El bicarbonato de sodio ( nombre IUPAC : hidrogenocarbonato de sodio [9] ), comúnmente conocido como bicarbonato de sodio o bicarbonato de sodio , es un compuesto químico con la fórmula NaHCO 3 . Es una sal compuesta por un catión sodio ( Na + ) y un anión bicarbonato ( HCO 3 − ). El bicarbonato de sodio es un sólido blanco cristalino , pero a menudo aparece como un polvo fino. Tiene un sabor alcalino , ligeramente salado , parecido al del bicarbonato de sodio ( carbonato de sodio ). La forma mineral natural es nahcolita . Es un componente del mineral natrón y se encuentra disuelto en muchos manantiales minerales. [10]
Debido a que es conocida y ampliamente utilizada desde hace mucho tiempo, la sal tiene muchos nombres diferentes, como bicarbonato de sodio, bicarbonato de sodio, bicarbonato de sodio y bicarbonato de sodio, y a menudo se puede encontrar cerca del polvo de hornear en las tiendas. El término bicarbonato de sodio es más común en los Estados Unidos, mientras que bicarbonato de sodio es más común en Australia, el Reino Unido e Irlanda. [11] Las formas coloquiales abreviadas como bicarbonato de sodio , bicarbonato de sodio , bicarbonato y bicarbonato son comunes. [12]
La palabra saleratus , del latín sal æratus (que significa "sal aireada"), fue ampliamente utilizada en el siglo XIX tanto para el bicarbonato de sodio como para el bicarbonato de potasio . [13]
Su código de aditivo alimentario número E es E500. [14]
El prefijo bi- en "bicarbonato" proviene de un sistema de denominación obsoleto anterior al conocimiento molecular. Se basa en la observación de que hay el doble de carbonato (CO 3 −2 ) por sodio en el bicarbonato de sodio (NaHCO 3 ) que en el carbonato de sodio (Na 2 CO 3 ). [15] Las fórmulas químicas modernas de estos compuestos ahora expresan sus composiciones químicas precisas que se desconocían cuando se acuñó el nombre de bicarbonato de potasa (ver también: bicarbonato ).
En la cocina, el bicarbonato de sodio se utiliza principalmente en repostería como agente leudante . Cuando reacciona con el ácido o se calienta, se libera dióxido de carbono, lo que provoca la expansión de la masa y forma la textura y el grano característicos en pasteles, panes rápidos , pan de soda y otros alimentos horneados y fritos. Cuando se utiliza un ácido, la reacción ácido-base se puede representar genéricamente de la siguiente manera: [16]
Los materiales ácidos que inducen esta reacción incluyen fosfatos de hidrógeno , crémor tártaro , jugo de limón , yogur , suero de leche , cacao y vinagre. El bicarbonato de sodio se puede utilizar junto con la masa madre , que es ácida, lo que produce un producto más ligero y con un sabor menos ácido. [17] Dado que la reacción ocurre lentamente a temperatura ambiente, las mezclas (masa para pasteles, etc.) se pueden dejar reposar sin que suban hasta que se calienten en el horno. [ cita necesaria ]
El calor también puede por sí solo hacer que el bicarbonato de sodio actúe como gasificante en la cocción debido a la descomposición térmica , liberando dióxido de carbono a temperaturas superiores a 80 °C (180 °F), de la siguiente manera: [18]
Cuando se utiliza de esta manera solo, sin la presencia de un componente ácido (ya sea en la masa o mediante el uso de un polvo de hornear que contenga ácido), sólo se libera la mitad del CO 2 disponible (se forma una molécula de CO 2 por cada dos equivalentes de NaHCO 3 ). Además, en ausencia de ácido, la descomposición térmica del bicarbonato de sodio también produce carbonato de sodio , que es fuertemente alcalino y le da al producto horneado un sabor amargo y jabonoso y un color amarillo.
El polvo para hornear , que también se vende para cocinar, contiene alrededor de un 30% de bicarbonato y varios ingredientes ácidos que se activan con la adición de agua, sin necesidad de ácidos adicionales en el medio de cocción. [19] [20] [21] Muchas formas de polvo para hornear contienen bicarbonato de sodio combinado con fosfato ácido de calcio , fosfato de aluminio y sodio o crémor tártaro . [22] El bicarbonato de sodio es alcalino; El ácido utilizado en el polvo de hornear evita un sabor metálico cuando el cambio químico durante el horneado crea carbonato de sodio. [23]
El bicarbonato de sodio es uno de los componentes principales de los fuegos artificiales comunes de la "serpiente negra" . El efecto es causado por la descomposición térmica, que produce gas dióxido de carbono para producir una larga ceniza con forma de serpiente como producto de la combustión del otro componente principal, la sacarosa . [24] El bicarbonato de sodio también retrasa las reacciones de combustión mediante la liberación de dióxido de carbono y agua, ambos retardantes de llama, cuando se calienta.
