El bicarbonato de sodio ( nombre IUPAC : bicarbonato 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 que es cristalino pero que a menudo aparece como un polvo fino. Tiene un sabor ligeramente salado y alcalino parecido al del carbonato de sodio ( carbonato de sodio ). La forma mineral natural es la nahcolita , aunque se encuentra más comúnmente como un componente del mineral trona . [10]
Debido a que se conoce desde hace mucho tiempo y se utiliza ampliamente, la sal tiene muchos nombres diferentes, como bicarbonato de sodio, bicarbonato de sodio para pan, bicarbonato de sodio para cocinar, bicarbonato de sodio para preparar cerveza y bicarbonato de sodio, y a menudo se puede encontrar cerca del polvo para 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 y Nueva Zelanda. [11] Las formas coloquiales abreviadas como bicarbonato de sodio , bicarbonato de sodio , bicarbonato y bicarbonato son comunes. [12]
El prefijo bi- en "bicarbonato" proviene de un sistema de nombres obsoleto que antecede 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 ). [13] Las fórmulas químicas modernas de estos compuestos expresan ahora sus composiciones químicas precisas que eran desconocidas cuando se acuñó el nombre bicarbonato de potasa (véase también: bicarbonato ).
En la cocina, el bicarbonato de sodio se utiliza principalmente como agente leudante . Cuando reacciona con un ácido o se calienta, se libera dióxido de carbono, que provoca la expansión de la masa y forma la textura y el grano característicos de los pasteles, panes rápidos , pan de soda y otros alimentos horneados y fritos. Cuando se utiliza un ácido, la reacción ácido-base se puede representar de forma genérica de la siguiente manera: [14]
Los materiales ácidos que inducen esta reacción incluyen fosfatos de hidrógeno , cremor tártaro , jugo de limón , yogur , suero de leche , cacao y vinagre . El bicarbonato de sodio se puede utilizar junto con masa madre , que es ácida, lo que da como resultado un producto más ligero con un sabor menos ácido. [15] Dado que la reacción ocurre lentamente a temperatura ambiente, las mezclas (masa de pastel, etc.) se pueden dejar reposar sin que suban hasta que se calienten en el horno. [ cita requerida ]
El calor también puede por sí solo hacer que el bicarbonato de sodio actúe como agente leudante en la cocción debido a la descomposición térmica , liberando dióxido de carbono a temperaturas superiores a 80 °C (180 °F), de la siguiente manera: [16]
Cuando se utiliza de esta manera por sí solo, sin la presencia de un componente ácido (ya sea en la masa o mediante el uso de un polvo para hornear que contenga ácido), solo se libera la mitad del CO2 disponible (se forma una molécula de CO2 por cada dos equivalentes de NaHCO3 ) . 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 de 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. [17] [18] [19] Muchas formas de polvo de hornear contienen bicarbonato de sodio combinado con fosfato ácido de calcio , fosfato de aluminio y sodio o crémor tártaro . [20] 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. [21]
A menudo se utiliza junto con otros aditivos alimentarios de agua embotellada para agregar sabor. [22] Su número E de la Unión Europea es E500. [23]
El bicarbonato de sodio es uno de los componentes principales de los fuegos artificiales conocidos como "serpiente negra" . El efecto es causado por la descomposición térmica, que produce dióxido de carbono gaseoso para producir una ceniza larga 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 sean menos malolientes. [28]
El bicarbonato de sodio se puede utilizar para extinguir pequeños incendios de grasa o eléctricos arrojándolo sobre el fuego, ya que el calentamiento del bicarbonato de sodio libera dióxido de carbono. [29] Sin embargo, no se debe aplicar a incendios en freidoras ; la liberación repentina de gas puede hacer que la grasa salpique. [29] El bicarbonato de sodio se utiliza en extintores de incendios 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 de Purple-K , que se utilizó en sistemas de extinción de incendios a gran escala instalados en cocinas comerciales. [30]
El bicarbonato de sodio tiene varios mecanismos de extinción de incendios que actúan simultáneamente. Se descompone en agua y dióxido de carbono cuando se calienta, una reacción endotérmica que priva al fuego de calor. Además, forma intermediarios que pueden eliminar los radicales libres que son responsables de la propagación del fuego . [31] En el caso de los incendios de grasa , en particular, también tiene un efecto de saponificación suave , produciendo una espuma jabonosa que puede ayudar a sofocar el fuego. [30]
