在媒体报道中,只要提到烧碱,总是会说“化学添加剂”“生产现场味道刺鼻”“专家表示过量使用会导致XX危害”等等。在读者看来,这简直就是一种毒药,用于食品中简直是十恶不赦。
烧碱就是氢氧化钠,的确是一种“高危化学品”。直接接触皮肤,短时间接触就会造成严重腐蚀;如果吞咽,会损伤消化道而且不可恢复;如果吸入粉尘就更严重,会损伤呼吸道导致肺炎和肺水肿。
于是,媒体们在食品生产现场看到烧碱,经常会称之为“非法使用”。
不过,这只是媒体有意或者无意的误导。
在国家标准中,烧碱是一种“可在各类食品加工过程中使用,残留量不需限定的加工助剂”。也就是说,在食品中使用烧碱并不“非法”,也不存在“过量”的问题。加工助剂是食品添加剂中的一大类,它们的特点在于“一般应在制成最终成品之前除去,无法完全除去的,应尽可能降低其残留量,其残留量不应对健康产生危害,不应在最终食品中发挥功能作用”。
在食品中使用烧碱,目的是调节酸度。在加工过程中,有时候需要把pH降低,有时候又需要把pH升高。需要升高pH的时候需要加碱,而氢氧化钠就是高效地升高pH的强碱。
碱和酸会“中和”生成盐和水。不管如加了多少碱,最后生产出来的食品也都需要把pH调节到中性附近。而这个“调节”,就是依靠加进去的酸或者食物中本来的酸把碱中和掉,氧化钠也变成了钠离子和水。即便是一些保留了较高pH值的食品,比如皮蛋,pH值一般也不超过10,碱性并不强,残留的氢氧化钠也不会危害健康。
所以,说“长期大量使用氢氧化钠会如何如何”只是一种缺乏食品化学基本常识的臆想,实际上根本就不可能发生。
不过,如果在食品加工过程中上下调节pH次数较多,加入的酸和碱就会比较多。虽然最后都会中和,但引入的钠含量就会比较高。这一般发生在食品原料的分离纯化中。为了减少钠的引入,有时候就会用氢氧化钾来代替一部分氢氧化钠。氢氧化钾也是强碱,中和后变成钾盐,会增加钾的摄入。对于大多数人来说,增加钾摄入是有益健康的。不过钾太多会有苦味,所以也不能全用氢氧化钾。
除了氢氧化钠和氢氧化钾,食品生产中有时还会用到氢氧化钙,也就是熟石灰。跟氢氧化钠和氢氧化钾相比,熟石灰也能高效地调节pH。不过,熟石灰在水里的溶解度比较低,不像氢氧化钠和氢氧化钾那样方便配成浓缩溶液使用,也就限制了它的使用。熟石灰的阳离子是钙,增加了钙的含量,比钠和钾都要有利于健康。不过它容易与食物中的其他成分,比如蛋白质和一些多糖反应,导致它们凝固成胶,所以它虽然可以补钙,但在食品中的应用受到了许多限制。
作为食品加工助剂使用的烧碱需要“食品级”,而许多媒体会提到“不法商贩使用工业烧碱”。工业烧碱和食品级烧碱的主要成分都是氢氧化钠,现在用的生产工艺一般都是电解氯化钠。二者的区别,在于“食品级烧碱”对于重金属杂质有要求,而工业级的没有。“没有要求”并不意味着它一定会“含有大量有毒重金属”,而是说不会去监控,“可能”超过食品级的限量要求。“食品级氢氧化钾”也是如此,和工业级的都是通过电解氯化钾来生产,而食品级和工业级的氢氧化钙,都是通过煅烧石灰矿得到生石灰,然后与水结合得到的。食品级和工业级的区别,也在于是否去监控重金属杂质的含量。出于食品安全的谨慎原则,需要用食品级的来最大程度地保障安全。而在民间,许多用到氢氧化钙的传统食品,比如魔芋、米豆腐等等,人们往往直接从建筑用的石灰里拿一些来用。
其实,在食品中使用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙这样的“危险品”,危险是由工作人员来承担的。在最终食品中,它们的“腐蚀性”早已不存在。至于用“工业级产品”,属于使用“不合格原料”,当然应该打击,不过跟是否可以用这些“加工助剂”,就是两个层面的问题了。
探究一:
(1)题目中指出想要证明工业烧碱中含有碳酸钠,选用的药品中:①稀盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水,其反应的化学方程式为:NaOH+HCl═NaCl+H2O,稀盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,其反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;可以得出向工业烧碱中加入稀盐酸,如果放出气体,可以证明含有碳酸钠;②由题目中资料可知:氯化钙可以和碳酸钠发生反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,和氢氧化钠不反应,因此可以得出向工业烧碱溶液中滴加氯化钙溶液,如果有沉淀生成也可以证明含有碳酸钙;③由于碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液一样也是碱性的,因此加入酚酞试液后二者都会变成红色,现象相同,无法证明工业烧碱中含有碳酸钠.故答案为:酚酞试液 碳酸钠溶液也是碱性的;
(2)由题目中实验结论可以看出:工业烧碱中含有碳酸钠,因此只要证明碳酸钠的存在就可以了.由上面(1)中的分析可以看出选择稀盐酸和氯化钙溶液都可以;故答案为:稀盐酸(或CaCl2溶液) 产生气泡(或沉淀) Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(或CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl)
探究二:
由题目中图所示装置测定工业烧碱样品的纯度,其方法是通过装置C吸收装置A中碳酸钠和稀硫酸产生的二氧化碳气体,根据C装置增加的质量就是装置A中碳酸钠和稀硫酸产生的二氧化碳气体的质量,根据二氧化碳气体的质量求得碳酸钠的质量,利用总质量减去碳酸钠的质量即是工业烧碱中氢氧化钠的质量,进而求出氢氧化钠的纯度.
(1)由于碱石灰不但可以吸收二氧化碳气体,还可以吸收水分,要想C装置增加的质量只是A装置中产生的二氧化碳的质量,就要除去A装置中产生的二氧化碳气体中的水分,因此在通入C装置前要有除去水分的装置B(浓硫酸具有吸水性),还要防止外界空气中的水分和二氧化碳气体进入C装置,因此加上的D装置.故答案为:
吸收二氧化碳气体中的水分 防止外界空气中的水分和二氧化碳进入C装置;
(2)通过步骤③“打开弹簧夹K,鼓入N2一段时间”将装置A和装置B中在实验前中含有的空气(空气中含有水分的二氧化碳)使装置A和B中充满氮气(氮气不和碱石灰反应),如果没有步骤③,则装置A和装置B中的二氧化碳和水分进入C装置,就会使C装置增加的质量偏大,造成计算出碳酸钠的质量偏大;而在步骤⑤中重复③的目的是让反应后存在于装置A和B中的二氧化碳全部进入C装置,否则,会使进入C装置的二氧化碳质量偏小,从而导致计算出碳酸钠的质量偏小,使氢氧化钠的质量偏高.故答案为:把装置A、B中含有二氧化碳和水分的空气排尽,以免影响测量结果 偏高;
(3)步骤⑤中干燥管C质量不再增加,说明已经没有二氧化碳可以吸收,表示生成的二氧化碳已完全被吸收,氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,其化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;故答案为:生成的二氧化碳已完全被吸收 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(4)A、把稀硫酸改为稀盐酸,由于稀盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体会和碱石灰发生反应,使C装置的质量偏大;故A会影响;
B、为使碳酸钠完全反应,就必须让稀硫酸过量;故对实验结果不影响;
C、鼓入N2时间较长,由于氮气不和碱石灰发生反应,所以鼓入氮气时间较长对实验结果无影响;
D、省略装置D,会使外界空气中的水分和二氧化碳进入C装置,使C装置的质量偏大,对实验结果有影响;
故答案为:AD.
