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生活中的化学工程考题4：为什么用苏打和小苏打都可以蒸好馒头？

我爱丁二酸钠 (2016-09-09 11:39:36) 评论 (1)

70年代，一个口号是：抓革命促生产，蒸好馒头施好碱。
碳酸钠的商品名叫纯碱（天津碱厂早年起的名字），一般叫苏打，北方也叫碱面；碳酸氢钠的商品名叫小苏打，北方人叫它碱面儿。

小时候见老妈和面，发面，然后揉面蒸馒头（俺观察能力强，要不怎么当科学家？）。在冬天，面发不起来，老妈向里面加入些小苏打，做的馒头还可以。在夏天，老妈上工前发的面，中午回家做饭时就发成一大盆，里面全是气泡泡，有酸酸的味道，这时候老妈向里面加入的就是苏打（碱面），蒸出来的馒头和烙出来的发面饼好吃极了。不怕得罪人，比青岛的戗面大馒头好吃。

到了国外，按照对当年老妈做饭的回忆，七八年下来也蒸一两次馒头。

但是面一发的过火就不知道咋办了。
国外没有买苏打的，只有买小苏打的。

一次面又发的过火，正气不打一处来，老婆大人说加点小苏打，多加一点儿就行。我不听，又去超市转了一圈，就是没有苏打。
本着不蒸馒头争口气的原则，想让老婆知道加小苏打不行，故意还多加了些小苏打，（此处省略50字），结果第一锅馒头是黄的，没发起来，这怎么可能？
本着化学家的钻研精神，又蒸了第二锅馒头，少放了一些小苏打。结果，一大锅馒头白白胖胖，吃起来香喷喷、还有一股甜味儿。

以上为背景。问题：
苏打（碳酸钠）水溶液的pH知在11.5左右，而小苏打（碳酸氢钠）水溶液的pH值在7.7左右，发酵后的面团的pH值在4左右，为什么用苏打和小苏打都可以做好馒头，其中的原理是什么？

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生活中的化学工程考题4的标准答案

用小苏打和苏打都可以做出来好馒头。

面团发酵过以后，产生碳酸（二氧化碳）和一些羧酸类化合物。
作为酸，碳酸的pKa1=6.2，pKa2=10，而一般的一元羧酸的pKa=4.8左右（除了甲酸的为3.8），二元羧酸的pKa1和pKa2 都在4.3~5.3之间（草酸（乙二酸）的除外，pKa1=1.2，pKa2=4.2）。所以，酸性条件下，碳酸几乎以二氧化碳形式存在，其饱和蒸汽压大于1atm了，就逸出、形成很多泡泡。

加入碳酸钠时，碳酸钠作为一个强酸弱碱盐，其水溶液的pH值一般为11.5左右，所以和面团中的有机酸反应，生产有机酸钠和二氧化碳，这个反应在蒸馒头的高温下当然更充分，留下了多孔的馒头。而馒头的香甜来自发酵后的产物。
当加入碳酸氢钠时，碳酸氢钠作为一个强酸弱碱盐，其水溶液的pH值一般为7.8左右，所以也和面团中的有机酸反应，生产有机酸钠和二氧化碳，这个反应在蒸馒头的高温下当然更充分，留下了多孔的馒头。而馒头的香甜来自发酵后的产物。

请注意，用碳酸氢钠代替碳酸钠时，用的量要多一些。
这是因为碳酸氢钠受热分解，2NaHCO3 = N2CO3 + H2O + CO2，2摩尔碳酸钠才能当1摩尔碳酸钠用。

当时我就是在这里犯了糊涂，还和老婆吵一架。
后来在国内做项目，参与天然纯碱厂的碳酸钠碳酸氢钠混合溶液的热湿分解项目，才明白的这个道理。