Bicarbonato di sodio

L'idrogenocarbonato di sodioocarbonato acido di sodioocarbonato monosodicoè unsaledisodiodell'acido carbonico, di formula NaHCO3. È comunemente conosciuto comebicarbonato di sodio, denominazione dismessa dallaIUPAC, o anche solo «bicarbonato».
In natura, oltre che frequentemente disciolto nelleacque superficiali e sotterranee, è presente raramente comeminerale, generalmente sotto forma di efflorescenze, incrostazioni e masse concrezionatein depositi di tipo evaporitico. Si rinviene comenahcolite(NaHCO3) o come componente secondario delnatron(Na2CO3·10(H2O)), uncarbonato idrato di sodiodi genesi evaporitica in ambienti aridi.
A differenza delcarbonato, l'idrogenocarbonatomantiene unoioneidrogenodell'acidocorrispondente.
È tra gli additivi alimentari codificati dall'Unione europeacon la siglaE 500.
A temperatura ambiente, l'idrogenocarbonato di sodio si presenta come una polvere cristallina bianca. È un sale relativamente poco solubile in acqua (8,7 % a 20 °C)e insolubile in etanolo.
Per riscaldamento oltre i 50 °C tende a decomporsi incarbonato di sodioeanidride carbonica:
Sciolto in acqua produce unasoluzionelievementebasica: una soluzione di 50 g in un litro di acqua a 25 °C hapHsuperiore a 8,6.
Esposto a sostanze acide (come acido acetico) si decompone liberandoanidride carbonicagassosa ed acqua: questo fenomeno è sfruttato nei cosiddettilievitichimici o "istantanei" (così chiamati per distinguerli dai lieviti biologici come illievito di birraed illievito naturale) e neipreparati per rendere frizzantel'acqua da tavola, che sono una miscela di idrogenocarbonato di sodio e composti acidi.
Industrialmente, il bicarbonato si produce tramite ilmetodo Solvay. Esso consiste nel far passareammoniacaeanidride carbonicain una soluzione dicloruro di sodio. La reazione che avviene producecloruro di ammonioe bicarbonato di sodio:
H2O+NaCl+NH3+CO2⟶NH4Cl+NaHCO3{\displaystyle {\ce {H2O + NaCl + NH3 + CO2 -> NH4Cl + NaHCO3}}}
Questo metodo di produzione venne messo a punto daErnest Solvaynel 1863. Nel metodo sopra descritto si produce il bicarbonato con bassa purezza (ca. 75 %) come intermedio per la produzione di carbonato di sodio.
Il bicarbonato di sodio puro è prodotto da carbonato di sodio, acqua e anidride carbonica secondo la reazione:
H2O+Na2CO3+CO2⟶2NaHCO3{\displaystyle {\ce {H2O + Na2CO3 + CO2 -> 2 NaHCO3}}}
È un sale a reazione alcalina estremamente duttile e versatile per la sua alta reattività con gli acidi organici, ma ha trovato recente applicazione anche nella deacidificazione dei fumi industriali derivanti da processi di combustione, dimostrando la sua alta reattività anche nei confronti degli inquinanti acidi inorganici.
Inagricolturaviene storicamente utilizzatoper contrastare efficacemente la proliferazione su foglie e radici di funghi (6,6<pH<7,3) e batteri (pH>7,3).  In particolare, il bicarbonato di sodio è molto efficace come sostituto degli antifungini di sintesi, potenzialmente nocivi per lasaluteumana se ingeriti come residui, per combattere lemalattie crittogamiche(fungine) letali per le piante ortive. Preparare la soluzione da utilizzare per disinfettare il terreno del proprio orto è molto semplice ed economica: basta mescolare il bicarbonato in acqua fino ad ottenere un composto omogeneo. Il più importante contributo del bicarbonato di sodio nellemoderne tecniche agricoleè, però, rappresentato dalla sua proprietà  di intervenire nella regolazione delpH del suolo(ottimale tra 6,5 e 7) e migliorare lacapacità di scambio cationicofunzionale all'assimilazione da parte delle piante di specifici nutrienti disponibili nel terreno. Il grado di pH del terreno ha, infatti, una notevole influenza rigenerativa sulle sue funzionalità specifiche, permettendo non solo diinfluenzare le caratteristiche fisiche del suolo,ma anchela presenza dei microrganismiche ne condizionano la fertilità effettiva. Quindi consente diselezionare la florasenza l'uso di agenti basificanti di più aggressivi e di regolare la disponibilità degli elementi nutritivi riducendo la quantità di concimi utilizzati.