El bicarbonato de sodio reacciona espontáneamente con los ácidos, liberando gas CO2 como producto de reacción. Se utiliza comúnmente para neutralizar soluciones ácidas no deseadas o derrames de ácidos en laboratorios químicos. [32] No es apropiado utilizar bicarbonato de sodio para neutralizar bases [33] a pesar de que es anfótero y reacciona tanto con ácidos como con bases. [34]
El bicarbonato de sodio se toma como suplemento deportivo para mejorar la resistencia muscular. [35] Estudios realizados principalmente en hombres han demostrado que el bicarbonato de sodio es más eficaz para mejorar el rendimiento en actividades de alta intensidad y de corta duración. [36]
El bicarbonato de sodio puede prevenir el crecimiento de hongos cuando se aplica sobre las hojas, aunque no los mata. Las cantidades excesivas de bicarbonato de sodio pueden causar decoloración de las frutas (solución al dos por ciento) y clorosis (solución al uno por ciento). [37]
El bicarbonato de sodio mezclado con agua se puede utilizar como antiácido para tratar la indigestión ácida y la acidez estomacal . [38] [39] Su reacción con el ácido del estómago produce sal , agua y dióxido de carbono :
Una mezcla de bicarbonato de sodio y polietilenglicol como PegLyte, [40] disuelta en agua y tomada por vía oral, es una preparación eficaz para el lavado gastrointestinal y un laxante antes de una cirugía gastrointestinal, gastroscopia , etc. [ cita requerida ]
El bicarbonato de sodio intravenoso en una solución acuosa se utiliza a veces para casos de acidosis , o cuando no hay suficientes iones de sodio o bicarbonato en la sangre. [41] En casos de acidosis respiratoria, el ion de bicarbonato infundido empuja el tampón de ácido carbónico/bicarbonato del plasma hacia la izquierda y, por lo tanto, aumenta el pH. Por esta razón, el bicarbonato de sodio se utiliza en la reanimación cardiopulmonar bajo supervisión médica . La infusión de bicarbonato está indicada solo cuando el pH de la sangre es notablemente bajo (< 7,1–7,0). [42]
El HCO 3 − se utiliza para el tratamiento de la hipercalemia , ya que hará que el K + vuelva a las células durante los períodos de acidosis. [43] Dado que el bicarbonato de sodio puede causar alcalosis , a veces se utiliza para tratar las sobredosis de aspirina. La aspirina requiere un entorno ácido para una absorción adecuada, y un entorno básico disminuirá la absorción de aspirina en casos de sobredosis. [44] El bicarbonato de sodio también se ha utilizado en el tratamiento de la sobredosis de antidepresivos tricíclicos . [45] 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 mordeduras de insectos (así como la hinchazón que las acompaña). [46]
Algunos médicos alternativos, como Tullio Simoncini , han promovido el bicarbonato de sodio como cura para el cáncer, algo contra lo que la Sociedad Estadounidense del Cáncer ha advertido debido a su eficacia no probada y al peligro potencial de su uso. [47] Edzard Ernst ha calificado la promoción del bicarbonato de sodio como cura para el cáncer como "una de las estafas alternativas contra el cáncer más repugnantes que he visto en mucho tiempo". [48]
El bicarbonato de sodio se puede añadir a los anestésicos locales para acelerar la aparición de sus efectos y hacer que su inyección sea menos dolorosa. [49] También es un componente de la solución de Moffett , utilizada en cirugía nasal . [50]
Se ha propuesto que las dietas ácidas debilitan los huesos. [51] Un metaanálisis sistemático de la investigación no muestra tal efecto. [52] Otro también concluye que no hay evidencia de que las dietas alcalinas mejoren la salud ósea, pero sugiere que las dietas alcalinas "pueden tener algún valor" por otras razones. [53]
Los manifestantes han preparado y utilizado soluciones antiácidas (como bicarbonato de sodio) para aliviar los efectos de la exposición a los gases lacrimógenos durante las protestas. [ verificación fallida ] [54]
De manera similar a su uso en repostería, el bicarbonato de sodio se utiliza junto con un ácido suave como el ácido tartárico como excipiente en comprimidos efervescentes: cuando se vierte dicho comprimido 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 el comprimido se desintegre, quedando el medicamento suspendido y/o disuelto en el agua junto con la sal resultante (en este ejemplo, tartrato de sodio ). [55]
