باز در شیمی به ماده‌ای گفته می‌شود که علاوه بر هسته، حاوی یک الکترون آزاد نیز باشد و قابلیت پذیرش یک یا چند الکترون اضافی را داشته باشد. در اینجا به معرفی بازهای معروف می پردازیم.
معرفی باز در شیمی
باز ماده‌ای است که قابلیت اتصال یک الکترون جدید به خود را دارد. این خصوصیت می‌تواند به عنوان معیاری برای تعیین خصوصیات شیمیایی و واکنش‌پذیری مواد مورد استفاده قرار بگیرد. برای مثال، بازها معمولاً در واکنش‌هایی که با اسیدها انجام می‌شود، به عنوان عامل محرک عمل می‌کنند و با اتصال الکترون‌های جدید به خود، اسید را نیترالیزه می‌کنند.
ویژگی‌ها
ویژگی‌های بازها در مواد شیمیایی عبارتند از:
1. ظرفیت پذیرش الکترون: بازها قادر به پذیرش یک یا چند الکترون هستند، بسته به تعداد الکترون‌های خالی در لایه‌های الکترونی آن‌ها.
2. واکنش‌پذیری: بازها به دلیل داشتن الکترون آزاد، در واکنش‌های شیمیایی واکنش‌پذیر هستند و می‌توانند با اسیدها و دیگر مواد شیمیایی واکنش دهند.
3. پایداری: بازها ممکن است پایدار یا ناپایدار باشند؛ بازهای پایدار به دلیل حضور یک یا چند الکترون، انرژی کافی برای جذب یا از دست دادن الکترون ندارند و پایدار می‌مانند.
4. نامتعادل الکترونی: بازها به دلیل داشتن الکترون آزاد، در حالت طبیعی دارای نامتعادل الکترونی هستند؛ این به معنی این است که تعداد الکترون‌های آن‌ها با تعداد پروتون‌ها یکسان نیست.
تاثیر باز بر اسید
بازها به دلیل وجود الکترون آزاد، در واکنش با اسیدها بسیار موثر هستند. در واقع، بازها در محیط‌های اسیدی عملکردی مشابه با نوع خود یعنی اسیدها دارند و این خواص آن‌ها را به عنوان عامل باز کننده در واکنش‌های شیمیایی مفید می‌سازد.
در عمل باز کردن، باز از طریق اسید، به دانه‌های هیدروژن یا پروتون‌های خود، الکترون جذب می‌کند و آن‌ها را به خودش می‌چسباند. این باعث تشکیل یک ترکیب آبی با روابط هیدروژنی بین اسید و باز می‌شود. به عبارت دیگر، واکنش باز و اسید باعث تولید نمک و آب می‌شود.
برای مثال، در واکنش باز کردن آمین‌ها، باز؛ منفی شارژ شده و اسید؛ مثبت شارژ شده است. واکنش آمین با اسید باعث تشکیل سایر ترکیباتی مانند شوره آمین، نیتروزئیک یا نیتروزوامین می‌شود. در واقع، واکنش بین باز و اسید، فرایندی مهم در شیمی است که در بسیاری از راستای‌های مختلف به کار می‌رود.
بازهای معروف (10 مورد از معروف ترین بازهای شیمیایی)
معرفی 10 باز معروف در شیمی به شرح زیر است:
1. آمونیاک (NH3)
2. سدیم هیدروکسید (NaOH) (با نام های دیگری از جمله سود پرک، کاستیک سودا، سود سوزآور نیز شناخته می شود.)
3. پتاسیم هیدروکسید (KOH)
4. منیزیم اکسید (MgO)
5. کربنات سدیم (Na2CO3)
6. هیدروکسید آهن (III) (Fe(OH)3)
7. بوروهیدرید (BH3)
8. آلومینات سدیم (NaAlO2)
9. هیدروکسید باریم (Ba(OH)2)
10. اتیلن دی‌آمین (C2H8N2)
این بازها به عنوان عوامل بازهای معروف در شیمی به شمار می‌روند و در تولید محصولات شیمیایی، صنایع الکترونیک، داروسازی و بسیاری دیگر از حوزه‌های شیمیایی کاربرد دارند.
