acid citric

acid citric (în principal în termeni tehnici: Acid citric, sistematic conform IUPAC: Acid 2-hidroxipropan-1,2,3-tricarboxilic) este un acid solid incolor, solubil în apă. Cu termenul Citrat denotă o sare de acid citric și forme în general deprotonate.

În biochimie, citratul este adesea utilizat atunci când se referă la forma ionică disociată a acidului citric care apare în mediul apos al unei celule.

Pe lângă varianta anhidră, există și acid citric monohidrat (C6H8O7 · H2O), care conține o moleculă de apă cristalină pe moleculă de acid citric.

Alte cunoștințe de specialitate recomandate

Care este sensibilitatea scalei mele?

Greutate de testare permanentă, precisă, datorită celor 12 sfaturi gratuite

Cum obțineți rezultate precise de cântărire în fiecare zi?

Cuprins

poveste

Acidul citric a fost izolat pentru prima dată din sucul de lămâie de Carl Wilhelm Scheele în 1784 - de unde și numele. Cu toate acestea, acidul citric ar fi trebuit să fie cunoscut de primii alchimiști, deși sub un alt nume. Deja în secolul al IX-lea, alchimistul arab Jābir ibn Hayyān (Geber) ar fi descoperit acidul citric.

Apariție

Acidul citric este unul dintre cei mai frecvenți acizi din regnul plantelor și apare ca produs metabolic în toate organismele. Sucul de lămâie, de exemplu, conține 5-7% acid citric. Dar apare și în mere, pere, zmeură, coacăze, conifere, ciuperci, frunze de tutun, în vin și chiar în lapte.

Această distribuție se datorează faptului că acidul citric apare ca un produs intermediar care îi dă numele în așa-numitul ciclu al acidului citric (cunoscut și sub numele de ciclul acidului tricarboxilic, ciclul Krebs), care joacă un rol cheie în metabolismul carbohidraților și al acizilor grași al tuturor organismelor consumatoare de oxigen, inclusiv a oamenilor. Acest ciclu oferă, de asemenea, structurile moleculare de bază pentru construirea majorității aminoacizilor.

Extragerea și prezentarea

Fabricare din citrice

Acidul citric a fost obținut din citrice folosind metoda originală: soluția concentrată de amoniac este adăugată la sucul de lămâie, îngroșată și filtrată. Citratul de amoniu ușor solubil este transformat în citrat de calciu mai puțin solubil prin intermediul unei reacții de precipitare cu clorură de calciu. Soluția este filtrată din nou și turta de filtrare este dizolvată în acid sulfuric 25%, cu sulfat de calciu (gips), care precipită și mai puțin solubil. După o altă filtrare, se obține o soluție de acid citric. Acidul citric pur se obține prin cristalizare.

Fabricarea biotehnologică

Acidul citric este acum utilizat industrial cu ajutorul unei variante transgenice a mucegaiului Aspergillus niger castigat. Există trei cerințe principale pentru acest lucru:

Conținut ridicat de glucoză și oxigen în mediul nutritiv.
Valoarea scăzută a pH-ului (concentrația pH 2+ (2+ ioni) se obține prin adăugarea de hexacianidoferat de potasiu (III).

caracteristici

În stare anhidră, acidul citric formează cristale rombice care au un gust ușor acru. Ingerat în cantități mici, acidul citric favorizează indirect creșterea osoasă, deoarece favorizează absorbția calciului. În cantități mai mari, cu toate acestea, are un efect toxic (LD50 la șobolani: 3 g/kg).

Acidul citric este unul dintre acizii organici tricarboxilici (vezi acidul carboxilic) datorită celor trei grupări carboxil (–COOH). În plus, gruparea hidroxil (-OH) din poziția 3 a coloanei vertebrale de carbon o identifică ca un acid hidroxicarboxilic.

O soluție apoasă de acid citric conduce curentul electric, întrucât grupările carboxil împart protonii și astfel sunt prezenți în soluție purtători de încărcare mobili (ioni). Cele trei constante de disociere a acidului citric sunt pK1 = 3,14, pK2 = 4,76 și pK3 = 6,39. Reziduul acid disociat parțial sau complet al acidului citric se numește citrat (citrat).

