Περιεχόμενο
Το κιτρικό οξύ (C3H4 [COOH] 3OH) δίνει στα εσπεριδοειδή τη χαρακτηριστική ξινή γεύση τους, ειδικά τα λεμόνια και τα λάιμ. Είναι επίσης ένα ενδιάμεσο προϊόν στον κύκλο του κιτρικού οξέος, μια ουσιαστική μεταβολική αντίδραση, σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς. Το κιτρικό οξύ χρησιμοποιείται εκτενώς σε εφαρμογές τροφίμων, ειδικά ως αρωματικό και συντηρητικό. Είναι επίσης χρήσιμο στην οργανική χημεία, όπου είναι ο πρόδρομος πολλών αντιδράσεων. Το κιτρικό οξύ παράγεται στο εμπόριο από καλλιέργειες μύκητα που ονομάζεται Aspergillus niger. Είναι μια βιομηχανική διαδικασία και όχι ένα κατάλληλο αρχικό πείραμα.
Βήμα 1
Ξεκινήστε μια κουλτούρα του Aspergillus niger. Αυτός ο μύκητας είναι πολύ συχνός στη φύση και τα είδη που έχουν αναπτυχθεί έχουν πολύ υψηλό ρυθμό παραγωγής κιτρικού οξέος. Αυτά τα στελέχη είναι διαθέσιμα στην επιστήμη και στις γεωργικές προμήθειες προς πώληση.
Βήμα 2
Τροφοδοτήστε την καλλιέργεια A. niger με απλή ζάχαρη. Αυτό μπορεί να είναι σακχαρόζη (επιτραπέζιο σάκχαρο) ή κάποιο μέσο που περιέχει γλυκόζη.Η πηγή είναι συνήθως η φθηνότερη διαθέσιμη ζάχαρη, όπως σιρόπι καλαμποκιού, υδρόλυση αμύλου αραβοσίτου ή μελάσα. Ο μύκητας χρησιμοποιεί τη γλυκόζη ως τροφή και παράγει κιτρικό οξύ και διοξείδιο του άνθρακα (C02) ως απόβλητα.
Βήμα 3
Διηθήστε το καλούπι από την καλλιέργεια μόλις η συγκέντρωση του κιτρικού οξέος φτάσει στο αποκορύφωμά της. Το υπόλοιπο διάλυμα θα έχει πολύ υψηλή συγκέντρωση κιτρικού οξέος.
Βήμα 4
Εκχυλίστε το κιτρικό οξύ. Προσθέστε υδροξείδιο ασβεστίου [Ca (OH) 2] στο διάλυμα. Θα συνδυαστεί με κιτρικό οξύ για να σχηματίσει Ca3 κιτρικό ασβέστιο (C6H5O7) 2, ένα άλας που θα καθιζάνει από το διάλυμα. Η ακόλουθη εξίσωση δείχνει αυτήν την αντίδραση: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Βήμα 5
Αναγεννήστε το κιτρικό οξύ με θειικό οξύ. Η ακόλουθη εξίσωση δείχνει αυτήν την αντίδραση: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Σημειώστε το σχηματισμό ενός επιπλέον προϊόντος: θειικού ασβεστίου (CaSO4).