ІСТОРІЯ, ТЕХНОЛОГІЇ ВИРОБНИЦТВА, ВЛАСТИВОСТІ ТА ЗАСТОСУВАННЯ ХАРЧОВОЇ СОДИ

Введення.

Сода

Що таке харчова сода.

У промисловості, торгівлі та в побуті під назвою сода зустрічаються кілька продуктів: кальцинована сода - безводний вуглекислий натрій Na₂З₃, двууглекислая сода - бікарбонат натрію NaНСO₃, часто звана також питною содою, кристалічна сода Na₂З₃•10Н₂O і Nа₂СО₃•Н₂O і каустична сода, або їдкий натр, NаОН. Звичайна сода, залежно від способу приготування, буває леблановская і аміачна. Остання являє собою більш чистий продукт. Крім того сода буває або у вигляді кальцинованої (безводній, прожареною), або кристалічної. Ця сода містить 10 частин води.
Сучасна харчова сода - типовий промисловий продукт. Однак вона була відома людству задовго до нашої ери в природному стані і вже застосовувалася в кулінарії Стародавнього Єгипту, на території якого існували содові озера, виділяли на пекучому сонці пустелі осадову соду.
У природі сода зустрічається в твердому вигляді в невеликих покладах у складі мінералу трона Na₂CO₃ NaHCO₃•2H₂O, у вигляді розчину у воді деяких содових озер і лужних мінеральних джерел і в золі деяких рослин. До початку XIX ст. використовувалася майже виключно природна сода, але із зростанням споживання соди виникла необхідність виробництва соди у великих масштабах штучним шляхом. В даний час видобуток природного соди вкрай мала. Є содові озера (в Кулундинской степу), однак природна сода становить невеликий відсоток у загальному її виробництві. Промислове виробництво очищеного продукту тісно пов'язане з содовим виробництвом, оскільки в якості сировини для отримання очищеної харчової соди застосовується карбонат (або сирої гідрокарбонат) натрію, а також діоксид вуглецю вапняних печей.
В даний час у світі проводиться кілька мільйонів тонн соди на рік для промислового виробництва, харчової та медичної промисловості.
Штучно сода була отримана лише наприкінці XVIII століття у Франції хіміком Лебланом (1791 рік). Секрет отримання, як тоді водилося, довго тримався в таємниці, внаслідок чого сода вперше стала активно застосовуватися саме у французькій кулінарії, особливо у французькому кондитерському виробництві, і в першу чергу при виготовленні бісквітів та інших французьких печива, в той час як кондитерське виробництво в інших країнах - наприклад, в Австрії, в Росії - розвивалося в іншому напрямку, з використанням інших, переважно дріжджових тестоподъемных коштів. Ось чому у Франції, крім бісквітів, домінували сухі і листкові печива, а в Німеччині і Польщі, де працювали французькі вчителі-кухаря, отримало розвиток пісочне содовое тісто, в той час як Відень аж до XX століття залишалася центром пишних кондитерських виробів і знайома чудовим дріжджовим «віденським тестом» - верхи майстерного застосування дріжджів в кондитерській справі. Лише у 1861 році бельгійський хімік Е. Сольва розробив сучасний спосіб отримання соди, на який у другій половині XIX - початку XX століття перейшли всі європейські країни і США.
Лише після Першої світової війни і революції 1917 р. содові кондитерські вироби отримали розвиток в СРСР у 20-30-х роках, в основному через мережу громадського харчування, бо содовое тісто дає можливість досягати стереотипності, стандарту выпечных виробів (однаковості в їх вазі, вигляді, формі). А після Другої світової війни содові кондитерські вироби зайняли в Росії основне місце в домашньому приготуванні за рахунок втрати навичок нових поколінь до створення традиційних національних російських солодощів, а також у зв'язку з рідкісним появою у продажу дріжджів та різноманітних прянощів, застосовуваних раніше в російській кондитерській справі (бадьян, калган, кориця, імбир, чорний перець, помаранчева цедра).

Характеристики харчової соди.

Хімічні властивості.

Гідрокарбонат натрію - кисла натрієва сіль вугільної кислоти. Молекулярна маса (по міжнародних атомних масах 1971 р.) - 84,00.

Реакція з кислотами.

Гідрокарбонат натрію реагує з кислотами з утворенням солі і вугільної кислоти, яка тут же розпадається на вуглекислий газ і воду:
NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂CO₃
H₂CO₃ → H₂O + CO₂↑
в кулінарії частіше зустрічається така реакція з оцтовою кислотою з утворенням ацетату натрію:
NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂↑
Сода добре розчиняється у воді. Водний розчин питної соди має слаболужну реакцію. Шипіння соди - результат виділення вуглекислого газу CO₂ в результаті хімічних реакцій.

