Наткнулась в интернете на необычный праздник - День пищевой соды. Праздник этот неофициальный и отмечается ежегодно 30 декабря. Ну что ж, давайте разбираться что это за продукт такой - сода?
Признаюсь сразу и чистосердечно - я ни разу не химик и по данному предмету у меня стояла «3» и то за «интуитивное понимание», как говорил наш учитель Лариса Степанна.
Сода была известна человеку примерно за полторы-две тысячи лет до нашей эры, а может быть, и раньше. Ещё в Древнем Египте её использовали в качестве моющего средства. Одним из природных способов добычи соды является зола морских водорослей, но подобная добыча трудозатратна и малоэффективна. Еще одним природным поставщиком соды является однолетнее травянистое растение Salsola Soda или Солянка содоносная.
Солянка - это не только название популярного супа, но и холодостойкое, светолюбивое растение, предпочитающее плодородные, увлажненные участки. Молодые побеги которого богаты витаминами и минералами. Они имеют пикантный солоноватый вкус, и поэтому их используют весной для приготовления гарниров и салатов. Из золы этого растения тоже получали соду, а так же оно подарило название данному продукту.
Самым эффективным способом добычи соды в древности было выпаривание воды из так называемых содовых озёр. Получалась поваренная сода.
Содовое озеро (soda lake или щелочное озеро) - это водоёмы, чаще всего без оттока воды, расположенные над вулканическими породами из-за чего их воды насыщены растворёнными в ней натрием, карбонатом, фосфатом и имеют рН от 9 до 12.
Содовые озера считаются одними из самых экстремальных водных сред на Земле. Тем не менее учёные называют эти озёра с неприветливой экосистемой - колыбелью жизни, считая, что высокая концентрация фосфатов могла способствовать формированию ДНК.
Содовые озера встречаются в природе по всему миру и возможно, при подходящих климатических условиях и составе воды, в каком-нибудь из них и зародились сложные молекулы жизни.
Но фактом остаётся, что несмотря на высокую щелочность и соленость, во многих содовых озерах обитает богатое разнообразие водорослей, грибов и многоклеточных животных: морская креветка, веслоногий моллюск, рыба алколапия.
Самое большое содовое озеро в России - Доро́нинское (до 1905 года - Селитряное), находится в Восточной Сибири в 150 км. от г. Читы. Имеет огромные запасы гуджира или глауберовой соли - сернокислого натрия, впервые обнаруженного химиком И. Р. Глаубером в составе минеральных вод.
Но на данный момент промышленная разработка соды из водоёма не ведётся, поскольку озеро является памятником природы.
Именно из вод содовых озёр в 1736 году французский химик, врач и ботаник Анри Луи Дюамель де Монсо впервые смог получить очень чистую соду. А уже в 1775 году Французская академия наук объявила конкурс на искусственное получение соды. К 1791 году Никола Леблан придумал способ производства карбоната натрия из морской соли и серной кислоты. Премия была присуждена так как его способ был эффективным и ресурсно-незатратным. Однако правительство Франции отказалось выплачивать учёному заслуженное денежное вознаграждение, а позже ещё и конфисковало построенный Лебланом завод по производству кальцинированной соды. Впоследствии ученный и доктор Никола Леблан покончил с собой выстрелив себе в голову.
Метод Леблана использовали около ста лет. По этому способу глауберовая соль, известняк и древесный уголь смешивали и запекали при высоких температурах. Далее расплав заливали водой в которой растворялась получившаяся в процессе кальцинирования сода. Сульфид кальция, так же получившийся в процессе - это щелочная соль, плохо растворимая в холодной воде и поэтому её просто отфильтровывали. Этот метод по-научному называется перекристаллизацией. Перекристаллиза́ция — метод очистки вещества, основанный на различии растворимости вещества в растворителе при различных температурах (вот этом моменте у меня начал пухнуть мозг, мне 37, а я сижу, химию изучаю! зачем?...)
Раствор сырой соды выпаривали и получали соду в виде кристаллогидрата. Красиво, никто не спорит, но не совсем то, что нужно.
Для полного обезвоживания кристаллы соды кальцинировали - подвергали нагреву в печи при отсутствии воздуха. Один из исходных компонентов, глауберову соль, получали из каменной соли, которую обрабатывали серной кислотой. При этом в воздух выделялось куча всего вредного, способ химической очистки справлялся лишь частично и это делало производство опасным источником загрязнения воздуха.
Секрет получения долго держался в строжайшей тайне. Соду использовали для производства мыла, стекла, красок, лекарств, бумаги, в кожевенном производстве - ей обезжиривали шкуры. Но как всё тайное - метод Леблана скоро стал явным, вследствие чего сода стала активно применяться во французской кулинарии. Особенно при изготовлении различных бисквитов и хлеба. Что неудивительно, если вспомнить "Мучной бунт" 1775 года (хотя Людовик XVI был не против). Добавление соды в тесто делало изделие более воздушным и выход готовой продукции получался больше.
В остальном мире использовали дрожжи. Поэтому французская выпечка надолго заняла стала эталоном среди кондитерских изделий.
Лишь в 1861 году бельгийский инженер-химик Эрнест Сольве запатентовал современный способ получения соды.
Метод Сольве: в насыщенный раствор хлорида натрия пропускают эквимолярные количества аммиака и диоксида углерода. Выпавший остаток малорастворимый гидрокарбонат натрия отфильтровывают и кальцинируют при этом он переходит в карбонат натрия. (На данном этапе написания этой статьи я уже могу перевести эту белиберду на человеческий язык.)
