Natriumhydrogencarbonat

Natriumbicarbonat ⓘ

Bezeichnungen
IUPAC-Bezeichnung Natriumhydrogencarbonat
Andere Bezeichnungen Backsoda, Bicarb (Laborjargon), Natriumhydrogencarbonat, Nahcolite, Natriumhydrogencarbonat, Natron
Bezeichnungen
CAS-Nummer	144-55-8
3D-Modell (JSmol)	Interaktives Bild
Beilstein-Referenz	4153970
ChEBI	CHEBI:32139
ChEMBL	ChEMBL1353
ChemSpider	8609
Arzneimittelbank	DB01390
EC-Nummer	205-633-8
IUPHAR/BPS	4507
KEGG	C12603
MeSH	Natrium+Bikarbonat
PubChem CID	516892
RTECS-Nummer	VZ0950000
UNII	8MDF5V39QO
InChI InChI=1S/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1  Schlüssel: UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M  InChI=1/CH2O3.Na/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+1/p-1 Schlüssel: UIIMBOGNXHQVGW-REWHXWOFAQ
SMILES [Na+].OC([O-])=O
Eigenschaften
Chemische Formel	NaHCO 3
Molekulare Masse	84,0066 g mol-1
Erscheinungsbild	Weiße Kristalle
Geruch	Geruchlos
Dichte	2,20 g/cm3
Schmelzpunkt	(zersetzt sich ab 50 °C zu Natriumcarbonat)
Löslichkeit in Wasser	69 g/L (0 °C) 96 g/L (20 °C) 165 g/L (60 °C)
Löslichkeit	0,02 Gew.-% Aceton, 2,13 Gew.-% Methanol bei 22 °C. unlöslich in Ethanol
log P	−0.82
Acidität (pKa)	6.34 6,351 (Kohlensäure)
Brechungsindex (nD)	nα = 1,377 nβ = 1,501 nγ = 1,583
Struktur
Kristallstruktur	Monoklin
Thermochemie
Wärmekapazität (C)	87,6 J/mol K
Std. molare Entropie (So298)	101,7 J/mol K
Std. Bildungsenthalpie Bildung (ΔfH⦵298)	-950,8 kJ/mol
Gibbssche freie Energie (ΔfG˚)	-851,0 kJ/mol
Pharmakologie
ATC-Code	B05CB04 (WHO) B05XA02 (WHO), QG04BQ01 (WHO)
Wege der Verabreichung	Intravenös, oral
Gefahren
Sicherheit und Gesundheitsschutz am Arbeitsplatz (OHS/OSH):
Hauptgefahren	Verursacht schwere Augenreizung
NFPA 704 (Feuerdiamant)	2 0 1
Flammpunkt	Nicht brennbar
Tödliche Dosis oder Konzentration (LD, LC):
LD50 (Mittlere Dosis)	4220 mg/kg (Ratte, oral)
Sicherheitsdatenblatt (SDS)	Externes SDB
Verwandte Verbindungen
Andere Anionen	Natriumcarbonat
Andere Kationen	Ammoniumbicarbonat Kaliumbicarbonat
Verwandte Verbindungen	Natriumbisulfat Natriumhydrogenphosphat
Wenn nicht anders angegeben, beziehen sich die Daten auf Stoffe im Standardzustand (bei 25 °C [77 °F], 100 kPa).  verifizieren (was ist  ?) Infobox Referenzen

Mit Natron als Backtriebmittel gebackene Cupcakes ⓘ

Natriumbicarbonat (IUPAC-Name: Natriumhydrogencarbonat), allgemein bekannt als Backsoda oder Natriumbicarbonat, ist eine chemische Verbindung mit der Formel NaHCO₃. Es ist ein Salz, das aus einem Natriumkation (Na⁺) und einem Bicarbonatanion (HCO₃-) besteht. Natriumbicarbonat ist ein weißer Feststoff, der kristallin ist, aber oft als feines Pulver erscheint. Es hat einen leicht salzigen, alkalischen Geschmack, der dem von Waschsoda (Natriumcarbonat) ähnelt. Die natürliche Mineralform ist Nahkolith. Es ist ein Bestandteil des Minerals Natron und kommt in vielen Mineralquellen gelöst vor. ⓘ