Термічне розкладання.

При температурі 60° C гідрокарбонат натрію розкладається на карбонат натрію, вуглекислий газ і воду (процес розкладання найбільш ефективний при 200° C):
2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂↑
При подальшому нагріванні до 1000° C (наприклад, при гасінні пожежі порошковими системами) отриманий карбонат натрію розпадається на вуглекислий газ і оксид натрію:
Na₂CO₃ → Na₂O + CO₂.

Фізико-хімічні показники.

Бікарбонат натрію являє собою кристалічний порошок білого кольору з середнім розміром крістал лов 0,05 - 0,20 мм Молекулярна маса сполуки дорівнює 84,01, щільність становить 2200 кг/м3, насипна щільність - 0,9 г/см3. Теплота розчинення бікарбонату натрію обчислюється 205 кДж (48,8 ккал) на 1 кг NaHCO₃, теплоємність досягає 1,05 кДж/кг•К(0,249 ккал/кг•°С).
Гидракарбонат натрію термічно малоустойчів і при нагріванні розкладається з утворенням твердого карбонату натрію і виділенням діоксиду вуглецю, а також води в газову фазу:
2NaHCO_3(тв.) ↔ Na₂CO_3(тв.) + CO_2(р.) + H₂O_(пар) - 126 кДж (- 30 ккал) Аналогічно розкладаються і водні розчини бікарбонату натрію:
2NaHCO_3(р.) ↔ Na₂CO_3(р.) + CO_2(р.) + H₂O_(пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал) Водний розчин бікарбонату натрію має слабо виражений лужний характер, у зв'язку з чим на тваринні і рослинні тканини він не діє. Розчинність гідрокарбонату натрію у воді невелика і з підвищенням температури вона дещо підвищується: з 6,87 г на 100 г води при 0° С до 19,17 г на 100 г води при 80° С.
Внаслідок невеликої розчинності щільність насичених водних розчинів бікарбонату натрію порівняно мало відрізняється від щільності чистої води.

Температура кипіння (розкладається): 851° C;
Температура плавлення: 270° C;
Щільність: 2,159 г/см3;
Розчинність у воді, г/100 мл при 20° C: 9.

Застосування.

Двовуглекислий натрій (бікарбонат), застосовується в хімічній, харчовій, легкій, медичної, фармацевтичної промисловості, кольорової металургії, поставляється в роздрібну торгівлю.
Зареєстровано в якості харчової добавки E500.
Широко прімененяется в:

• хімічної промисловості - для виробництва барвників, пінопластів та інших органічних продуктів, фтористих реактивів, товарів побутової хімії, наповнювачів у вогнегасниках, для відділення двоокису вуглецю, сірководню з газових сумішей (газ поглинається в розчині гідрокарбонату при підвищеному тиску та низькій температурі, розчин відновлюється при підігріві і зниженому тиску).
• легкої промисловості - у виробництві підошовних гум і штучних шкір, шкіряному виробництві (вичинка та нейтралізація шкір).
• текстильної промисловості (обробка шовкових і бавовняних тканин). Застосування бікарбонату натрію у виробництві гумових виробів також обумовлено виділенням CO₂ при нагріванні, сприяє наданню гумі необхідної пористої структури.
• харчової промисловості - хлібопеченні, виробництві кондитерських виробів, приготування напоїв.
• медичній промисловості - для приготування ін'єкційних розчинів, протитуберкульозних препаратів і антибіотиків.
• металургії - при осадженні рідкоземельних металів і флотації руд.

Кулінарія.

