Zawartość
Kwas cytrynowy (C3H4 [COOH] 3OH) nadaje owocom cytrusowym charakterystyczny kwaśny smak, zwłaszcza cytryny i limonki. Jest również produktem pośrednim w cyklu kwasu cytrynowego, niezbędnej reakcji metabolicznej, praktycznie we wszystkich organizmach. Kwas cytrynowy jest szeroko stosowany w zastosowaniach spożywczych, zwłaszcza jako środek aromatyzujący i konserwujący. Jest również przydatny w chemii organicznej, gdzie jest prekursorem wielu reakcji. Kwas cytrynowy jest produkowany komercyjnie z kultur grzyba zwanego Aspergillus niger. Jest to proces przemysłowy, a nie odpowiedni eksperyment wstępny.
Krok 1
Rozpocznij hodowlę Aspergillus niger. Grzyb ten jest bardzo powszechny w przyrodzie, a opracowane gatunki mają bardzo wysoką produkcję kwasu cytrynowego. Te odmiany są dostępne w sprzedaży w materiałach naukowych i rolniczych.
Krok 2
Karmić kulturę A. niger cukrem prostym. Może to być sacharoza (cukier stołowy) lub jakieś podłoże zawierające glukozę.Źródłem jest zazwyczaj najtańsze dostępne źródło cukru, takie jak syrop kukurydziany, hydrolizat skrobi kukurydzianej lub melasa. Grzyb wykorzystuje glukozę jako pokarm i wytwarza kwas cytrynowy i dwutlenek węgla (CO2) jako produkty odpadowe.
Krok 3
Odfiltruj pleśń z kultury, gdy tylko stężenie kwasu cytrynowego osiągnie szczyt. Pozostały roztwór będzie miał bardzo wysokie stężenie kwasu cytrynowego.
Krok 4
Wyciągnij kwas cytrynowy. Do roztworu dodać wodorotlenek wapnia [Ca (OH) 2]. Łączy się z kwasem cytrynowym, tworząc cytrynian wapnia Ca3 (C6H5O7) 2, sól, która wytrąca się z roztworu. Następujące równanie przedstawia tę reakcję: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Krok 5
Regeneruj kwas cytrynowy kwasem siarkowym. Następujące równanie przedstawia tę reakcję: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Zwróć uwagę na tworzenie się dodatkowego produktu: siarczanu wapnia (CaSO4).