Natriumhydrogencarbonat (Trivialname: Natron) hat die Summenformel NaHCO₃, ist ein Natriumsalz der Kohlensäure und zählt zu den Hydrogencarbonaten. Die Verbindung sollte nicht mit Natriumcarbonat (Soda, Summenformel Na₂CO₃) verwechselt werden. Gelegentlich werden für Natriumhydrogencarbonat auch die veralteten und chemisch unzutreffenden Trivialnamen doppeltkohlensaures Natron und Natriumbicarbonat (auch kurz NaBi) verwendet. Im Handel wird die auch als Backpulver genutzte Verbindung zudem unter den Bezeichnungen Speisesoda, Backsoda, Backnatron, Speisenatron sowie Markennamen angeboten. ⓘ

Nomenklatur

Da es seit langem bekannt ist und weit verbreitet wird, hat das Salz viele verschiedene Namen wie Backsoda, Brotsoda, Kochsoda und Natron und ist in Geschäften oft neben Backpulver zu finden. Die Bezeichnung Backsoda ist in den Vereinigten Staaten gebräuchlicher, während Natron in Australien, dem Vereinigten Königreich und Irland gebräuchlicher ist und in vielen nord- und mitteleuropäischen Ländern als Natron bezeichnet wird. Abgekürzte umgangssprachliche Formen wie Natriumbikarbonat, Natron, Bikarbonat und Bikarbonat sind üblich. ⓘ

Das Wort saleratus, von lateinisch sal æratus (was so viel wie "belüftetes Salz" bedeutet), wurde im 19. Jahrhundert sowohl für Natriumbicarbonat als auch für Kaliumbicarbonat verwendet. ⓘ

Der Lebensmittelzusatzstoff hat die E-Nummer E500. ⓘ

Die Vorsilbe bi in Bicarbonat stammt aus einem veralteten Benennungssystem, das dem molekularen Wissen vorausging, und bezieht sich auf die zwei molaren Äquivalente an Kohlendioxid (in der alten Chemiesprache als Kohlensäure bezeichnet), die Kaliumhydrogencarbonat/Bicarbonat bei der Zersetzung zu (Di)kaliumcarbonat und Kaliumoxid (Pottasche) freisetzt. Die modernen chemischen Formeln dieser Verbindungen drücken nun ihre genauen chemischen Zusammensetzungen aus, die nicht bekannt waren, als der Name Bikarbonat der Pottasche geprägt wurde (siehe auch: Bikarbonat). ⓘ

Verwendungen

Kochen

Sauerteig

In der Küche wird Natron vor allem beim Backen als Backtriebmittel verwendet. Bei der Reaktion mit Säure wird Kohlendioxid freigesetzt, das eine Ausdehnung des Teigs bewirkt und die charakteristische Textur und Körnung von Kuchen, Fladenbrot, Sodabrot und anderen gebackenen und frittierten Lebensmitteln bildet. Die Säure-Base-Reaktion kann allgemein wie folgt dargestellt werden:

NaHCO₃ + H⁺ → Na⁺ + CO₂ + H₂O ⓘ

Zu den sauren Stoffen, die diese Reaktion auslösen, gehören Phosphorwasserstoffe, Weinstein, Zitronensaft, Joghurt, Buttermilch, Kakao und Essig. Backpulver kann zusammen mit Sauerteig, der sauer ist, verwendet werden, wodurch ein leichteres Produkt mit einem weniger sauren Geschmack entsteht. ⓘ

Hitze kann auch dazu führen, dass Natriumbicarbonat durch thermische Zersetzung als Backtriebmittel wirkt, wobei bei Temperaturen über 80 °C (180 °F) Kohlendioxid freigesetzt wird, wie folgt:

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO_{2 ⓘ}

Bei der alleinigen Verwendung auf diese Weise, ohne das Vorhandensein einer sauren Komponente (entweder im Teig oder durch die Verwendung eines säurehaltigen Backpulvers), wird nur die Hälfte des verfügbaren CO₂ freigesetzt (für je zwei Äquivalente NaHCO₃ wird ein CO₂-Molekül gebildet). Außerdem entsteht bei der thermischen Zersetzung von Natriumbicarbonat in Abwesenheit von Säure auch Natriumcarbonat, das stark alkalisch ist und dem Backprodukt einen bitteren, seifigen" Geschmack und eine gelbe Farbe verleiht. Da die Reaktion bei Raumtemperatur langsam abläuft, können Mischungen (Kuchenteig usw.) stehen gelassen werden, ohne dass sie aufsteigen, bis sie im Ofen erhitzt werden. ⓘ