Основне застосування питної соди - кулінарія, де вона застосовується, переважно, в якості основного або додаткового розпушувача при випічці (так як при нагріванні виділяє вуглекислий газ), виготовленні кондитерських виробів, виробництві газованих напоїв і штучних мінеральних вод, самостійно або у складі комплексних розпушувачів (наприклад, пекарського порошку, в суміші з карбонатом амонію), наприклад, у бисквитном і пісочному тісті. Це пов'язано з легкістю її розкладання при 50-100° С.
Харчова сода, застосовується переважно при виготовленні дрібного печива, кондитерських крихт, листів для тортів і листкових пиріжків. В останню чверть XIX ст. почалося її застосування в кондитерській справі, спочатку тільки у Франції і Німеччині і лише в самому кінці XIX століття і на початку XX століття - також у Росії.
Застосування соди відкрило шлях до фабричного виробництва сучасного печива - штампувального. Разом з тим багато старі види печива - бісквітні, листкові, биті, пряникові, вздувные, меренги - відійшли в область минулого, зникли не тільки суспільного, але й з домашнього вжитку.
Сода - необхідний повсякденний помічник на кухні для миття посуду, тари для косервирования, деяких плодів і ягід перед сушінням. Вона має властивість нейтралізувати і вбивати запахи.
Помилково думати, що сода - спеція тільки для кондитерського справи. Крім кондитерського виробництва, сода застосовується також для приготування англійських мармеладов, в м'ясні фарші для страв молдавської, румунської та узбецької кухні (калійна сода) і при приготуванні напоїв. Кількості соди, вносяться у всі перераховані вироби, вкрай малі - від "на кінчику ножа" до дрібки і чверті чайної ложки. У напоях з содою частка її набагато вище - по половині і повній чайній ложці на літр рідини. Для кондитерських та інших цілей соду кладуть за приписом рецептів, зазвичай це дуже малі дози. Зберігають її в герметичній тарі, беруть сухим предметом.
Отримання соди промисловим способом дало широкі можливості в приготуванні багатьох видів сучасної кондитерської продукції в європейських країнах. Росія довгий час йшла традиційним шляхом, вважаючи за краще дріжджове та інші види тіста.
У Росії абсолютно не застосовували до другої половини XIX століття соду в хлібопеченні і кондитерській справі. Та й у самому кінці XIX століття вироби такого роду проводилися більше всього на Україні і в Польщі, а також у Прибалтиці. У російського населення, яке звикло споконвіку до натуральних видів тіста - небудь дріжджового, заквасочного, або медово-яєчного, де в якості підйомного засоби не застосовувалися штучні хімічні речовини, а використовувалися природно виникали при забезпеченні гази, в результаті взаємодії таких продуктів, як мед (цукор), яйця, сметана, алкоголь (горілка) або винний оцет, - содовое печиво мало вкрай низьку популярність і невисокий попит.
Кондитерські вироби на соді вважалися «німецькими» і ігнорувалися як з чисто кулінарно-смакових, так і з «патріотичних» міркувань.
Крім того, російські національні кондитерські вироби - медові пряники і пряники, глазуровані жемки і варені в меду горішки - мали настільки неповторно чудовий смак, що успішно конкурували з західно-європейськими, більш вишуканими за формою, але «кволими» з точки зору ситості, добротності і смаку французькими бісквітами, де привабливість досягалася зовсім не особливим характером тесту, а застосуванням екзотичних прянощів, в основному ванілі.
Крім кондитерських виробів, сода в російській кухні ніколи не застосовувалася і фактично не застосовується до цих пір. Між тим у Прибалтиці, Молдові, Румунії, на Балканах соду застосовують як розпушують засіб у ряді страв, готується шляхом смаження. Так, соду вносять в різноманітні полутестяные смажені страви: оладки з картоплі, куди входить і пшеничне борошно; різноманітні млинці, сметанні калачі та пишки, сирники, приготовані з поєднання сиру і борошна, а також м'ясні напівфабрикати, якщо вони складаються тільки з м'яса і цибулі, без додавання борошняних компонентів (борошна, білого хліба, панірувальних сухарів). Такий сирий м'ясний фарш (яловичий, свинячий) залишають з содовою добавкою на выстойку в холодильнику на кілька годин, а потім легко формують з цього фаршу «сосиски», які швидко (за 10-15 хвилин) гриллируют в духовій шафі будь-якої домашньої плити (газової, дров'яної або електричної).
Аналогічне використання соди м'ясні фарші відомо і у вірменській кухні, з тією тільки різницею, що в таких випадках фарш не вистоюється, а піддається відразу ж інтенсивному взбиванню з додаванням кількох крапель (5-8) коньяку, і перетворюється фактично в м'ясне суфле, що використовується для приготування різних національних страв (в основному калолаков).