Proprietăți chimice

Acidul citric poate suferi multe dintre reacțiile descrise pentru acizii carboxilici, printre altele

Acidul citric poate fi oxidat cu diverși agenți oxidanți (de exemplu, peroxizi sau hipocloriti). În funcție de condițiile de reacție pot β-Se formează acid ketoglutaric, acid oxalic, dioxid de carbon și apă.

utilizare

Acidul citric are un efect de dizolvare a varului nu numai prin efectul său acid, ci și prin formarea unui complex de calciu și este adesea utilizat în agenții de curățare. Acest lucru evită mirosul neplăcut al produselor de curățat cu oțet. Cu toate acestea, complexele nu sunt rezistente la căldură și se descompun atunci când sunt încălzite pentru a forma citrat de calciu, care este relativ dificil de dizolvat.

Acidul citric poate fi utilizat pentru detartrare de ex. B. să fie utilizat de ceainici, încălzitoare cu imersiune, robinete de apă, capete de duș sau de mașini de spălat vase sau mașini de spălat.

Acidul citric și sărurile sale sunt utilizate pentru conservarea și acidificarea alimentelor, de exemplu în băuturi. Este conținut în pulbere efervescentă și se lipeste împreună cu hidrogen carbonat de sodiu. Acidul citric este utilizat în special în limonade și ceai cu gheață, dar apare și în mod natural în sucurile de fructe. Acidul citric este numărul unu în UE ca aditiv alimentar E 330 autorizat.

Dacă valoarea pH-ului este semnificativ redusă de alimentele acidificate sau de acizii care se pot forma în gură din zahăr, acest lucru poate deteriora smalțul dinților (vezi cariile dentare). Acidul citric nu este în mod special responsabil pentru acest lucru, ci și alți acizi folosiți în alimente sau prezenți în mod natural (de exemplu, acid fosforic, acid ascorbic și acizi de fructe). Cu o dietă normală, însă, acești acizi sunt tamponate de ingredientele salivei astfel încât să nu apară daune. Pe de altă parte, umplerea biberoanelor cu ceai de lămâie zaharat prin stres constant a dus la deteriorarea devastatoare a dinților în câțiva ani de copii mici până când problema a fost recunoscută și remediată.

Acidul citric și sărurile acestuia (citrați) previn coagularea sângelui. Prin urmare, sângele donat este conservat în pungi care conțin o soluție tampon de citrat. Sângele în mod normal vâscos este, de asemenea, diluat cu tampon citrat pentru analize. O utilizare specială este în separatoarele de celule. Sângele este preluat dintr-o venă, componentele sanguine dorite (de exemplu, trombocite) sunt filtrate în dispozitiv și sângele rămas este returnat în venă. Tamponul de citrat este adăugat la sângele din dispozitiv pentru a preveni formarea cheagurilor periculoase.

Acidul citric este, de asemenea, utilizat ca o soluție de clătire pentru tratamentele canalului radicular în stomatologie.

Alte domenii de aplicare pentru sărurile acidului citric:

Acidul citric este utilizat ca balsam de apă și balsam alternativ.
Acidul citric este utilizat pentru pasivarea oțelului inoxidabil. În acest proces, componentele libere din fier sunt îndepărtate de pe suprafața oțelului inoxidabil. Acest lucru are o influență pozitivă asupra raportului crom-fier, ceea ce duce la o îmbunătățire a stratului pasiv și, astfel, la o îmbunătățire a protecției împotriva coroziunii oțelului inoxidabil.
Produsele care conțin citrat de calciu sunt promovate ca suplimente alimentare de către industria sănătății. Preparate similare sunt, de asemenea, date câinilor pentru a-și întări dinții și oasele.
Se spune că citratul de magneziu crește nivelul de magneziu din organism ca preparat sau ca supliment alimentar. B. Preveniți crampele vițelului și sporiți performanța generală.
Sărurile citrat de trisodiu și citratul de trilitiu sunt utilizate în chimia construcțiilor - în funcție de cantitatea adăugată - ca întârziator sau accelerator pentru întărirea compușilor cimentați.
Multe ingrediente farmaceutice active de bază sunt date sub formă de citrat (de exemplu, citrat de sildenafil în Viagra).

Importanța biologică

Citratul este unul dintre cei mai importanți inhibitori ai formării pietrei urinare. Prin urmare, scăderea nivelului de citrat în urină crește riscul formării de calculi urinari. Citratul excretat în urină provine din metabolism (ciclul acidului citric) pe de o parte și este absorbit cu alimente pe de altă parte.