Если простыми словами: поваренную соль растворяли в аммиачной воде и "пукали" углекислым газом так ювелирно, чтобы на молекулярном уровне всего было поровну. При таком раскладе образовывался осадок в виде содового порошка, который просто отфильтровывали и прогревали для удаления влаги.
Аммиак кстати получали путем переработки отходов кожевенного производства.
Новый метод Сольве быстро вытеснил устаревший способ французского учёного, так как единственным побочным продуктом производства являлся хлорид кальция, у которого нашлось куча применений от кулинарии до строительства.
В наши дни производство соды осуществляют четырьмя способами:
1. переработкой нефелинов;
2. на основе природной соды;
3. аммиачным (из хлорида натрия);
4. карбонизацией гидроксида натрия.
Выпускают соду кальцинированную:
- марки А (гранулированная),
- марки Б (порошкообразная).
Сода кальцинированная марок А и Б применима в производстве стекла всех видов, а также в черной и цветной металлургии. Сода кальцинированная марки Б используется в химической промышленности для производства синтетических моющих средств, при очистке рассолов, в производстве моторных масел, стекла, бумаги, в химической и нефтяной промышленности, в мыловарении. А в пищевой промышленности натрий углекислый используется в качестве пищевой добавки Е500, применяемой как регулятор кислотности продукта и разрыхлитель. Сода кальцинированная несколько отличается от применяемой в быту пищевой соды. Основное отличие в том, что кальцинированная – более щелочная – рН 11.
Это очень многофункциональное средство, используемое по всему миру, и поэтому соде выделили свой собственный день.
Сравнительно недавно я открыла для себя ещё одну разновидность соды - каустическую соду. «Едкая щёлочь», "едкий натр" или каустик - гидроксид натрия не следует путать с карбонатом натрия (кальцинированной содой) и с гидрокарбонатом натрия (пищевой содой). Это неорганическое химическое соединение, являющееся самой распространённой щёлочью. Ещё в 1736 году французский учёный Анри Дюамель дю Монсо впервые указал на различие этих веществ: гидроксид натрия получил название «каустическая сода», карбонат натрия — «кальцинированная сода», а карбонат калия — «поташ».
Раньше ролучали каустическую соду путём прокаливания кальцинированной соды в муфельной печи, затем охлаждали и очень осторожно добавляли в воду. Далее, как я поняла, воду выпаривали и оставалась каустическая сода. Хотя может использовали раствор, тут лишь моё предположение, которое может оказаться неверным, так как, повторюсь, я ни разу не химик.
В современном мире гидроксид натрия получается химическими и электрохимическими методами. Каустическая сода широко применяется в различных отраслях промышленности, в сельском и коммунальном хозяйстве, в научной и образовательной сферах.
Я же купила каустическую соду для варки мыла в домашних условиях.
Тайлер Дёрден в фильме «Бойцовский клуб» интересно описывал его состав и историю появления:
- В древности люди заметили, что одежда лучше отстирывается в определённом месте над рекой. Знаешь почему?
- Нет.
- Над рекой совершались человеческие жертвоприношения. Трупы сжигали, вода просачивалась сквозь пепел, образуя щелочь. Щелочь — важнейший ингредиент. Он смешивался с жиром трупов и в реку попадала густая, пенистая масса.
Ну а пока я ищу сообщника, чтобы ограбить клинику эстетической медицины, использую каустическую соду в более мирных целях. А именно для очистки фильтра посудомоечной машины.
Ведь основным свойством едкого натра является растворение органики. Способ действенный, однако требующий соблюдений нескольких правил:
1. Ёмкость для замачивания фильтра (или для приготовления раствора) должна быть из пластика или эмалированная - каустическая сода разъедает алюминий.
2. Стеклянную ёмкость тоже лучше не использовать - при реакции каустической соды с водой выделяется тепло и стекло может треснуть.
3. Поэтому берём пластиковый таз, ставим в ванну, складываем в него разобранный фильтр, засыпаем содой и заливаем тёплой водой. Насколько я помню при нагревании вода распадается на водород и кислород, а водород взрывоопасен. Вот только я не помню при какой температуре воды начинается данная реакция. Но курить да и просто дышать парами раствора каустической соды точно не стоит - они ядовиты. Поэтому закрываем дверь в ванной и оставляем всё это дело на полчаса.
4. По прошествии времени аккуратно сливаем воду - раствор щелочной и может вызвать сильнейшие ожоги попав на кожные покровы. А при попадании на слизистую, например в глаз, даже в сухом виде может вызвать слепоту. Поэтому внимание и осторожность при работе с любыми химикатами - обязательны!
5. Промываем фильтр проточной водой и оцениваем результат - великолепно!
Каустик можно так же использовать для прочистки канализационных труб, отбеливании белья и для борьбы с садовыми вредителями. Экономичный расход и низкая стоимость делают покупку каустической соды для бытовых нужд материально выгодной покупкой. Главное не забывать про технику безопасности.
Вот так, от золы морских водорослей до промышленного аммиачного способа, метод получения соды технически совершенствовался, совершенствуя при этом самые разные промышленные области.
P. S. - этот и другие интересные рецепты можно подглядеть тут - toptuha.com или тут - Кулинарная книга Ведьмы с луком (vk.com)