El bicarbonato de sodio también se utiliza como ingrediente en algunos enjuagues bucales. Tiene propiedades anticaries y abrasivas. [56] Funciona como un limpiador mecánico en los dientes y las encías, neutraliza la producción de ácido en la boca y también actúa como un antiséptico para ayudar a prevenir infecciones. [57] [58] El bicarbonato de sodio en combinación con otros ingredientes se puede utilizar para hacer un desodorante seco o húmedo . [59] [60] El bicarbonato de sodio se puede utilizar como un agente amortiguador , combinado con sal de mesa, al crear una solución para irrigación nasal . [61]
Se utiliza en la higiene ocular para tratar la blefaritis . Esto se hace añadiendo una cucharadita de bicarbonato de sodio a agua fría que se haya hervido recientemente y luego frotando suavemente la base de las pestañas con un hisopo de algodón humedecido en la solución. [62] [63]
El bicarbonato de sodio se utiliza como suplemento alimenticio para el ganado, en particular como agente amortiguador para el rumen . [64]
El bicarbonato de sodio se utiliza en un proceso para eliminar pintura y corrosión llamado chorro de arena con soda . Como medio de limpieza, 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 resultar dañados por los medios abrasivos de arena de sílice. [65]
Un fabricante recomienda una pasta hecha de bicarbonato de sodio con un mínimo de agua como un polvo limpiador suave. [29] Esta pasta puede ser útil para eliminar el óxido de la superficie porque el óxido forma un compuesto soluble en agua cuando está en una solución alcalina concentrada. [66] Se debe utilizar agua fría, ya que las soluciones de agua caliente pueden corroer el acero. [67] 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. [68] Una solución en agua tibia eliminará el deslustre de la plata cuando la plata está en contacto con un trozo de papel de aluminio . [68] [69] El bicarbonato de sodio se agrega comúnmente a las lavadoras como reemplazo del suavizante de agua y para eliminar los olores de la ropa. Cuando se diluye con agua tibia, también es casi tan eficaz para eliminar manchas fuertes de té y café de las tazas como el hidróxido de sodio .
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 eliminan con jabón o detergente para ropa . Sin embargo, el uranio se elimina con una solución de bicarbonato de sodio al 2%. La ropa puede contaminarse con polvo tóxico de uranio empobrecido (DU), que es muy denso, por lo que se utiliza para contrapesos en un contexto civil y en proyectiles perforantes. El DU no se elimina con un lavado normal; lavar con aproximadamente 6 onzas (170 g) de bicarbonato de sodio en 2 galones (7,5 L) de agua ayudará a eliminarlo. [70]
A menudo se afirma que el bicarbonato de sodio es un eliminador de olores eficaz [71] [ se necesita una mejor fuente ] y se recomienda mantener una caja abierta en el refrigerador para absorber el olor. [72] Esta idea fue promovida por la marca líder estadounidense de bicarbonato de sodio, Arm & Hammer , en una campaña publicitaria que comenzó en 1972. [73] Aunque esta campaña se considera un clásico del marketing, que llevó en un año a que más de la mitad de los refrigeradores estadounidenses contuvieran una caja de bicarbonato de sodio, [74] [75] hay poca evidencia de que sea eficaz en esta aplicación. [76] [77]
El bicarbonato de sodio es un compuesto anfótero . [34] Las soluciones acuosas son ligeramente alcalinas debido a la formación de ácido carbónico e iones hidróxido : [34]
El bicarbonato de sodio a veces se puede utilizar como un agente de neutralización suave y una alternativa más segura a las bases fuertes como el hidróxido de sodio . [78] 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: [78]
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): [79]
La mayoría de los bicarbonatos sufren esta reacción de deshidratación . Un calentamiento posterior convierte el carbonato en óxido (por encima de los 850 °C/1560 °F): [79]
La generación de dióxido de carbono y agua explica parcialmente las propiedades extintoras de incendios del NaHCO 3 , [30] aunque otros factores como la absorción de calor y la eliminación de radicales son más significativos. [31]
En la naturaleza, el bicarbonato de sodio se presenta casi exclusivamente como nahcolita o trona . La trona es más común, ya que la nahcolita es más soluble en agua y el equilibrio químico entre los dos minerales favorece a la trona. [10] Los depósitos importantes de nahcolita se encuentran en los Estados Unidos, Botsuana y Kenia, Uganda, Turquía y México. [80] Los depósitos de trona más grandes se encuentran en la cuenca del río Green en Wyoming. [81]
La nacolita se encuentra a veces como un componente de la pizarra bituminosa . [82]
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. [83] [84] [85] [86]
