SOS, czyli słowo o sodzie – cz. 1.

Często tak jest, że pewne rzeczy stają się tak powszechne, że zapominamy o ich istnieniu i nie zwracamy na nie uwagi. Mam niekiedy wrażenie, że wielu ludzi jest w stanie więcej powiedzieć na temat tajemnic kosmosu i powstawania Wszechświata niż o rzeczach, których używają na co dzień. Na przykład o tym zwyczajnym białym proszku, który skrywają kolorowe torebeczki stojące sobie grzecznie w sklepach na półce obok kwasku cytrynowego i żelatyny.

Nie musicie oczywiście biec do najbliższego spożywczego i sprawdzać, co to jest (zresztą u Was może być inne ustawienie niż w moim osiedlowym sklepiku). Już spieszę z odpowiedzą, choć pewnie wiele osób już się domyśliło. To soda, a mówiąc precyzyjniej soda oczyszczona. To zastrzeżenie jest bardzo, ale to bardzo istotne, ponieważ, jak mówi przysłowie: „Niejednemu psu na imię Burek”. Podobnie jest z sodą, której rodzajów jest kilka.

Ale zacznijmy od sody oczyszczonej, czyli wodorowęglanu sodu (NaHCO3). Jest ona przez nas używana przede wszystkim w kuchni, jako dodatek do wypieków. Niektórzy stosują ją zamiast proszku do pieczenia, co w sumie na jedno wychodzi, ponieważ jego głównym składnikiem także jest soda oczyszczona. Jej działanie spulchniające ciasto wynika z faktu, że pod wpływem podwyższonej temperatury (ale znowu nie takiej wysokiej, bo wystarczy około 60°C) soda oczyszczona ulega rozkładowi, który to proces opisuje następująca reakcja chemiczna:

2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O↑ + CO2

Powstająca woda i dwutlenek węgla są w formie gazowej i to one uwięzione w cieście odpowiadają za jego „dziurawą” (porowatą) strukturę.

To oczywiście nie wyczerpuje domowych zastosowań sody, która ostatnio zyskuje na popularności jako naturalny (czyli taki „bez chemii”) środek czyszczący, zresztą nie tylko powierzchni płaskich czy armatury, ale także higieny osobistej. W tym ostatnim przypadku to również nie jest żadna nowość, bowiem sodę oczyszczoną spotkamy w niemal każdej paście do zębów. Sodę stosuje się także w nadkwasocie żołądka, ponieważ mając właściwości alkaiczne (zasadowe) reaguje z kwasem solnym (chlorowodorowym) obecnym w soku żołądkowym.

Sodę oczyszczoną dodaje się do wypieku tzw. soda bread, czyli chebu sodowego, bardzo popularnego w Irlandii
[© O’Dea at Wikimedia Commons]

W porządku, zostawmy może już sodę oczyszczoną, a zajmijmy się jej krewniaczkami. Na przykład powstającym w wyniku termicznego rozkładu wodorowęglanu sodu węglanem sodu, Na2CO3 (patrz równanie reakcji powyżej). Ten gagatek w zależności od formy występowania przyjmuje równe sodowe pseudonimy. Kiedy jest całkowicie bezwodnym białym proszkiem nazywa się go sodą kalcynowaną czyli prażoną, ponieważ powstaje właśnie w wyniku prażenia (kalcynowania). Czasem nazywa się go także sodą amoniakalną, ale skąd się ta nazwa wzięła, opowiem później.

Z kolei kiedy węglan sodu tworzy kryształy zawierające w swojej strukturze wodę (w proporcji 10 cząsteczek wody na jedną cząsteczkę węglanu) to mamy do czynienia z sodą krystaliczną, która jeśli występuje naturalnie tworzy minerał nazywany sodą rodzimą (tzw. natron). Jak już jesteśmy przy kryształach, to czasem tworzą się takie, które w swojej strukturze mają i jony węglanowe i wodorowęglanowe (plus kationy sodowe) i taką substancję nazywa się sodą śnieżną (bo jest, cóż za zaskoczenie, biała jak śnieg).

Jedno z wyschniętych słonych jezior w Czadzie z widocznymi warstwami natronu, czyli sody rodzimej
[Alexios Niarchos, via Wikimedia Commons]

Zastosowań węglanu sodu jest bez liku. Jest niezbędnym surowcem w produkcji szkła czy papieru. Jest w proszkach do prania, przede wszystkim jako czynnik zmiękczający wodę (czyli w wielkim skrócie – powodującym wytrącanie z niej jonów wapnia i magnezu). Stosuje się go w produkcji farb, tynków i innych materiałów budowlanych. Jako regulator kwasowości środowiska wykorzystuje go przemysł włókienniczy oraz garbarski.

Trzecim podstawowym rodzajem sody, jest wodorotlenek sodu (NaOH), czyli soda kaustyczna albo żrąca. To ostatnie określenie nie jest żadną przenośnią. Wodorotlenek sodu jest silną zasadą, działającą na nasze tkanki niemal tak silnie jak kwas siarkowy(VI) czy azotowy(V). Ług sodowy, jak popularnie określa się roztwór sody kaustycznej ma odczyn silnie zasadowy, dla wysokich stężeń posiadający pH powyżej 14.

Wodorotlenek sodu (NaOH) występuje najczęściej w postaci granulek, niebiezpiecznie przypominających cukier…
[Walkerma, Public domain, via Wikimedia Commons]

Występująca zwykle jako przezroczysto-białe granulki soda żrąca jest związkiem silnie higroskopijnym, mówiąc kolokwialnie chłonie wodę jak gąbka. Co ważne proces ten jest bardzo egzotermiczny, a więc powoduje grzanie roztworu, co stanowi duże zagrożenie, bowiem może się zdarzyć, ze zacznie on wrzeć i pryskać dookoła czyniąc spustoszenie. Bez okularów ochronnych, rękawiczek i fartucha w ogóle nie zabierajcie się do pracy z sodą. Mówię z autopsji, bo widziałem co ona potrafi. Tym bardziej martwi mnie beztroska z jaką ludzie używają środki do udrażniania rur kanalizacyjnych (tzw. „kret”), który składa się właściwie głównie z sody. Szczególnie groźna jest sytuacja, kiedy przypominającymi biały cukier granulkami sody zainteresują się dzieci. Horror i dramat (i jestem w tym momencie absolutnie poważny).

No dobrze, ale wodorotlenek sodu to nie zło wcielone. Jest bardzo ważnym produktem przemysłu chemicznego, a otrzymuje się go w wyniku kaustyfikacji sody kalcynowanej, czyli poprzez działanie na nią świeżym wapnem gaszonym (wodorotlenkiem wapnia, które tworzy potem nierozpuszczalny w wodzie węglan wapnia):

Ca(OH)2 + Na2CO3 → 2NaOH + CaCO3

Soda kaustyczna ma dosłownie setki zastosowań, od produkcji leków po wytwarzanie mydła, syntetycznej gumy i sztucznego jedwabiu. Soda kalcynowana jest też (to nawet mnie zaskoczyło) dodatkiem do żywności (!!!) o symbolu E524. Jakkolwiek nigdy na żadnej etykiecie jej nie widziałem. Za to na pewno nie raz widzieliście dodatek E500, pod którym kryje się zbiorczo i węglan i wodorowęglan sodu. A to już zdecydowanie przyjazne nam substancje 😉.

Wojciech Smułek