Tiene propiedades desinfectantes débiles [25] [26] y puede ser un fungicida eficaz contra algunos organismos. [27] Debido a que el bicarbonato de sodio absorbe los olores a humedad, se ha convertido en un método confiable para los vendedores de libros usados para hacer que los libros tengan menos malos olores. [28]
El bicarbonato de sodio se puede utilizar para extinguir pequeños incendios eléctricos o de grasa arrojándolo sobre el fuego, ya que el calentamiento del bicarbonato de sodio libera dióxido de carbono. [29] Sin embargo, no debe aplicarse a incendios en freidoras ; la liberación repentina de gas puede provocar que la grasa salpique. [29] El bicarbonato de sodio se utiliza en los extintores de químicos secos BC como una alternativa al fosfato monoamónico más corrosivo en los extintores ABC. La naturaleza alcalina del bicarbonato de sodio lo convierte en el único agente químico seco, además del Purple-K , que se utilizó en sistemas de extinción de incendios a gran escala instalados en cocinas comerciales. Debido a que puede actuar como un álcali, el agente tiene un suave efecto de saponificación sobre la grasa caliente, que se convierte en una espuma jabonosa sofocante. [30]
El bicarbonato de sodio reacciona espontáneamente con ácidos, liberando gas CO 2 como producto de reacción. Se utiliza comúnmente para neutralizar soluciones ácidas no deseadas o derrames de ácido en laboratorios químicos. [31] No es apropiado usar bicarbonato de sodio para neutralizar la base [32] a pesar de que es anfótero y reacciona tanto con ácidos como con bases. [ cita necesaria ]
El bicarbonato de sodio se toma como complemento deportivo para mejorar la resistencia muscular. [33] Los estudios realizados principalmente en hombres han demostrado que el bicarbonato de sodio es más eficaz para mejorar el rendimiento en actividades de alta intensidad a corto plazo. [34]
El bicarbonato de sodio puede prevenir el crecimiento de hongos cuando se aplica sobre las hojas, aunque no los matará. Cantidades excesivas de bicarbonato de sodio pueden provocar decoloración de las frutas (solución al dos por ciento) y clorosis (solución al uno por ciento). [35]
El bicarbonato de sodio mezclado con agua se puede utilizar como antiácido para tratar la indigestión ácida y la acidez de estómago . [36] [37] Su reacción con el ácido del estómago produce sal , agua y dióxido de carbono :
Una mezcla de bicarbonato de sodio y polietilenglicol como PegLyte, [38] disuelta en agua y tomada por vía oral, es una preparación de lavado gastrointestinal eficaz y un laxante antes de la cirugía gastrointestinal, gastroscopia , etc. [ cita necesaria ]
El bicarbonato de sodio intravenoso en una solución acuosa a veces se usa para casos de acidosis , o cuando no hay suficientes iones de sodio o bicarbonato en la sangre. [39] En casos de acidosis respiratoria, el ion bicarbonato infundido impulsa el tampón de ácido carbónico/bicarbonato del plasma hacia la izquierda y, por lo tanto, eleva el pH. Por este motivo, el bicarbonato de sodio se utiliza en reanimación cardiopulmonar supervisada por un médico . La infusión de bicarbonato está indicada sólo cuando el pH sanguíneo es marcadamente bajo (< 7,1 a 7,0). [40]
Se ha demostrado que el bicarbonato de sodio reduce la nefropatía inducida por contraste , la causa más común de insuficiencia renal aguda . [41]
HCO 3 − se utiliza para el tratamiento de la hiperpotasemia , ya que devolverá el K + a las células durante los períodos de acidosis. [42] Dado que el bicarbonato de sodio puede causar alcalosis , a veces se usa para tratar las sobredosis de aspirina. La aspirina requiere un ambiente ácido para una absorción adecuada y un ambiente básico disminuirá la absorción de aspirina en casos de sobredosis. [43] El bicarbonato de sodio también se ha utilizado en el tratamiento de la sobredosis de antidepresivos tricíclicos . [44] También se puede aplicar tópicamente como una pasta, con tres partes de bicarbonato de sodio por una parte de agua, para aliviar algunos tipos de picaduras y picaduras de insectos (así como la hinchazón que las acompaña). [45]