Le medesime proprietà alcalinizzanti sono riscontrabili per gli organismi animali, sia nell'uso esterno che interno. Il pH dermico (pH 5,5) ed interno (pH 7,4) deve essere mantenuto entro limiti molto precisi per permettere la corretta funzionalità.L'impiego di bicarbonato di sodio per uso topico contrasta la proliferazioni cutanee batteriche e fungine.Disciolto in acqua è un valido "colluttorio per l'alitosi" ed in polvere un utile "deodorante intimo"Disciolto in acqua ed ingerito  favorisce invece il buon equilibrio dell’insieme di microrganismi che vivono nel tratto gastrointestinalee che costituiscono ilMicrobiota umano(denominato ancheflora batterica). Ilsistema tampone bicarbonatoumano permette inoltre l'equilibrio acido-basedei liquidi organici, assicurando la stabilità del pH cellulare insidiata da acidi forti (solforico, cloridrico e fosforico) prodotti nel corso del metabolismo proteico. Durante la sua giornaliera regolazione acido-base il rene riassorbe circa 4320 mM di bicarbonato filtrato dai glomeruli elimina 70 mEq e rigenera circa 70 mmoli di bicarbonato utilizzato per la titolazione di acidi non volatili. I tubuli renali riassorbono e rigenerano bicarbonato fondamentalmente tramite secrezione di idrogenioni (idrogenazione). Un mancato equilibrio acido-base è collegato anche ai processi degenerativi tumorali. In oncologia, infatti, l'effetto (Ipotesi di Warburg) mostra come in ambiente acido le cellulecancerogeneproducano prevalentemente energia con un'alta percentuale diglicolisiseguita dallafermentazione dell'acido latticonelcitosol. Il corretto processo metabolico e fisiologico cellulare è, quindi, strettamente legato ad un suo equilibrio acido-basico. 
L'eventuale  integrazione di bicarbonato di sodio per via orale è nota anche nell’ambito dellosportagonistico comeaiuto ergogenico, regolando  l'acido lattico, poiché inibendo la sua fermentazione permette di migliorare l'efficienza durante l'esercizio fisico e accorciare tempi di recupero dopo gare e allenamenti molto intensi.  Il bicarbonato di sodio, per tutte queste ragioni, viene prescritto in ambito medico sia come integratore alimentare, che comefarmacoper l’apparato gastrointestinale (la flora batterica), per la cura di calcoli renali, per ulcere peptiche, per pirosi gastriche e in tutte le circostanze in cui ci sia l’esigenza di rendere alcaline l’urina o altri liquidi del nostro organismo,  tra cui l’acidosi metabolica, l’acidosi lattica e anche le aritmie ventricolari. La capacità di reagire con gli acidi fa sì chel'idrogenocarbonato di sodiovenga usato anche in preparazioni antiacide e contro bruciori di stomaco. Come qualsiasi farmaco, si ricorda, ci sono comunque effetti collaterali riconosciuti ascrivibili all'eccessivo dosaggio e abuso ( disturbi gastrointestinali, disturbi renali, disturbi respiratori, disturbi cardiovascolari).
La capacità di regolare ilphdelle superfici organiche hanno reso il bicarbonato di sodio popolare e largamente utilizzato anche per le sue proprietà deodoranti ed igienizzanti. Specialmente per inibire i batteri presenti su tessuti ed oggetti, dalla produzione di quelle sostanze chimiche, denominatecomposti organici volatili(VOC)che causano i caratteristici"cattivi odori"Per le stesse ragioni può essere utilizzato  per effettuare"spugnature su pareti "o su a altre superfici inorganiche interessate damuffe, alghe ed altre proliferazioni batteriche.  Grazie all'azione abrasiva che possiedono i suoi microcristalli, inoltre, è utilizzato anche per la rimozione di ruggine, salsedine ed aloni ossidativi. Questo aspetto "meccanico" è  alla base anche  del suo utilizzo casalingo e  in dentifrici specifici per lo sbiancamento dei denti,ma in questo caso, non avendo un potere sbiancate in se, ma solo abrasivo, il suo utilizzo costante può crea dei graffi sullo smalto dentale e minarne con il tempo l'integrità.
Ai fini dipuliziaedisinfezionesopra elencati, è noto che unendo il bicarbonato di sodio adacido aceticooacido citrico, viene rilasciataanidride carbonicae si ottengono due conservanti alimentari, rispettivamente l'acetato di sodioe ilcitrato di sodio. Nell'elenco degliadditivi alimentarisecondo il"Regolamento Europeo (CE) N. 1333/2008", l'acetato di sodio prende il nome industriale di diacetato di sodio ed è abilitato all'uso alimentare con la sigla E262, mentre il citrato di sodio con la sigla E331. Entrambi sono tra i più noti ed utilizzati conservanti alimentari in grado di impedire la proliferazione di microrganismi (batteri, funghi o lieviti, muffe...). Il citrato di sodio, inoltre, essendo un sale acido è anche un ottimo anticalcare apprezzato in molti processi di chimica industriale per le sue proprietà detergenti e decalcificanti ad ampio spettro di applicazione che vanno dalla rimozione del carbonato dalle caldaie fino alla pulitura dei radiatori dell'automobili. Conservanti alimentari che, quindi, rappresentare in molti casi un ottimo coadiuvante a disinfettanti chimicie detergenti industrialipermettendo di ridurne l'uso, riducendo quindi i rischi e le controindicazioni in caso di ingestione, contatto ed inalazione, associati alla presenza di solventi tossicicomeEtanolo(il comune alcool),2-propanolooAmmoniacama ancheIpoclorito di sodio.