В англомовних країнах Європи та Америки (Англії, Шотландії, на Східному узбережжі США і в Канаді) соду застосовують як неодмінну добавку в варення з цитрусових (апельсинів, пампельмозов, лимонів, грейпфрутів), а також для приготування цукатів. В результаті досягається особлива розварюваність цитрусів, їх жорстких кірок, перетворення такого варення в подобу густого мармеладу, і одночасно знижується (але не зникає зовсім!) ступінь неприємної гіркоти, завжди присутньої в шкірці цитрусових плодів. Шкірки апельсинів, складових у нас свого роду баласт, відходи при вживанні цих фруктів, з допомогою соди стають цінним сировиною для отримання ароматної, високопоживного мармеладу.
У середньоазіатських кухнях сода застосовується при приготуванні некондитерских видів простого тесту з метою надати йому особливу еластичність і перетворити в витяжний тісто без застосування для цього рослинного масла, як це прийнято в південноєвропейських, середземноморських і балканських кухнях. У Середній Азії шматочки простого прісного тіста після звичайної півгодинний вистойки змочують невеликою кількістю води, в якій розчинені 0,5 чайної ложки солі і 0,5 чайної ложки соди, а потім розтягують їх руками в найтоншу локшину (т. зв. дунганская локшина), яка володіє ніжним, приємним смаком і йде на приготування національних страв (лагмана, монпара, шимы та ін).
Соду в якості мізерних добавок до будь-якої їжі в процесі приготування, і саме під час теплової обробки, додають у багатьох національних кухнях, враховуючи, що це дає в ряді випадків не тільки несподіваний смаковий ефект, але і зазвичай очищає харчова сировина і все страва від різних випадкових побічних запахів і присмаків.
Взагалі роль соди на кухні, навіть крім кулінарного процесу, - вельми значна. Адже без соди практично неможлива ідеальна чищення столового та кухонного емальованому, порцелянової, скляної та фаянсового посуду, а також кухонного інструментарію та обладнання від сторонніх запахів і різних нальотів і патини. Особливо незамінна і необхідна сода при чищенні чайної посуду - заварювальних чайників і чашок від утворюється на їх стінках чайного нальоту, плівки.
Настільки ж необхідно застосування соди при митті посуду, в якій приготавливалась риба, щоб відбити рибний запах. Зазвичай надходять наступним чином: стійкий рибний запах відбивають тим, що протирають посуд цибулею, а потім знищують (змивають) цибульний запах, чистячи цю посуд содою.
Словом, сода - неодмінний компонент кухонного виробництва, і на хорошій кухні без неї не можна обійтися. Більше того, її відсутність в арсеналі кухаря або господині негайно стає помітним, бо воно пов'язує того, хто працює біля плити або за обробним столом, у багатьох його діях.
Сучасні екологічні обставини викликали ще одне нове застосування соди на кухні як засобу, що підвищує якість овочевої сировини. Можна, наприклад, рекомендувати обмивати все оброблені, але ще не нарізані овочі - перед закладкою в котел або на сковорідку - в розчині соди у воді. Або засипати однією-двома чайними ложками соди вже очищений картопля, залитий холодною водою і призначений для відварювання або приготування пюре. Це не тільки очистити картоплю від хімікатів, які використовувалися при його вирощуванні, але і зробить сам продукт світліше, чистіше, краще, зніме всі побічні запахи, придбані при транспортуванні або неправильному зберіганні, а також псування. Сам картопля стане після готовності розсипчастим, смачним. Таким чином, застосування соди до приготування, при холодній обробці (потім продукт ретельно промивається холодною водою), здатне підвищити якість овочевого харчового сировини, зокрема у крохмаловмісних овочів, у коренеплодів і листових культур (капусти, салатів, шпинату, петрушки і т. д.).
Сода настільки міцно зайняла місце лужного агента, що досі нічим не вдалося зрушити її з цієї позиції. Харчова сода як розпушувач може діяти двояко. По-перше, вона розкладається при нагріванні по реакції:
2NaHCO₃ (сода) → Na₂CO₃ (сіль) + H₂O (вода) + CO₂ (вуглекислий газ).
І в цьому випадку, якщо додати в пісочне тісто зайва кількість соди, за невеликий час випічки вона може не встигнути термічно розкластися без залишку і печиво або кекс отримають неприємний «содовий» присмак.
Точно так само, як і поташ, сода реагує з кислотами, що містяться в тісті або доданими туди штучно:
NaHCO₃ (сода) + R-COOH (кислота) → R-COONa (сіль) + H₂O (вода) + CO₂ (вуглекислий газ)
Безліч різних фірмових пакетиків і їх доступність не скасовують розваги для юних хіміків - самостійно виготовити порошок для випічки.
пропорційний склад такого традиційного порошку:
2 частини кислої виннокам'яної солі,
1 частина харчової соди,
1 частина крохмалю чи борошна.