Backpulver

Backpulver, das auch zum Kochen verkauft wird, enthält etwa 30 % Bicarbonat und verschiedene säurehaltige Zutaten, die durch die Zugabe von Wasser aktiviert werden, ohne dass zusätzliche Säuren im Kochmedium erforderlich sind. Viele Formen von Backpulver enthalten Natriumbicarbonat in Kombination mit Kalziumsäurephosphat, Natriumaluminiumphosphat oder Weinstein. Backnatron ist alkalisch; die im Backpulver verwendete Säure vermeidet einen metallischen Geschmack, wenn durch die chemische Veränderung beim Backen Natriumcarbonat entsteht. ⓘ

Pyrotechnik

Natriumbicarbonat ist einer der Hauptbestandteile des bekannten "Black Snake"-Feuerwerks. Der Effekt wird durch die thermische Zersetzung verursacht, bei der Kohlendioxidgas entsteht, das als Verbrennungsprodukt des anderen Hauptbestandteils, der Saccharose, eine lange, schlangenartige Asche erzeugt. Natriumbicarbonat wird auch verwendet, um Verbrennungsreaktionen zu verzögern, indem es beim Erhitzen CO₂ und H₂O freisetzt, die beide flammhemmend wirken. ⓘ

Mildes Desinfektionsmittel

Natron hat schwach desinfizierende Eigenschaften und kann ein wirksames Fungizid gegen einige Organismen sein. Da Backpulver muffige Gerüche absorbiert, ist es für Verkäufer von gebrauchten Büchern zu einer zuverlässigen Methode geworden, um den üblen Geruch von Büchern zu verringern. ⓘ

Feuerlöschmittel

Natriumbicarbonat kann zum Löschen kleiner Fett- oder Elektrobrände verwendet werden, indem es über das Feuer geworfen wird, da beim Erhitzen von Natriumbicarbonat Kohlendioxid freigesetzt wird. Es sollte jedoch nicht bei Bränden in Friteusen eingesetzt werden; die plötzliche Freisetzung von Gas kann zu Fettspritzern führen. Natriumbicarbonat wird in BC-Trockenlöschern als Alternative zu dem ätzenderen Monoammoniumphosphat in ABC-Löschern verwendet. Die alkalische Natur von Natriumbicarbonat macht es neben Purple-K zum einzigen trockenchemischen Wirkstoff, der in Großküchenlöschanlagen eingesetzt wurde. Da es als Alkali wirken kann, hat das Mittel eine milde Verseifungswirkung auf heißes Fett, das einen erstickenden, seifigen Schaum bildet. ⓘ

Neutralisierung von Säuren

Natriumbicarbonat reagiert spontan mit Säuren und setzt dabei CO₂-Gas als Reaktionsprodukt frei. Es wird häufig zur Neutralisierung unerwünschter saurer Lösungen oder verschütteter Säuren in chemischen Laboratorien verwendet. Natriumbikarbonat sollte nicht zur Neutralisierung von Basen verwendet werden, obwohl es amphoter ist und sowohl mit Säuren als auch mit Basen reagiert. ⓘ

Landwirtschaft

Natriumbicarbonat kann bei der Anwendung auf Blättern das Wachstum von Pilzen verhindern; es tötet den Pilz jedoch nicht ab. Eine übermäßige Menge Natriumbicarbonat kann zu einer Verfärbung der Früchte (zweiprozentige Lösung) und zu Chlorose (einprozentige Lösung) führen. ⓘ

Medizinische Anwendungen und Gesundheit

Mit Wasser vermischtes Natriumbicarbonat kann als Antazidum zur Behandlung von sauren Verdauungsstörungen und Sodbrennen verwendet werden. Bei der Reaktion mit Magensäure entstehen Salz, Wasser und Kohlendioxid:

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂O + CO₂(g) ⓘ

Eine Mischung aus Natriumbicarbonat und Polyethylenglykol wie PegLyte, die in Wasser aufgelöst und oral eingenommen wird, ist ein wirksames Präparat für die Magenspülung und ein Abführmittel vor einer Magen-Darm-Operation, einer Magenspiegelung usw. ⓘ