Algunos profesionales alternativos, como Tullio Simoncini , han promovido el bicarbonato de sodio como cura para el cáncer, contra lo cual la Sociedad Estadounidense del Cáncer ha advertido debido a su eficacia no probada y al peligro potencial de su uso. [46] Edzard Ernst ha calificado la promoción del bicarbonato de sodio como cura para el cáncer "una de las estafas alternativas al cáncer más repugnantes que he visto en mucho tiempo". [47]
A los anestésicos locales se puede añadir bicarbonato de sodio , para acelerar la aparición de sus efectos y hacer menos dolorosa su inyección. [48] También es un componente de la solución de Moffett , utilizada en cirugía nasal . [49]
Se ha propuesto que las dietas ácidas debilitan los huesos. [50] Un metanálisis sistemático de la investigación no muestra tal efecto. [51] Otro también encuentra que no hay evidencia de que las dietas alcalinas mejoren la salud ósea, pero sugiere que "pueden tener algún valor" las dietas alcalinas por otras razones. [52]
Los manifestantes han preparado y utilizado soluciones antiácidas (como bicarbonato de sodio) para aliviar los efectos de la exposición al gas lacrimógeno durante las protestas. [ verificación fallida ] [53]
De manera similar a su uso en repostería, el bicarbonato de sodio se usa junto con un ácido suave como el ácido tartárico como excipiente en tabletas efervescentes: cuando una tableta de este tipo se deja caer en un vaso de agua, el carbonato abandona el medio de reacción en forma de gas dióxido de carbono ( HCO 3 − + H + → H 2 O + CO 2 ↑ o, más precisamente, HCO 3 − + H 3 O + → 2 H 2 O + CO 2 ↑). Esto hace que la tableta se desintegre, quedando el medicamento suspendido y/o disuelto en el agua junto con la sal resultante (en este ejemplo, tartrato de sodio ). [54]
El bicarbonato de sodio también se utiliza como ingrediente en algunos enjuagues bucales. Tiene propiedades anticaries y abrasivas. [55] Funciona como un limpiador mecánico de los dientes y las encías, neutraliza la producción de ácido en la boca y también actúa como antiséptico para ayudar a prevenir infecciones. [56] [57] El bicarbonato de sodio en combinación con otros ingredientes se puede utilizar para hacer un desodorante seco o húmedo . [58] [59] El bicarbonato de sodio se puede utilizar como agente tampón , combinado con sal de mesa, al crear una solución para irrigación nasal . [60]
Se utiliza en la higiene ocular para tratar la blefaritis . Esto se hace agregando una cucharadita de bicarbonato de sodio al agua fría que se hirvió recientemente, seguido de un lavado suave de la base de las pestañas con un hisopo de algodón humedecido en la solución. [61] [62]
El bicarbonato de sodio se utiliza como complemento alimenticio del ganado, en particular como agente tampón para el rumen . [63]
El bicarbonato de sodio se utiliza en un proceso para eliminar pintura y corrosión llamado sodablasting . Como medio de granallado, el bicarbonato de sodio se utiliza para eliminar la contaminación de la superficie de sustratos más blandos y menos resistentes , como el aluminio, el cobre o la madera, que podrían dañarse con los medios abrasivos de arena de sílice. [64]
Un fabricante recomienda una pasta hecha de bicarbonato de sodio con un mínimo de agua como polvo para fregar suave. [29] Esta pasta puede ser útil para eliminar el óxido de la superficie, ya que el óxido forma un compuesto soluble en agua cuando está en una solución alcalina concentrada. [65] Se debe utilizar agua fría, ya que las soluciones de agua caliente pueden corroer el acero. [66] El bicarbonato de sodio ataca la fina capa protectora de óxido que se forma en el aluminio, lo que lo hace inadecuado para limpiar este metal. [67] Una solución en agua tibia eliminará el deslustre de la plata cuando la plata entre en contacto con un trozo de papel de aluminio . [67] [68] El bicarbonato de sodio se agrega comúnmente a las lavadoras como reemplazo del ablandador de agua y para eliminar los olores de la ropa. También es casi tan eficaz para eliminar manchas intensas de té y café de las tazas como el hidróxido de sodio , cuando se diluye con agua tibia.
