факс: +38 (057) 781-37-38
E-mail : genya_t@yahoo.com