Intravenöses Natriumbicarbonat in wässriger Lösung wird manchmal bei Azidose oder bei unzureichendem Natrium- oder Bicarbonatgehalt im Blut eingesetzt. Bei einer respiratorischen Azidose treibt das infundierte Bicarbonat-Ion den Kohlensäure/Bicarbonat-Puffer des Plasmas nach links und hebt so den pH-Wert an. Aus diesem Grund wird Natriumbicarbonat bei der medizinisch überwachten kardiopulmonalen Wiederbelebung eingesetzt. Die Infusion von Bicarbonat ist nur dann angezeigt, wenn der pH-Wert des Blutes ausgesprochen niedrig ist (< 7,1-7,0). ⓘ

HCO₃- wird zur Behandlung von Hyperkaliämie eingesetzt, da es in Zeiten der Azidose K⁺ zurück in die Zellen treibt. Da Natriumbicarbonat eine Alkalose verursachen kann, wird es manchmal zur Behandlung von Aspirin-Überdosierungen eingesetzt. Aspirin benötigt für eine ordnungsgemäße Absorption ein saures Milieu, und ein basisches Milieu vermindert die Aspirinabsorption bei einer Überdosierung. Natriumbicarbonat wurde auch bei der Behandlung einer Überdosierung von trizyklischen Antidepressiva eingesetzt. Natriumbikarbonat kann auch topisch als Paste (drei Teile Natron auf ein Teil Wasser) aufgetragen werden, um einige Arten von Insektenstichen und -bissen (sowie die damit verbundenen Schwellungen) zu lindern. ⓘ

Einige Heilpraktiker, wie z. B. Tullio Simoncini, haben Natron als Krebsmittel angepriesen, wovor die Amerikanische Krebsgesellschaft aufgrund der unbewiesenen Wirksamkeit und der potenziellen Gefahren bei der Anwendung gewarnt hat. Edzard Ernst bezeichnete die Werbung für Natriumbikarbonat als Krebsheilmittel als "einen der widerlichsten alternativen Krebsbetrügereien, die ich seit langem gesehen habe". ⓘ

Natriumbikarbonat kann Lokalanästhetika zugesetzt werden, um den Wirkungseintritt zu beschleunigen und die Injektion weniger schmerzhaft zu machen. Es ist auch Bestandteil der Moffettschen Lösung, die in der Nasenchirurgie verwendet wird. ⓘ

Es wurde vorgeschlagen, dass eine saure Ernährung die Knochen schwächt. Eine systematische Meta-Analyse der Forschung zeigt keine solche Wirkung. Eine andere Analyse kommt ebenfalls zu dem Schluss, dass es keine Beweise dafür gibt, dass eine basische Ernährung die Knochengesundheit verbessert, deutet aber darauf hin, dass eine basische Ernährung aus anderen Gründen von gewissem Wert" sein könnte. ⓘ

Säureneutralisierende Lösungen (z. B. Backpulver) wurden von Demonstranten zubereitet und verwendet, um die Auswirkungen von Tränengas während der Proteste zu lindern. ⓘ

Ähnlich wie beim Backen wird Natriumbicarbonat zusammen mit einer milden Säure wie Weinsäure als Hilfsstoff in Brausetabletten verwendet: Wenn man eine solche Tablette in ein Glas Wasser fallen lässt, verlässt das Carbonat das Reaktionsmedium als Kohlendioxidgas (HCO₃- + H⁺ → H₂O + CO₂↑ oder, genauer gesagt, HCO₃- + H₃O⁺ → 2 H₂O + CO₂↑). Dadurch zerfällt die Tablette und das Medikament bleibt zusammen mit dem entstehenden Salz (in diesem Beispiel Natriumtartrat) im Wasser suspendiert und/oder gelöst. ⓘ

Mit Säuren reagiert es schäumend unter Bildung von Kohlenstoffdioxid und Wasser. ⓘ

$\mathrm {NaHCO_{3(aq)}+HCl_{(aq)}\longrightarrow NaCl_{(aq)}+CO_{2(g)}+H_{2}O}$

Natriumhydrogencarbonat und Salzsäure reagieren zu Natriumchlorid, Kohlenstoffdioxid und Wasser. ⓘ

Die Möglichkeit, Säuren durch HCO₃⁻ zu neutralisieren, ist für den Körper überlebenswichtig.