La palabra natrón 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 natron en español , francés e inglés , así como ' sodio ') a través del árabe naṭrūn (o anatrūn ; cf. el “Natrontal” del Bajo Egipto, Wadi El Natrun , donde se utilizó una mezcla de carbonato de sodio e hidrogenocarbonato de sodio para la deshidratación de momias [87] ) del griego nítron (νίτρον) (Heródoto; ático lítron (λίτρον) ), que se remonta al antiguo egipcio ntr . El griego nítron (soda, salitre) también se utilizó en latín (sal) nitrum y en alemán Salniter (la fuente de nitrógeno , nitrato , etc.). [88] [89] 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 . [90]
En 1791, el químico francés Nicolas Leblanc produjo carbonato de sodio (también conocido como carbonato de sodio). Al farmacéutico Valentin Rose 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 los Estados Unidos para producir bicarbonato de sodio a partir de carbonato de sodio y dióxido de carbono . [91]
El saleratus , bicarbonato de potasio o sodio, se menciona en la novela Capitanes Intrépidos de Rudyard Kipling como un producto ampliamente utilizado en la pesca comercial en el siglo XIX para evitar que el pescado recién capturado se estropeara. [92]
En 1919, el senador estadounidense Lee Overman declaró que el bicarbonato de sodio podía 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 haciendo 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 una apreciación de la sabiduría sencilla de la gente sencilla. "Dicen que el bicarbonato de sodio común curará la enfermedad", continuó, "que la han curado con él, que no hay muertes allí en absoluto; usan bicarbonato de sodio común, que cura la enfermedad". [93]
El bicarbonato de sodio se produce industrialmente a partir de carbonato de sodio : [94]
Se produce en una escala de aproximadamente 100.000 toneladas/año (a partir de 2001) [ dudoso – discutir ] [95] con una capacidad de producción mundial de 2,4 millones de toneladas por año (a partir de 2002). [96] También se producen cantidades comerciales de bicarbonato de sodio mediante un método similar: el carbonato de sodio, extraído en forma de mineral trona , se disuelve en agua y se trata con dióxido de carbono. El bicarbonato de sodio precipita como un sólido a partir de esta solución. [ cita requerida ]
En el proceso Solvay , el bicarbonato de sodio es un intermediario en la reacción del cloruro de sodio , el amoníaco y el dióxido de carbono . Sin embargo, el producto muestra una pureza baja (75 %). [ cita requerida ]
Aunque no tiene valor práctico, el NaHCO 3 se puede obtener mediante la reacción del dióxido de carbono con una solución acuosa de hidróxido de sodio: [ cita requerida ]
Los depósitos naturales de nahcolita (NaHCO 3 ) se encuentran en la Formación Green River de la era del Eoceno (55,8–33,9 millones de años) en la cuenca de Piceance , en Colorado . La nahcolita se depositó en forma de lechos durante períodos de alta evaporación en la cuenca. Se extrae comercialmente utilizando técnicas comunes de minería subterránea, como la minería de perforación, de tambor y de tajo largo, de una manera muy similar a la minería de carbón. [ cita requerida ]
También se produce mediante minería de solución, bombeando agua caliente a través de lechos de nacolita y cristalizando la nacolita disuelta mediante un proceso de cristalización por enfriamiento.
Dado que la nacolita a veces se encuentra en la pizarra , se puede producir como un coproducto de la extracción de petróleo de esquisto , donde se recupera mediante minería de solución. [82]
El bicarbonato de sodio, como "bicarbonato de sodio", fue una fuente frecuente de frases ingeniosas para Groucho Marx en las películas de los Hermanos Marx . En Sopa de ganso , Marx interpreta al líder de una nación en guerra. En una escena, recibe un mensaje del 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". [97] En Una noche en la ópera , el personaje de Groucho se dirige a la multitud de la noche de apertura de una ópera diciendo del tenor principal: "El signor Lassparri proviene de una familia muy famosa. Su madre era una conocida cantante de bajo. Su padre fue el primer hombre en rellenar espaguetis con bicarbonato de sodio, causando y curando así la indigestión al mismo tiempo". [98]
En el clásico de Joseph L. Mankewicz All About Eve , el personaje de Max Fabian ( Gregory Ratoff ) tiene una escena extensa con Margo Channing ( Bette Davis ) en la que, sufriendo acidez de estómago, pide y luego bebe bicarbonato de sodio, lo que le provoca un eructo prominente. Channing promete tener siempre una caja de bicarbonato con el nombre de Max.
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