Медицина.

Як виглядає сода, прекрасно знають всі - це білий порошок, який вбирає воду і відмінно в ній розчиняється. Але мало хто знає про дивовижні цілющі властивості цього «простого» речовини. Між тим, сода - гідрокарбонат натрію - один з головних інгредієнтів нашої крові. Результати дослідження впливу соди на організм людини перевершили всі очікування. Виявилося, що сода здатна вирівнювати кислотно-лужну рівновагу в організмі, відновлювати обмін речовин в клітинах, покращувати засвоєння кисню тканинами, а також перешкоджати втраті життєво необхідного калію. Допомагає сода при печії, при морській хворобі, при простудах, при серцевих захворюваннях і головних болях, при шкірних захворюваннях. Як бачите, сода - ліки першої допомоги.
Розчин питної соди використовується в якості слабкого антисептика для полоскань, а також як традиційне кислотонейтрализующее засіб від печії та болю в шлунку (сучасна медицина не рекомендує застосовувати з-за побічних ефектів, у тому числі, за «кислотного рикошету») або для усунення ацидозу і т. п.
Харчова сода застосовується для лікування захворювань, пов'язаних з підвищеною кислотністю; розчин питної соди застосовується для полоскання горла, для промивання шкіри при попаданні кислот.
Бікарбонат натрію (харчова сода) може сповільнювати розвиток хронічного захворювання нирок. До такого висновку прийшли вчені з Королівської клініки Лондона (Royal London Hospital), Великобританія. Вони досліджували 134 людини з запущеним хронічним захворюванням нирок та метаболічним ацидозом.
Одна група випробовуваних проходила звичайне лікування, а друга крім традиційного лікування щодня отримувала невелику кількість харчової соди у вигляді таблеток. У тих хворих, хто пив бікарбонат натрію, функції нирок погіршувалися на 2/3 повільніше, ніж у інших.
Швидке прогресування захворювання нирок спостерігалося тільки у 9% піддослідних з «содової групи» проти 45% піддослідних, які лікувалися традиційно. Крім того, у які брали соду рідше розвивалася термінальна стадія ниркової недостатності, що вимагає діалізу. Примітно, що підвищення вмісту бікарбонату натрію в організмі не викликало у хворих на підвищення кров'яного тиску.
Сода є недорогим і ефективним засобом лікування хронічного захворювання нирок. Однак дослідники застерігають: прийом соди повинен проходити під спостереженням лікаря, який має правильно розрахувати дозування для хворого.

Лікувальні властивості харчової соди.

Раніше гідрокарбонат натрію застосовувався дуже широко (як і інші луги) як антацидного засобу при підвищеній кислотності шлункового соку, виразковій хворобі шлунка і 12-палої кишки. При прийомі всередину харчова сода швидко нейтралізує соляну кислоту шлункового соку і має виражений антацидний ефект. Однак застосування соди полягає не тільки в блискуче вимитій посуді і позбавлення від печії. Харчова сода займає гідне місце в домашній аптечці.
Як і стародавні єгиптяни, які одержували природну соду з озерних вод методом випарювання, люди використовували й інші властивості соди. Вона має нейтралізуючими якостями, використовується у медичній практиці для лікування гастритів з підвищеною кислотністю. Здатна вбивати мікробів, використовується як дезинфікуючий засіб: соду застосовують для інгаляцій, полоскань, очищення шкіри.
Широке застосування сода має і в охорону здоров'я.

Профілактика карієсу.
Кислоти, що утворюються в роті в результаті життєдіяльності бактерій, які руйнують емаль зубів. Ці кислоти можна нейтралізувати, кілька разів в день полоща рот розчином харчової соди. Можна вчинити інакше: змочіть зубну щітку водою, опустіть її в соду і почистіть зуби. Сода, крім того, чинить легку абразивну дію: вона відшліфувати зуби, не пошкоджуючи емаль.

Від неприємного запаху ніг.
Додається у воду для ножної ванни сода нейтралізує виділяються бактеріями кислоти, які й надають ніг неприємний запах. Сода допоможе також усунути різкий запах поту під пахвами.

При укусах комах.
Не розчісуйте до крові укуси комарів та інших кровососів. Краще приготуйте кашоподібну суміш з води і соди і нанесіть на місце укусу. Содова кашка полегшить також свербіж, викликаний вітряну віспу або контактом шкіри з борщівником, кропивою.

При попрілостях.
Содові примочки значно покращують стан малюків з опрелостями. Вони зменшують свербіж і прискорюють загоєння шкіри.

При циститі.
Хвороботворні бактерії живуть у сечовому міхурі злегка кислому середовищі. Якщо ваш сечовий міхур став жертвою інфекції, ідеальний післяобідній напій для вас - шипучий коктейль з харчової соди з водою.

При сонячних опіках.
Додайте в теплу ванну трохи харчової соди: вона пом'якшить воду, перетворивши її в заспокійливу примочку для подразненої шкіри.

Від болю в горлі.
Розмішайте 0,5 чайн. ложки соди в склянці води і кожні 4 години полощіть горло приготованим розчином: він нейтралізує кислоти, що викликають біль. Полоскання таким розчином рота допоможе зняти і запалення слизової ротової порожнини.

Від неприємного запаху з рота.
У поєднанні з перекисом водню харчова сода дає потужний окислювальний ефект і руйнує бактерії, що викликають неприємний запах у роті. Додайте 1 стіл. ложку соди на склянку розчину перекису водню (2-3%) і прополощіть рот.

При застуді.
Корисно робити інгаляцію. Для цього можна взяти невеликий чайник, закип'ятити в ньому 1 склянку води з 1 чайн. ложкою соди. Зробити з твердого паперу трубочку, надіти її на носик чайника і вдихати пару протягом 10-15 хвилин. Дана інгаляція дуже допомагає для відділення мокроти.
Для відкашлювання в'язкого мокротиння 2 рази на день випивати натщесерце по 1/2 склянки теплої води, в якій розчинені 0,5 чайн. ложки соди і щіпка солі.