Durante el Proyecto Manhattan para desarrollar la bomba nuclear a principios de la década de 1940, la toxicidad química del uranio fue un problema. Se descubrió que los óxidos de uranio se adhieren muy bien a la tela de algodón y no se lavan con jabón ni detergente para ropa. Sin embargo, el uranio se eliminaría con una solución de bicarbonato de sodio al 2%. La ropa puede contaminarse con polvo tóxico de uranio empobrecido (DU), que es muy denso y, por tanto, se utiliza como contrapeso en el contexto civil y en proyectiles perforantes. El DU no se elimina con el lavado normal; lavar con aproximadamente 6 onzas (170 g) de bicarbonato de sodio en 2 galones (7,5 L) de agua ayudará a eliminarlo. [69]
A menudo se afirma que el bicarbonato de sodio es un eliminador de olores eficaz, [70] [ se necesita una mejor fuente ] y, a menudo, se recomienda mantener una caja abierta en el refrigerador para absorber el olor. [71] Esta idea fue promovida por la principal marca estadounidense de bicarbonato de sodio, Arm & Hammer , en una campaña publicitaria que comenzó en 1972. [72] Aunque esta campaña se considera un clásico del marketing, que en un año generó más de la mitad de En los refrigeradores estadounidenses que contienen una caja de bicarbonato de sodio, [73] [74] hay poca evidencia de que sea efectivo en esta aplicación. [75] [76]
El bicarbonato de sodio se puede utilizar como catalizador en la producción de gas. Su desempeño para esta aplicación es "bueno"; sin embargo, no se suele utilizar. [ cita necesaria ] El gas hidrógeno se produce mediante electrólisis del agua , un proceso en el que se aplica corriente eléctrica a través de un volumen de agua, lo que hace que los átomos de hidrógeno se separen de los átomos de oxígeno. Esta demostración se suele hacer en las clases de química de la escuela secundaria para mostrar la electrólisis .
El bicarbonato de sodio es un compuesto anfótero . Las soluciones acuosas son ligeramente alcalinas debido a la formación de ácido carbónico y iones hidróxido :
El bicarbonato de sodio a menudo se puede usar como una alternativa más segura al hidróxido de sodio y, como tal, se puede usar como lavado para eliminar cualquier impureza ácida de un líquido "crudo", produciendo una muestra más pura. La reacción del bicarbonato de sodio y un ácido produce una sal y ácido carbónico, que se descompone fácilmente en dióxido de carbono y agua:
El bicarbonato de sodio reacciona con el ácido acético (que se encuentra en el vinagre), produciendo acetato de sodio , agua y dióxido de carbono :
El bicarbonato de sodio reacciona con bases como el hidróxido de sodio para formar carbonatos:
A temperaturas de 80 a 100 °C (176 a 212 °F), el bicarbonato de sodio se descompone gradualmente en carbonato de sodio , agua y dióxido de carbono. La conversión es más rápida a 200 °C (392 °F): [77]
La mayoría de los bicarbonatos sufren esta reacción de deshidratación . Un calentamiento adicional convierte el carbonato en óxido (por encima de 850 °C/1560 °F): [77]
Estas conversiones son relevantes para el uso de NaHCO 3 como agente de extinción de incendios ("polvo BC") en algunos extintores de polvo seco . [ cita necesaria ]
Si se mantiene fresco (temperatura ambiente) y seco (se recomienda un recipiente hermético para evitar la entrada de aire húmedo), el bicarbonato de sodio se puede conservar sin una cantidad significativa de descomposición durante al menos dos o tres años. [78] [79] [80] [81]
La palabra natron se ha utilizado en muchos idiomas a lo largo de los tiempos modernos (en las formas de anatron , natrum y natron ) y se originó (como el español, francés e inglés natron así como ' sodio ') a través del árabe naṭrūn (o anatrūn ; cf. el Wadi El Natrun “Natrontal” del Bajo Egipto , donde se utilizaba una mezcla de carbonato de sodio e hidrógeno carbonato de sodio para la deshidratación de momias [82] ) del griego nítron (νίτρον) (Herodoto; ático lítron (λίτρον) ), que puede ser Se remonta al antiguo Egipto ntr . El griego nitron (soda, salitre) también se usó en latín (sal) nitrum y en alemán Salniter (la fuente de nitrógeno , nitrato, etc.). [83] [84]