工业烧碱在工业中是可以作为酸度调节的。
烧碱即氢氧化钠,是具有强烈腐蚀性的“高危化学品”。但烧碱也是一种“可在各类食品加工过程中使用,残留量不需限定的加工助剂”,是一种高效的酸度调节剂。但用作食品加工的烧碱需要“食品级”,而不少报道提到的是“不法商贩使用工业烧碱”。食品级烧碱和工业烧碱的区别不在于主要成分,而在于前者对于重金属杂质有监控要求,后者则没有。
其实,在食品中使用氢氧化钠,危险是由工作人员来承担的。而在最终食品中,它们的“腐蚀性”早已不存在。
化学中的碱一般定义
通常指味苦的、溶液能使特定指示剂变色的物质(如使紫色石蕊变蓝,使酚酞变红等),其水溶液的PH值大于7。
在水溶液中电离出的阴离子全部是氢氧根离子(今理论认为,电离时能吸收质子的物质为碱性,阴离子全为OH-的为碱类,统称碱),与酸反应形成盐和水。典型的碱如胺类物质(包括氨水,化学式:NH3·H2O),烧碱(氢氧化钠,化学式:NaOH),熟石灰[氢氧化钙,化学式:Ca(OH)2]等。碱的更广义的概念是指提供电子的物质,或是接受质子的物质。
化学定义电离时所有阴离子都是氢氧根离子(OH-)的化合物。(有些盐类物质溶液的pH值也大于7,但它不是碱,如:纯碱Na2CO3,小苏打NaHCO3等。)
碱的溶解性除氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化钙(微溶)和一水合氨(氨水)外,其余的碱基本上都难溶于水。
另外要注意的是,氢氧化钙的溶解度会随温度的升高而减小。 常见的碱氢氧化锂 是一种苛性碱,固体为白色晶体粉末或小颗粒,属四方晶系晶体。相对密度为146g/cm3,熔点为471℃,沸点925℃,于沸点开始分解,在1626℃完全分解。它微溶于乙醇,可溶于甲醇,不溶于醚;因溶解放热和溶解后溶液密度变大的缘故,在288K饱和水溶液浓度可达53mol/L。可认为是强碱:Kb=0675,pK=017。一水合物属单斜晶系晶体,溶解度:223g/100g水(10℃),密度为151g/cm3。呈强碱性,因而其饱和溶液可使酚酞改变结构,能使酚酞由深红色转变为无色。在空气中极易吸收二氧化碳氢氧化锂有强的腐蚀性及刺激性。应密封保存
氢氧化钠 俗称火碱、烧碱、苛性钠。氢氧化钠的用途十分广泛,在化学实验中,除了用做试剂以外,由于它有很强的吸湿 性,还可用做碱性干燥剂。烧碱在国民经济中有广泛应用,许多工业部门都需要烧碱。使用烧碱最多的部门是化学药品的制造,其次是造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业。
氢氧化钙 俗称熟石灰、消石灰,可由生石灰(即氧化钙)与水反应制得,反应时会放出大量的热。农业上常用氢氧化钙中和酸性土壤,也用它来配制农药波尔多液。日常生活中的三合土、石灰浆的主要成分都是熟石灰。另外氢氧化钙的澄清水溶液常用于实验室检验二氧化碳
氢氧化钾 溶于水、乙醇,微溶于醚,溶于水放出大量热,易溶于酒精和甘油。熔点3604℃。其化学性质类似氢氧化钠(烧碱),水溶液呈无色、有强碱性,能破坏细胞组织。用作化工生产的原料,也用于医药、染料、轻工等工业。
氢氧化铜 蓝色或蓝绿色凝胶或淡蓝色结晶粉末,难溶于水,溶于酸、氨水和氰化钠,受热至60-80℃变暗,温度再高分解为 黑色氧化铜和水。用作分析试剂,还用于医药、农药等。可作为催化剂、媒染剂、颜料、饲料添加剂、纸张染色剂灯等。
氢氧化铁(非标准叫法:铁酸) 是一种难溶的红褐色的碱,可用来制颜料、药物,也可用来做砷的解毒药等。
氨水,氢氧化铵(NH4OH,或NH3·H2O) 它是一种重要的化工原料,也是化学实验中常用的试剂 也称"气肥"(附:氨水的溶质为NH3)氨水的施用原则是”一不离土,二不离水”。不离土就是要深施覆土;不离水就是加水稀释以降低浓度、减少挥发,或结合灌溉施用。由于氨水比水轻,灌溉时要注意避免局部地区积累过多而灼伤植株。氨水可作基肥也可作追肥。
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