При частих мігреней.
Кожен день приймати розчин кип'яченої води з харчовою содою. В 1-й день за 30 хвилин до обіду випивати 1 склянку розчину (0,5 чайн.ложки соди + вода), 2-й день - 2 склянки і т. д., довівши до 7 склянок. Після зменшувати дозу у зворотному порядку.

Інше.
При ринітах, стоматитах, ларингітах, кон'юнктивітах застосовують 0,5-2% розчин соди.
Для знезараження слизової оболонки рота корисно полоскати рот неміцним розчином (сода - 85 г, сіль - 85 г, сечовина - 2,5 г) після їжі.
Засіб від куріння: полоскати рот розчином харчової соди (1 столова ложка на 200 мл води).
При сухості шкіри, сухих дерматитах, ихтиозе і псоріазі корисні лікувальні ванни (сода - 35 г, карбонат магнезії - 20 г, перборат магнію - 15 м). Температура води повинна бути не вище 38-39° С, спочатку потрібно сідати просто в теплу ванну, потім поступово збільшувати температуру. Тривалість ванни 15 хвилин.

Пожежогасіння.

Гідрокарбонат натрію входить до складу порошку, застосовуваного в порошкових системах пожежогасіння, утилізуючи тепло і відтісняючи кисень від вогнища горіння виділеним вуглекислим газом.

Очищення обладнання. Технологія абразиво-струминного очищення АСО).

Проводиться очищення обладнання та поверхонь від різних покриттів і забруднень із застосуванням технології абразиво-струминного очищення АСО) обладнання. В якості абразиву використовується бікарбонат натрію (харчова сода, двовуглекислий натрій, гідрокарбонат натрію, NaHCO₃, кислий вуглекислий натрій).
Технологія АСО із застосуванням бікарбонату натрію - це новий ефективний спосіб очищення устаткування з допомогою «м'якого» абразиву. Абразив приведений в рух стисненим повітрям, виробленим компресором. Цей спосіб отримав комерційне визнання і широко використовується в Європі і США вже протягом 25 років завдяки своїй універсальності і економічної доцільності.
Обробка поверхні обладнання подібна до звичайної піскоструминної очищенні. Відмінність полягає в тому, що частинки соди є «м'яким» абразивним матеріалом, тобто не пошкоджують саму поверхню.
Принцип:
Тендітна частка вуглекислого натрію кислого при зіткненні з очищається поверхнею вибухає.
Енергія, випущена цієї спалахом, і видаляє забруднення від поверхні, що очищається. Абразивні частинки соди повністю розбиваються в тонкий пил, яка легко розлітається в різні боки перпендикулярно падіння, збільшуючи очисний ефект. В цілях пилозаглушення содо-струминне очищення устаткування зазвичай виконується із застосуванням зволоження, тобто гідро-абразиво-струминного очищення (ГАСО) обладнання. Вуглекислий натрій розчиняється у воді. Тому використаний абразив буде розчинений або може змиватися після закінчення чищення.
Це відміну від кварцового піску, який зрізає покриття. Кварцовий пісок також ще стирає частину поверхні, що очищається, яку сода залишає фактично неушкодженою. Існує ще багато відмінностей між цими видами очищення обладнання, але вони є вже наслідком властивостей абразивів.
Розчинні абразиви на основі бікарбонату натрію спеціально розроблені для абразиво-струминного очищення обладнання. Сипучі якості абразивів зменшують щільність потоку, пов'язану з поганою плинністю звичайного вуглекислого натрію.

Технології виробництва соди.