En 1791, el químico francés Nicolas Leblanc produjo carbonato de sodio, también conocido como carbonato de sodio . Al farmacéutico Valentín Rosa el Joven se le atribuye el descubrimiento del bicarbonato de sodio en 1801 en Berlín. En 1846, dos panaderos estadounidenses, John Dwight y Austin Church , establecieron la primera fábrica en Estados Unidos para producir bicarbonato de sodio a partir de carbonato de sodio y dióxido de carbono . [85]
Saleratus , bicarbonato de potasio o sodio, se menciona en la novela Captains Courageous de Rudyard Kipling como ampliamente utilizado en el siglo XIX en la pesca comercial para evitar que el pescado recién capturado se echara a perder. [86]
En 1919, el senador estadounidense Lee Overman declaró que el bicarbonato de sodio podría curar la gripe española . En medio del debate del 26 de enero de 1919, interrumpió la discusión para anunciar el descubrimiento de una cura. "Quiero decir, para beneficio de quienes están realizando esta investigación", informó, "que un juez de un tribunal superior en la región montañosa de Carolina del Norte me dijo que habían descubierto un remedio para esta enfermedad". La supuesta cura implicaba una crítica de la ciencia moderna y un aprecio por la sencilla sabiduría de la gente sencilla. "Dicen que el bicarbonato de sodio común curará la enfermedad", continuó, "que la han curado con él, que allí arriba no tienen ninguna muerte; usan bicarbonato de sodio común, que cura la enfermedad". [87]
El bicarbonato de sodio se produce industrialmente a partir de carbonato de sodio : [88]
Se produce en una escala de aproximadamente 100.000 toneladas/año (a partir de 2001) [ dudoso ] [89] con una capacidad de producción mundial de 2,4 millones de toneladas por año (a partir de 2002). [90] También se producen cantidades comerciales de bicarbonato de sodio mediante un método similar: la carbonato de sodio, extraída en forma de mineral trona , se disuelve en agua y se trata con dióxido de carbono. El bicarbonato de sodio precipita como sólido de esta solución. [ cita necesaria ]
Respecto al proceso Solvay , el bicarbonato de sodio es un intermediario en la reacción del cloruro de sodio , amoníaco y dióxido de carbono . Sin embargo, el producto muestra baja pureza (75 pc). [ cita necesaria ]
Aunque no tiene valor práctico, NaHCO 3 se puede obtener mediante la reacción de dióxido de carbono con una solución acuosa de hidróxido de sodio: [ cita necesaria ]
Los depósitos naturales de nahcolita (NaHCO 3 ) se encuentran en la Formación Green River del Eoceno (55,8–33,9 millones de años) , en la Cuenca Piceance en Colorado . La nahcolita se depositó como lechos durante períodos de alta evaporación en la cuenca. Se extrae comercialmente utilizando técnicas comunes de minería subterránea, como la minería de perforación, tambor y tajo largo, de una manera muy similar a la minería del carbón. [ cita necesaria ]
También se produce mediante minería en solución, bombeando agua calentada a través de lechos de nahcolita y cristalizando la nahcolita disuelta mediante un proceso de cristalización por enfriamiento.
El bicarbonato de sodio, como "bicarbonato de sodio", era una fuente frecuente de chiste para Groucho Marx en las películas de los hermanos Marx . En Sopa de pato , Marx interpreta al líder de una nación en guerra. En una escena, recibe un mensaje desde el campo de batalla de que su general está informando de un ataque con gas, y Groucho le dice a su ayudante: "Dígale que tome una cucharadita de bicarbonato de sodio y medio vaso de agua". [91] En Una noche en la ópera , el personaje de Groucho se dirige a la multitud de la noche inaugural de una ópera diciendo del tenor principal: "El signor Lassparri proviene de una familia muy famosa. Su madre era una conocida bajista. Su padre era el primer hombre en rellenar espaguetis con bicarbonato de sodio, provocando y curando así la indigestión al mismo tiempo." [92]
En el clásico de Joseph L. Mankewicz Eva al desnudo , el personaje de Max Fabian ( Gregory Ratoff ) tiene una escena extendida con Margo Channing ( Bette Davis ) en la que, sufriendo de acidez de estómago, pide y luego bebe bicarbonato de sodio, provocando un eructo prominente. . Channing promete tener siempre una caja de bicarbonato con el nombre de Max.
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