Hidrogénkarbonátok

Hidrogénkarbonátok, más néven hidrogén-karbonátok vagy bikarbonátok, olyan sók, amelyek a hidrogénkarbonát-iont (HCO3−) tartalmazzák. A karbonát–-hidrogén-karbonát egyensúly fontos a sav-bázis rendszerekben: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−, majd HCO3− ⇌ H+ + CO3^2−. Ez a rendszer stabilizálja a pH-t vízben, vérben és más oldatokban. A legismertebb hidrogénkarbonát-sók közé tartozik a nátrium-hidrogén-karbonát NaHCO3, a kálium-hidrogén-karbonát KHCO3 és az ammónium-hidrogén-karbonát NH4HCO3; kalcium-hidrogén-karbonát Ca(HCO3)2 is gyakori a vízben, bár szilárd formában általában nem stabil, oldatban fordul elő, és hozzájárul a víz keménységéhez.

Előfordulásuk és előállításuk

Ásványvízben és földtani vizekben gyakori az oldatban lévő hidrogénkarbonát-ion, amely a CO2 beoldódásának következtében keletkezik. Természetes vizekben a Ca(HCO3)2 és Mg(HCO3)2 oldatszinten képződik; ezek okozzák a víz m ez keménységét. Ipari körülmények között a NaHCO3 és más hidrogénkarbonát-sók előállíthatók úgy, hogy CO2-t vezetnek át lúgos oldaton (például NaOH) és a felhasználási cél szerint kicsapódnak vagy kiüzemelik őket, később hevítéskor NaHCO3-ból Na2CO3 képződik.

Tulajdonságok és reakciók

Tiszta hidrogénkarbonát-sók fehér, kristályos anyagok és vízben jól oldódnak. A NaHCO3 vizes oldata körülbelül pH 8,3-as enyhén lúgos oldatot ad. Habosítja a savas reakciókat; savakkal reagálva CO2 szabadul fel, amely a sütőiparban a tészta megkialakulását segíti. Melegítéskor a NaHCO3 termodinamikai átalakuláson megy keresztül: 2 NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 + H2O.

Használat és jelentőség

Fontos használati területek közé tartozik a kenyérsütésben alkalmazott sütőporok összetevője, antacidumokként az emésztőrendszer lúgosítására, pufferanyagként élelmiszer-ipari és gyógyszerészeti alkalmazásokban, tisztításban és vízkezelésben a pH-szint szabályozására. Természetes környezetben a hidrogén-karbonátok a biológiai puffer-térként lépnek fel: például a vérben a szén-dioxid–víz–bikarbonát rendszer szabályozza a savasságot, és a szövetek oxigéncseréjében is szerepet játszik. A vízben található Ca(HCO3)2 és Mg(HCO3)2 a vízkeménység egyik fő oka, ami befolyásolja a víz felhasználhatóságát.