Лимонная кислота (C3H43OH) придает цитрусовым фруктам свой характерный кислый вкус, особенно лимоны и лаймы. Это также промежуточный продукт в цикле лимонной кислоты, важнейшая метаболическая реакция практически во всех организмах. Лимонная кислота широко используется в пищевой промышленности, особенно в качестве ароматизатора и консерванта. Это также полезно в органической химии, где оно является предшественником для многих реакций. Лимонная кислота коммерчески производится из культур гриба под названием Aspergillus niger. Это производственный процесс, а не соответствующий домашний эксперимент.
Начать культуру Aspergillus niger. Этот гриб очень распространен в природе, и были разработаны специфические штаммы, которые имеют очень высокую скорость продуцирования лимонной кислоты. Эти штаммы доступны везде, где продаются научные и сельскохозяйственные материалы.
Накормите культуру A. niger простым сахаром. Это может быть сахароза (столовый сахар) или некоторая среда, которая содержит глюкозу. Источником, как правило, является самый недорогой источник сахара, такой как гидролизованный кукурузный крахмал, кукурузный сироп или патока. A. niger использует глюкозу в качестве пищи и производит лимонную кислоту и диоксид углерода (CO 2) в качестве отходов.
Отфильтровать плесень из культуры, как только концентрация лимонной кислоты в пиках культуры. Оставшийся раствор будет очень высоким содержанием лимонной кислоты.
Извлечь лимонную кислоту. Добавить гидроксид кальция в раствор. Он будет сочетаться с лимонной кислотой с образованием цитрата кальция Ca3 (C6H5O7) 2, соли, которая выпадет в осадок из раствора. Следующее уравнение показывает эту реакцию: 3Ca (OH) 2 + 2C3H43OH → Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Регенерируйте лимонную кислоту серной кислотой. Следующее уравнение показывает эту реакцию: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H43OH + 3CaS04. Обратите внимание на дополнительный продукт сульфата кальция (CaSO4).