چند نمونه باز خوراکی
بازهای خوراکی در شیمی به موادی اطلاق می‌شود که نقش مهمی در تنظیم pH و بهبود طعم و عطر در صنایع غذایی ایفا می‌کنند. این ترکیبات به عنوان افزودنی‌های غذایی شناخته شده و در حفظ کیفیت و افزایش ماندگاری محصولات کاربرد دارند. چند نمونه باز خوراکی شامل بی‌کربنات سدیم (جوش شیرین) است که در پخت‌وپز برای ورآمدن خمیر استفاده می‌شود، سیترات سدیم که برای تنظیم اسیدیته در غذاها به کار می‌رود، و هیدروکسید کلسیم (آهک خوراکی) که در تهیه ترشی‌ها و مرباها برای حفظ بافت و رنگ مواد غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این بازها با کنترل pH محیط، از رشد میکروارگانیسم‌های مضر جلوگیری کرده و به بهبود ویژگی‌های حسی غذا کمک می‌کنند. به این ترتیب، استفاده از بازهای خوراکی نه تنها طعم و عطر محصولات را ارتقا می‌دهد، بلکه ایمنی و ماندگاری آن‌ها را نیز تضمین می‌کند. در ادامه، به چند نمونه باز خوراکی معرفی می‌کنیم:
۱. سیتریک اسید: این باز به عنوان عامل اسیدی در طعم دهی و همچنین به عنوان ماده حافظ در محصولات غذایی مختلف از جمله نوشیدنی‌ها، مربا، آب‌لیمو و شیرینی‌ها استفاده می‌شود.
۲. کربنات سدیم: این باز برای تنظیم pH در محصولات نانوایی مانند کیک، شیرینی، بیسکوییت و نان استفاده می‌شود.
۳. هیدروکسید آلومینیوم: این باز به عنوان یک ماده حافظ در شیر، کرم و قهوه استفاده می‌شود.
۴. فسفات تری‌کلسیم: این باز به عنوان یک ماده حافظ در محصولات پنیری و شیرینی‌های خامه‌ای استفاده می‌شود.
۵. لاکتات سدیم: این باز به عنوان عامل تنظیم pH و همچنین به عنوان ماده حافظ در محصولات شیرینی مانند کیک، شیرینی و بیسکوییت استفاده می‌شود.
۶. فسفات دی‌پتاسیم: این باز به عنوان یک ماده حافظ در آبمیوه، نوشیدنی‌ها، سس‌ها و رب گوجه فرنگی استفاده می‌شود.
۷. سوربات پتاسیم: این باز به عنوان ماده حافظ در محصولات بسته‌بندی شده مانند نان، گوشت و نوشابه استفاده می‌شود.
این بازها به عنوان عوامل حافظ، تنظیم کننده pH و بهبوددهنده طعم و عطر در صنایع غذایی به کار می‌روند و در تولید محصولات خوراکی، نوشیدنی و کنسروها مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انواع بازها
با توجه به معیار‌های مختلف، بازها می‌توانند به چند دسته‌ی کلی تقسیم شوند. در ادامه، به برخی از انواع بازها و دسته‌بندی آن‌ها اشاره می‌کنم:
۱. بازهای قوی: از جمله بازهای قوی می‌توان به لیتیم هیدروکسید (LiOH)، سدیم هیدروکسید (NaOH)، پتاسیم هیدروکسید (KOH) و کلسیم هیدروکسید (Ca(OH)2) اشاره کرد. این بازها در حالت خالص، به دلیل خطراتی که دارند، در صنایع الکتریکی و شیمیایی استفاده می‌شوند.
۲. بازهای ضعیف: از جمله بازهای ضعیف می‌توان به آمونیاک (NH3)، متیل آمین (CH3NH2) و آمینوپیریدین (C5H6N2O) اشاره کرد. این بازها در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی، به عنوان فاز محتوم در محلول‌های آبی و خوراکی استفاده می‌شوند.
باز چگونه بوجود می آید؟
بازها به دو صورت مختلف، از جمله بازهای طبیعی و بازهای ساختگی به وجود می‌آیند.
۱. بازهای طبیعی: در طبیعت، بازهای زیادی وجود دارند که به صورت طبیعی بوجود می‌آیند. از جمله این بازها می‌توان به آمونیاک در محیط پرورش حیوانات، هیدروژن کربنات کلسیم در سنگ‌های آهکی و اسید لاکتیک در عضلات ماهی‌ها و حیوانات گرم‌خون اشاره کرد.
۲. بازهای ساختگی: اغلب بازهای مورد استفاده در صنایع، به صورت شیمیایی تولید می‌شوند. برای مثال، سدیم هیدروکسید (سود پرک) از طریق واکنش سدیم و آب تولید می‌شود. همچنین، آمونیاک (NH3) از طریق هیدروژن و نیتروژن و بازهای کربناتی مانند سدیم کربنات (Na2CO3) از طریق واکنش دی‌اکسید کربن و آب ساخته می‌شوند.
با توجه به اینکه بازها در انواع مختلف، به صورت طبیعی یا ساختگی بوجود می‌آیند، استفاده از آن‌ها در صنایع مختلف، با توجه به خصوصیات و مزایای هر یک، قابل بررسی و انتخاب است.