Сода вперше була отримана в 1793 р. Лебланк, проте харчова, очищена сода була виготовлена в 1861 р. Сольве.
В кінці XVIII і початку XIX ст. для отримання штучної соди стали застосовувати спосіб Леблана, сутність якого полягає в наступному: з кухонної солі дією на неї сірчаною кислотою спочатку отримували сульфат натрію, потім сульфат натрію сплавляли при високій температурі з вуглекислим кальцієм і вугіллям. З отриманого сплаву соду витравлюють водою. Розчин потім випарювали.
Винахід бельгійським вченим Е. Сольве в середині XIX століття аміачного способу отримання соди сприяло інтенсивному її впровадженню в першу чергу в кондитерську справу. Основний спосіб штучного отримання соди в даний час у всіх країнах - аміачний спосіб виробництва кальцинованої соди, яка є матеріалом для отримання решти содових продуктів. Спочатку Франція і Німеччина використовували соду як технологічну добавку для розпушення тіста з метою збільшення його обсягу, поліпшення якості. Сода робить тісто м'яким, пишним, легко засвоюваним. З кінця XIX-початку XX століття соду стали застосовувати інші країни, в тому числі Росія.
Соду добувають зараз промисловим аміачним способом (спосіб Сольва).
В насичений розчин хлориду натрію пропускають эквимолярные кількості газоподібних аміаку і діоксиду вуглецю, тобто як би вводять гідрокарбонат амонію NH₄HCO₃:
NH₃ + CO₂ + H₂O + NaCl → NaHCO₃ + NH₄Cl.
Випав залишок малорастворимого (9,6 г на 100 г води при 20° C) гідрокарбонату натрію відфільтровують і кальцинируют (зневоднюють) нагріванням до 140 - 160° C, при цьому він переходить у карбонат натрію:
2NaHCO₃ →(t) Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂O
Утворився діоксид вуглецю і аміак, виділений з маточного розчину на першій стадії процесу по реакції:
2NH₄Cl + Ca(OH)₂ → CaCl₂ + 2NH₃↑ + 2H₂O повертають у виробничий цикл.
Аммонизация розчину необхідна для введення в нього вуглекислого газу, малорастворимого в насиченому розчині. Випав у вигляді кристалів бікарбонат натрію відфільтровують від розчину, що містить хлористий амоній і прореагував NaCl, і прожарюють (кальцинируют). При цьому відбувається утворення кальцинованої соди.
Виділяються при кальцинації гази, що містять вуглекислоту З₂ використовують для карбонізації. Таким чином, частину витраченої вуглекислоти регенерується.
Необхідну для процесу вуглекислоту отримують випаленням вапняку або крейди. Обпалену вапно СаО гасять водою.
Гашене вапно Са(ОН)₂ замішують з водою. Утворилося вапняне молоко використовують для регенерації аміаку розчину (фільтрової рідини), отриманого після відділення бікарбонату і містить хлористий амоній.
Для виробництва соди використовують розчин кухонної солі (розсіл) концентрації близько 310 г/л, отриманий в природних умовах підземним вилуговуванням покладів кухонної солі. У природному розсолі, крім NaCl, зазвичай містяться солі кальцію і магнію. При амонізациі і карбонізації розсолу в результаті взаємодії цих домішок з NH₃ і З₂ будуть випадати опади, що призведе до забруднення апаратів, порушення теплообміну і нормального ходу процесу. Тому розсіл попередньо очищають від домішок: осаджують їх, додавши до розсолу строго певну кількість реактивів суспензії соди в очищеному розсолі і вапняного молока. Цей спосіб очищення називається содово-вапняним. Випали при цьому опади гідрату магнію карбонату кальцію відокремлюють у відстійниках.
Очищений і освітлений розсіл кухонної солі направляють в барботажную абсорбційну колону. Верхня частина колони служить для промивання розсолом газу, отсасываемого вакуум-насосом з вакуум-фільтрів і газу з карбонизационных колон. В цих газах міститься невелика кількість аміаку і вуглекислоти, які доцільно відмити свіжим розсолом і, таким чином, більш повно використовувати їх у виробництві. Нижня частина колони служить для насичення розсолу аміаком, що надходять з дистилляционной колони. Отриманий аміачно-соляної розсіл далі направляють в барботажную карбонизационную колону, де відбувається основна реакція перетворення вихідної сировини в бікарбонат натрію. Необхідний для цієї мети вуглекислота З₂ надходить з шахтної вапняно-обжигательной печі і печі кальцинації бікарбонату натрію і нагнітається знизу в колону.
Карбонізація аміачно-соляного розсолу є найважливішою стадією виробництва соди. Освіта бікарбонату натрію при карбонізації відбувається в результаті протікання в карбонизационной колоні складних хімічних процесів. У верхній частині колони йде утворення вуглекислого амонію з аміаку, що міститься в розсолі, і вуглекислоти, яка подається в колону.
По мірі проходження розсолу в колоні зверху вниз вуглекислий амоній, реагуючи з надлишком вуглекислоти, що надходить знизу колони, переходить у двовуглекислий амоній (бікарбонат амонію).
Приблизно в середині верхньої неохолоджуваної частини колони починається реакція обмінного розкладання, що супроводжується випаданням кристалів бікарбонату натрію та освітою в розчині хлористого амонію. У середній частині колони, де йде утворення кристалів бікарбонату натрію за рахунок екзотермічни реакції, температура розсолу дещо підвищується (до 60 - 65° C), однак охолоджувати його не треба, так як така температура сприяє формуванню більших добре що фільтрується кристалів бікарбонату натрію. Внизу колони охолодження необхідне для зменшення розчинності бікарбонату натрію і збільшення його виходу. В залежності від температури, вмісту NaCl у розсолі, ступеня насичення його аміаком і вуглекислотою та інших факторів вихід бікарбонату складає 65-75%. Практично неможливо повне перетворення кухонної солі в осад бікарбонату натрію. У цьому полягає один з істотних недоліків виробництва соди аміачним методом.