• Im Magen muss aufgrund der dort aktiven Enzyme ein saures Milieu herrschen, dies geschieht durch Produktion von Chlorwasserstoff (HCl), woraus sich zusammen mit Wasser der Magensaft (ca. 0,5-prozentige Salzsäure) bildet, dessen pH-Wert (nüchtern) bis auf 1–1,5 sinken kann. Die [[Epithel|Epithel]]zellen der Magenwand, die bei einem so niedrigen pH-Wert sofort zugrunde gehen würden, schützen sich selbst durch Abgabe von mit HCO₃⁻ versetztem Schleim. Dringen H⁺-Ionen der Salzsäure in die Schleimschicht ein, so werden sie zu CO₂ und Wasser neutralisiert. Das CO₂ entweicht zumeist durch die Speiseröhre.
• Im Dünndarm wird wiederum eine alkalische Umgebung benötigt, da hier andere Enzyme die Spaltung der Nährstoffe übernehmen. Die Änderung des pH-Wertes erfolgt im Zwölffingerdarm (Duodenum) durch Einspeisung des Sekretes der Bauchspeicheldrüse, welches unter anderem ebenfalls – wie der im Magen abgegebene Schleim – HCO₃⁻ enthält.
• Hydrogencarbonat HCO₃⁻ ist der wichtigste Blutpuffer zur Regulierung des Säure-Basen-Haushalts des Menschen. ⓘ

Persönliche Hygiene

Natriumbicarbonat wird auch als Bestandteil einiger Mundspülungen verwendet. Es hat antikariöse und abrasive Eigenschaften. Es wirkt als mechanisches Reinigungsmittel für Zähne und Zahnfleisch, neutralisiert die Säureproduktion im Mund und wirkt auch als Antiseptikum, um Infektionen zu verhindern. Natriumbicarbonat kann in Kombination mit anderen Inhaltsstoffen zur Herstellung eines trockenen oder feuchten Deodorants verwendet werden. Natriumbicarbonat kann in Kombination mit Kochsalz als Puffermittel bei der Herstellung einer Lösung für die Nasenspülung verwendet werden. ⓘ

Es wird in der Augenhygiene zur Behandlung von Blepharitis verwendet. Dazu wird ein Teelöffel Natriumbicarbonat in kühles, kurz zuvor abgekochtes Wasser gegeben und der Wimpernansatz mit einem in die Lösung getauchten Wattestäbchen sanft geschrubbt. ⓘ

Tiermedizinische Anwendungen

Natriumbicarbonat wird als Futtermittelzusatz für Rinder verwendet, insbesondere als Puffermittel für den Pansen. ⓘ

Reinigungsmittel

Natriumbicarbonat wird in einem Verfahren zur Entfernung von Farbe und Korrosion, dem so genannten Sodastrahlen, verwendet. Als Strahlmittel wird Natriumbikarbonat verwendet, um Oberflächenverschmutzungen von weicheren und weniger widerstandsfähigen Substraten wie Aluminium, Kupfer oder Holz zu entfernen, die durch Quarzsandstrahlmittel beschädigt werden könnten. ⓘ

Ein Hersteller empfiehlt eine Paste aus Natriumbikarbonat mit wenig Wasser als sanftes Scheuerpulver, das sich zur Entfernung von Oberflächenrost eignet, da der Rost in einer konzentrierten alkalischen Lösung eine wasserlösliche Verbindung bildet; es sollte kaltes Wasser verwendet werden, da Heißwasserlösungen Stahl korrodieren können. Natriumbicarbonat greift die dünne Oxidschicht an, die sich auf Aluminium bildet, und ist daher für die Reinigung dieses Metalls nicht geeignet. Eine Lösung in warmem Wasser entfernt den Anlauf von Silber, wenn das Silber mit einem Stück Aluminiumfolie in Berührung kommt. Backpulver wird häufig in Waschmaschinen als Ersatz für einen Wasserenthärter und zur Entfernung von Gerüchen aus der Kleidung verwendet. Verdünnt mit warmem Wasser ist es auch fast genauso wirksam bei der Entfernung von starken Tee- und Kaffeeflecken aus Tassen wie Natriumhydroxid. ⓘ

Während des Manhattan-Projekts zur Entwicklung der Atombombe in den frühen 1940er Jahren war die chemische Toxizität von Uran ein Problem. Es wurde festgestellt, dass Uranoxide sehr gut an Baumwolltüchern haften und sich mit Seife oder Waschmittel nicht auswaschen lassen. Allerdings ließ sich das Uran mit einer 2 %igen Natriumbicarbonatlösung auswaschen. Kleidung kann mit giftigem Staub von abgereichertem Uran (DU) kontaminiert werden, das sehr dicht ist und daher für Gegengewichte im zivilen Bereich und in panzerbrechenden Geschossen verwendet wird. DU wird durch normales Waschen nicht entfernt; das Waschen mit etwa 170 g Backpulver in 7,5 l Wasser hilft, es auszuwaschen. ⓘ

