Karbonat ve kabartma tozu

Maya yavaştır. Kekler, pankekler ve muffinler, canlı bir organizma yerine basit bir tepkimeyle CO₂ oluşturan kimyasal kabartıcılar kullanılarak dakikalar içinde kabarır.

Buradaki temel kimyasal sodyum bikarbonat, NaHCO₃'tür. Buna karbonat da denir. Su içinde bir asitle karıştırıldığında tepkimeye girer:

NaHCO₃ + H⁺ → Na⁺ + H₂O + CO₂

Asit bir hidrojen iyonu (H⁺) verir; bikarbonat da bu iyonu alıp suya ve karbondioksit gazına ayrışır. Köpürme bunun sonucunda oluşur.

Karbonatın tarifte bir aside ihtiyacı vardır. Günlük hayatta kullanılan asitli malzemeler arasında yoğurt, ayran, limon suyu, sirke, bal, esmer şeker ve doğal kakao tozu bulunur. Bir tarifte karbonat olup asit yoksa karbonatın bir kısmı tepkimeye girmeden kalır.

Kabartma tozu hazır bir karışımdır: sodyum bikarbonat, bir veya daha fazla kuru asit ve nişasta (tozu kuru ve birbirinden ayrı tutmak için). Su eklediğinizde asit çözünür ve karbonatla buluşur; böylece asitli bir malzemeye gerek kalmaz. Kabartma tozlarının çoğu çift etkilidir: bir asit hamur ıslandığında tepkimeye girer, diğeri ise yalnızca hamur fırında ısındığında tepkimeye girer. Böylece gazın en çok işe yaradığı yerde ikinci bir gaz çıkışı oluşur.

Şimdi gazı hesaplayalım. NaHCO₃'ün molar kütlesi yaklaşık 84,0 g/mol'dür. Bir gram 1 ÷ 84,0 = 0,0119 mol eder. Asitle tepkimeye giren her bikarbonat molü, bir mol CO₂ oluşturur. 25 °C ve 1 atmosfer basınçta, bir mol gaz yaklaşık 24,5 litre yer kaplar. Buna göre:

0,0119 mol × 24,5 L/mol ≈ 0,29 litre CO₂ per gram karbonat.

Yani 2 g karbonat yaklaşık 0,6 L gaz oluşturur; bu, kabaca küçük bir içecek şişesini dolduracak kadardır. Gerçek bir kek hamuru gazın bir kısmını tutar, ayrıca gazın bir kısmı çözünür veya kaybolur. Bu nedenle bu miktar maksimumdur.

Karbonat ayrıca tek başına, ısıyla da tepkimeye girer. Yaklaşık 80 °C'nin üzerinde kendi kendine parçalanır:

2 NaHCO₃ → Na₂CO₃ + H₂O + CO₂

Farka dikkat et: bikarbonatın her molü başına yalnızca yarım mol CO₂ oluşur ve geride güçlü bazik bir madde olan sodyum karbonat kalır. Tepkimeye girmemiş fazla karbonat ya da sodyum karbonat, sabunsu veya metalik bir tat ve sarı-kahverengi bir iç doku oluşturur. Bazik hamur daha hızlı da kahverengileşir; bu, Dünya 3'te kullandığımız bir ipucudur.

Tepkime ıslak ve kuru malzemeler buluştuğunda başladığı için fırıncılar hızlıca karıştırır ve kısa süre içinde pişirir. Böylece gaz boşa gitmez.