Способи виробництва бікарбонату натрію.

Бікарбонат натрію виступає проміжним продуктом промислового отримання кальцинованої соди за методом Сольве, що передбачає пропускання через насичений розчин хлориду натрію эквимолярных (тобто містять рівні кількості молей) кількостей газоподібного аміаку і діоксиду вуглецю, що імітує ввід в систему гідрокарбонату амонію NH₄HCO₃:
NH₃ + H₂O + CO₂ + NaCl / NH₄HCO₃ → NaHCO₃ + NH₄Cl.
В образующемся розчині найменш розчинної сіллю є бікарбонат натрію, який випадає у вигляді кристалічного осаду. При цьому важливо відзначити, що товарним виглядом даної продукції виступає очищений двовуглекислий натрій.
Найбільш широко поширеним способом очищення від домішок солей в загальному випадку виступає їх перекристалізація з розчинів, причому в якості розчинника найбільш часто використовується вода. В основі цього способу лежить властивість більшості солей збільшувати розчинність при підвищенні температури.
Згідно з методом перекристалізації, що очищається, сіль розчиняється у воді при високій температурі, після чого розчин доводиться до насыщенияч, а потім охолоджується, причому початок останнього з перерахованих процесів передує видалення нерозчинених домішок за допомогою фільтрації. У ході охолодження розчину розчинність солі зменшується, вона випадає в осад і фільтрується. Внаслідок вжитих заходів чистота солі підвищується, оскільки всі домішки, що входять до її складу до здійснення процесу, розчиняються у воді і переходять у фільтрат, який представляє собою маткову рідина, що повертається на початкову стадію. У міру циркуляції маткової рідини в ній накопичуються домішки, що в кінцевому рахунку негативно відбивається на чистоті одержуваної продукції і зумовлює необхідність періодичного виведення з циклу частини фільтрату.
Проте в тому випадку, якщо сіль, подібно бикарбонату натрію, погано розчинна у воді, очищати її методом перекристалізації є економічно невигідним, оскільки в системі для отримання одиниці маси чистого продукту повинно циркулювати велика кількість маткової рідини, що вимагає поперемінного нагрівання і охолодження. У зв'язку з цією обставиною в промислових масштабах очищену харчову соду не отримують методом перекристалізації, але карбонізацією содового розчину шляхом пропускання діоксиду вуглецю під тиск в насиченому розчині карбонату натрію при температурі близько 75° С згідно реакції:
Na₂CO_3(р.) + CO_2(р.) + H₂O_(ж.) ↔ 2NaHCO_3(тв.) + 52,4 кДж (+ 12,5 ккал).
Практичне застосування методу карбонізації дозволяє значно скоротити об'єм рідини, необхідної для отримання одиниці бікарбонату натрію, оскільки розчинність кальцинованої соди в кілька разів перевищує відповідний показник гідрокарбонату натрію.
Содовий розчин для карбонізації виходить шляхом розчинення у воді твердої технічної соди, що утворюється при кальцинації сирого бікарбонату (цей процес носить назву «сухого» способу) або ж розкладанням двовуглекислого натрію у водному середовищі при нагріванні («мокрий» спосіб), яке називається декарбонизацией, згідно реакції:
2NaHCO_3(р.) ↔ Na₂CO_3(р.) + CO_2(р.) + H₂O_(пар) - 20,6 кДж (- 4,9 ккал).
Випадає при насиченні содового розчину діоксидом вуглецю чиста харчова сода відділяється, а маточна рідина, що містить суміш карбонату і бікарбонату натрію, а також розчинених домішок (наприклад, NaCl), повертається на початок процесу для отримання вихідного розчину. Внаслідок багаторазової циркуляції маткової рідини в ній накопичуються домішки, здатні блокувати очищений продукт. В результаті цього частина маткової рідини виводиться з циклу і направляється в загальному випадку на рассолоочистку з метою розведення міцного содового розчину.

Для виробництва очищеного бікарбонату натрію використовуються так звані «сухий» і «мокрий» способи. В основі процесу звичайна реакція карбонізації, тобто насичення розчину вуглекислим газом. Відбувається перекристалізація. Способи відрізняються приготуванням розчину. При сухому способі береться готова кальцинована сода і розчиняється водою, а при мокрому використовується технічний бікарбонат. Колонное обладнання за принципом дії майже ідентичне тому, що задіяне при виробництві кальцинованої соди, але виконана з високоякісної нержавіючої сталі. Чистота в цеху і чистота готової продукції знаходяться під постійним контролем органів державного санітарно-епідеміологічного нагляду.