Geruchskontrolle

Es wird oft behauptet, dass Backpulver ein wirksamer Geruchsentferner ist, und es wird oft empfohlen, eine offene Schachtel im Kühlschrank aufzubewahren, um Gerüche zu absorbieren. Diese Idee wurde von der führenden US-Marke für Backpulver, Arm & Hammer, in einer Werbekampagne aus dem Jahr 1972 propagiert. Obwohl diese Kampagne als ein Klassiker des Marketings gilt und innerhalb eines Jahres dazu führte, dass mehr als die Hälfte der amerikanischen Kühlschränke eine Packung Backpulver enthielten, gibt es kaum Beweise dafür, dass es in dieser Anwendung tatsächlich wirksam ist. ⓘ

Chemie

Natriumbicarbonat ist eine amphotere Verbindung. Wässrige Lösungen sind aufgrund der Bildung von Kohlensäure und Hydroxidionen leicht alkalisch:

HCO-
₃ + H₂O → H
₂CO
₃ + OH- ⓘ

Natriumbicarbonat kann häufig als sicherere Alternative zu Natriumhydroxid verwendet werden und kann als solches als Waschlösung eingesetzt werden, um saure Verunreinigungen aus einer "rohen" Flüssigkeit zu entfernen und eine reinere Probe zu erhalten. Bei der Reaktion von Natriumbicarbonat mit einer Säure entsteht ein Salz und Kohlensäure, die sich leicht zu Kohlendioxid und Wasser zersetzt:

NaHCO₃ + HCl → NaCl + H₂CO₃

H₂CO₃ → H₂O + CO₂(g) ⓘ

Natriumbicarbonat reagiert mit Essigsäure (die in Essig enthalten ist) und erzeugt Natriumacetat, Wasser und Kohlendioxid:

NaHCO₃ + CH₃COOH → CH₃COONa + H₂O + CO₂(g) ⓘ

Natriumbicarbonat reagiert mit Basen wie Natriumhydroxid und bildet Karbonate:

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O ⓘ

Natriumhydrogencarbonat ist ein farbloser, kristalliner Feststoff, der sich oberhalb einer Temperatur von 50 °C unter Abspaltung von Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Natriumcarbonat zersetzt.

$\mathrm {2\ NaHCO_{3}\longrightarrow Na_{2}CO_{3}+CO_{2}+H_{2}O}$ ⓘ

In Wasser löst es sich im Unterschied zu Natriumcarbonat mit nur schwach alkalischer Reaktion.

$\mathrm {HCO_{3}^{\,-}+H_{2}O\leftrightharpoons H_{2}O+CO_{2}+OH^{-}}$

Natriumhydrogencarbonat besitzt eine monokline Kristallstruktur mit der Raumgruppe P2₁/c (Raumgruppen-Nr. 14) und den Gitterparametern a = 3,51 Å, b = 9,71 Å, c = 8,05 Å und β = 111° 51′. Die Verbindung bildet Mischkristalle mit Natriumcarbonat. ⓘ

Thermische Zersetzung

Bei Temperaturen von 80-100 °C (176-212 °F) zerfällt Natriumbicarbonat allmählich in Natriumcarbonat, Wasser und Kohlendioxid. Die Umwandlung erfolgt schneller bei 200 °C (392 °F):

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO_{2 ⓘ}

Die meisten Bicarbonate durchlaufen diese Dehydratisierungsreaktion. Bei weiterer Erhitzung wird das Carbonat in das Oxid umgewandelt (über 850 °C/1.560 °F):

Na₂CO₃ → Na₂O + CO_{2 ⓘ}

Diese Umwandlungen sind für die Verwendung von NaHCO₃ als Feuerlöschmittel ("BC-Pulver") in einigen Trockenpulver-Feuerlöschern relevant. ⓘ

Stabilität und Haltbarkeitsdauer

Bei kühler (Raumtemperatur) und trockener Lagerung (ein luftdichtes Behältnis wird empfohlen, um feuchte Luft fernzuhalten) ist Natriumbicarbonat mindestens zwei bis drei Jahre lang ohne nennenswerte Zersetzung haltbar. ⓘ

