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L'acido citrico (C3H4 [COOH] 3OH) conferisce agli agrumi il loro caratteristico sapore aspro, in particolare limoni e lime. È anche un prodotto intermedio nel ciclo dell'acido citrico, una reazione metabolica essenziale, praticamente in tutti gli organismi. L'acido citrico è ampiamente utilizzato nelle applicazioni alimentari, soprattutto come aromatizzante e conservante. È utile anche in chimica organica, dove è il precursore di molte reazioni. L'acido citrico è prodotto commercialmente da colture di un fungo chiamato Aspergillus niger. È un processo industriale e non un esperimento iniziale appropriato.
Passo 1
Inizia una cultura di Aspergillus niger. Questo fungo è molto comune in natura e le specie che sono state sviluppate hanno un tasso di produzione di acido citrico molto alto. Questi ceppi sono disponibili nella scienza e nelle forniture agricole per la vendita.
Passo 2
Nutri la coltura di A. niger con zucchero semplice. Questo può essere saccarosio (zucchero da tavola) o un mezzo che contiene glucosio.La fonte è tipicamente la fonte più economica di zucchero disponibile, come sciroppo di mais, idrolizzato di amido di mais o melassa. Il fungo utilizza il glucosio come alimento e produce acido citrico e anidride carbonica (C02) come prodotti di scarto.
Passaggio 3
Filtrare lo stampo fuori dalla coltura non appena la concentrazione di acido citrico raggiunge il suo picco. La soluzione rimanente avrà una concentrazione molto elevata di acido citrico.
Passaggio 4
Estrai l'acido citrico. Aggiungere idrossido di calcio [Ca (OH) 2] alla soluzione. Si combinerà con l'acido citrico per formare Ca3 citrato di calcio (C6H5O7) 2, un sale che precipiterà dalla soluzione. La seguente equazione mostra questa reazione: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Passaggio 5
Rigenera l'acido citrico con acido solforico. La seguente equazione mostra questa reazione: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Notare la formazione di un prodotto aggiuntivo: solfato di calcio (CaSO4).