Geschichte

Das Wort Natron ist seit der Neuzeit in vielen Sprachen in Gebrauch (in den Formen anatron, natrum und natron) und hat seinen Ursprung (wie das spanische, französische und englische natron sowie "Natrium") im arabischen naṭrūn (oder anatrūn; vgl. das unterägyptische "Natrontal" Wadi El Natrun, wo ein Gemisch aus Natriumkarbonat und Natriumhydrogenkarbonat zur Dehydrierung von Mumien verwendet wurde ) aus dem griechischen nítron (νίτρον) (Herodot; attisch lítron (λίτρον)), das sich auf das altägyptische ntr zurückführen lässt. Das griechische nítron (Soda, Salpeter) wurde auch im lateinischen (sal) nitrum und im deutschen Salniter (die Quelle des Stickstoffs, Nitrat usw.) verwendet. ⓘ

Im Jahr 1791 stellte der französische Chemiker Nicolas Leblanc Natriumcarbonat her, das auch als Soda bekannt ist. Der Apotheker Valentin Rose der Jüngere gilt als Entdecker des Natriumbicarbonats im Jahr 1801 in Berlin. 1846 gründeten zwei amerikanische Bäcker, John Dwight und Austin Church, die erste Fabrik in den Vereinigten Staaten, die Backsoda aus Natriumkarbonat und Kohlendioxid herstellte. ⓘ

Saleratus, Kalium- oder Natriumbicarbonat, wird in dem Roman Captains Courageous von Rudyard Kipling erwähnt, da es in den 1800er Jahren in der kommerziellen Fischerei ausgiebig verwendet wurde, um zu verhindern, dass frisch gefangener Fisch verdirbt. ⓘ

Im Jahr 1919 erklärte der US-Senator Lee Overman, dass Natron die Spanische Grippe heilen könne. Mitten in der Debatte am 26. Januar 1919 unterbrach er die Diskussion, um die Entdeckung eines Heilmittels zu verkünden. "Ich möchte denjenigen, die diese Untersuchung durchführen, mitteilen, dass ich von einem Richter eines höheren Gerichts im Bergland von North Carolina erfahren habe, dass sie ein Heilmittel für diese Krankheit entdeckt haben", berichtete er. Das angebliche Heilmittel implizierte eine Kritik an der modernen Wissenschaft und eine Wertschätzung für die einfache Weisheit der einfachen Leute. "Sie sagen, dass gewöhnliches Backpulver die Krankheit heilt", fuhr er fort, "dass sie sie damit geheilt haben, dass sie dort oben überhaupt keine Todesfälle haben; sie benutzen gewöhnliches Backpulver, das die Krankheit heilt." ⓘ

Bereits im Wörterbuch der ägyptischen Sprache von Adolf Erman und Hermann Grapow wurden vor einem knappen Jahrhundert griechisch nítron (νίτρον) und hebräisch neter/nether mit dem altägyptischen Wort nṯr.j verknüpft, das im 2. Jahrtausend vor Christus etwa /natsₑra-/ ausgesprochen wurde. Da sich das Natronwort in dieser Zeit in vielen unverwandten, aber benachbarten Sprachen findet, muss diese Etymologie als wahrscheinlich betrachtet werden. ⓘ

Altägyptisch nṯr.j bedeutet in Bezug auf Natron jedoch nicht „göttlich“ und bezeichnet auch das Natron nicht als göttliche Substanz, wie häufig zu lesen ist. Alle Gegenstände und Substanzen zur Vorbereitung eines Leichnams für das Begräbnis und der Mumifizierung heißen grundsätzlich nṯr.j, zum Beispiel auch Mumienbinden und Mumifizierungsgeräte, also „zum Begräbnis gehörende Sache“. ⓘ

Herstellung

Natriumbicarbonat wird industriell aus Natriumcarbonat hergestellt:

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2 NaHCO₃

Es wird in einer Größenordnung von etwa 100.000 Tonnen/Jahr (Stand 2001) mit einer weltweiten Produktionskapazität von 2,4 Millionen Tonnen pro Jahr (Stand 2002) hergestellt. Auch Backsoda wird in kommerziellen Mengen nach einem ähnlichen Verfahren hergestellt: Soda, das in Form des Erzes Trona abgebaut wird, wird in Wasser aufgelöst und mit Kohlendioxid behandelt. Aus dieser Lösung fällt Natriumbicarbonat als Feststoff aus. ⓘ

Beim Solvay-Verfahren ist Natriumbicarbonat ein Zwischenprodukt bei der Reaktion von Natriumchlorid, Ammoniak und Kohlendioxid. Das Produkt weist jedoch eine geringe Reinheit auf (75 %). ⓘ

NaCl + CO₂ + NH₃ + H₂O → NaHCO₃ + NH₄Cl ⓘ

NaHCO₃ kann durch die Reaktion von Kohlendioxid mit einer wässrigen Natriumhydroxidlösung gewonnen werden, obwohl es keinen praktischen Wert hat:

CO₂ + NaOH → NaHCO_{3 ⓘ}

Bergbau

Natürliche Vorkommen von Nahkolit (NaHCO₃) finden sich in der Green River Formation aus dem Eozän (55,8-33,9 Mya) im Piceance Basin in Colorado. Nahkolith wurde in Zeiten hoher Verdunstung in dem Becken als Schichten abgelagert. Der kommerzielle Abbau erfolgt durch gängige Untertagebautechniken wie Bohr-, Trommel- und Strebbau, die dem Kohleabbau sehr ähnlich sind. ⓘ

Natriumbicarbonat wird auch im Lösungsbergbau gewonnen, indem erhitztes Wasser durch Nakolithschichten gepumpt wird und das gelöste Nakolith durch einen Kühlkristallisationsprozess kristallisiert. ⓘ

In der Populärkultur

Natriumbicarbonat war als "Natriumbicarbonat" eine häufige Quelle von Pointen für Groucho Marx in den Filmen der Marx Brothers. In Duck Soup spielt Marx den Führer einer Nation im Krieg. In einer Szene erhält er eine Nachricht vom Schlachtfeld, dass sein General einen Gasangriff gemeldet hat, und Groucho sagt zu seinem Adjutanten: "Sagen Sie ihm, er soll einen Teelöffel Natron und ein halbes Glas Wasser nehmen." In Eine Nacht in der Oper wendet sich Grouchos Figur an das Premierenpublikum einer Oper, indem er über den Haupttenor sagt: "Signor Lassparri stammt aus einer sehr berühmten Familie. Seine Mutter war eine bekannte Basssängerin. Sein Vater war der erste, der Spaghetti mit Natriumbikarbonat füllte und damit gleichzeitig Verdauungsstörungen verursachte und heilte. ⓘ

In dem Joseph L. Mankewicz-Klassiker Alles über Eva hat die Figur des Max Fabian (Gregory Ratoff) eine ausgedehnte Szene mit Margo Channing (Bette Davis), in der er, von Sodbrennen geplagt, Natron verlangt und trinkt, was ihm einen kräftigen Rülpser entlockt. Channing verspricht ihm, immer eine Schachtel mit Natron aufzubewahren, auf der Max' Name steht. ⓘ

Vorkommen

Nahcolith ⓘ

Natriumhydrogencarbonat kommt als natürliches Mineral Nahcolith unter anderem in den Vereinigten Staaten vor. Es tritt meist feinverteilt in Ölschiefer auf und kann dann nur als Beiprodukt der Ölförderung gewonnen werden. Ein Bergbau besonders reicher Nahcolith-Horizonte wird im Bundesstaat Colorado betrieben, die jährliche Förderung lag im Jahre 2007 bei 93.440 Tonnen. Es gibt auch Fundorte in Europa. ⓘ

Darstellung

Umsetzung von gesättigter Natriumcarbonatlösung mit Kohlenstoffdioxid unter Kühlung:

$\mathrm {Na_{2}CO_{3}+CO_{2}+H_{2}O\longrightarrow 2\ NaHCO_{3}\downarrow }$ ⓘ

Dies ist eine Gleichgewichtsreaktion, die aber durch die relative Schwerlöslichkeit von Natriumhydrogencarbonat stark nach rechts verschoben ist. Das abfiltrierte Natriumhydrogencarbonat muss vorsichtig getrocknet werden, damit es sich nicht wieder zersetzt (in Umkehrung der Bildungsreaktion). ⓘ

Auf diese Weise wurde es erstmals durch den Apotheker Valentin Rose dem Jüngeren 1801 in Berlin dargestellt. ⓘ

Im Solvay-Verfahren als Zwischenprodukt ausfallendes Natriumhydrogencarbonat wird wegen der mitgefällten Verunreinigungen (hauptsächlich Ammoniumchlorid) normalerweise nicht verwendet. ⓘ