เนื้อหา
กรดซิตริก (C3H4 [COOH] 3OH) ทำให้ผลไม้เช่นมะนาวมีรสเปรี้ยวโดยเฉพาะมะนาวและมะนาว นอกจากนี้ยังเป็นผลิตภัณฑ์ขั้นกลางในวัฏจักรกรดซิตริกซึ่งเป็นปฏิกิริยาการเผาผลาญที่จำเป็นในสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด กรดซิตริกถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในงานอาหารโดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นเครื่องปรุงรสและสารกันบูด นอกจากนี้ยังมีประโยชน์ในเคมีอินทรีย์ซึ่งเป็นสารตั้งต้นของปฏิกิริยาต่างๆ กรดซิตริกผลิตในเชิงพาณิชย์จากวัฒนธรรมของเชื้อราที่เรียกว่า Aspergillus niger เป็นกระบวนการทางอุตสาหกรรมไม่ใช่การทดลองเบื้องต้นที่เหมาะสม
ขั้นตอนที่ 1
เริ่มต้นวัฒนธรรม Aspergillus niger เชื้อราชนิดนี้พบได้บ่อยมากในธรรมชาติและสายพันธุ์ที่พัฒนาแล้วมีอัตราการผลิตกรดซิตริกสูงมาก สายพันธุ์เหล่านี้มีจำหน่ายในอุปกรณ์วิทยาศาสตร์และการเกษตร
ขั้นตอนที่ 2
เลี้ยงเชื้อ A. niger ด้วยน้ำตาลง่ายๆ ซึ่งอาจเป็นน้ำตาลซูโครส (น้ำตาลทราย) หรืออาหารที่มีน้ำตาลกลูโคสแหล่งที่มามักเป็นแหล่งน้ำตาลที่ถูกที่สุดที่มีอยู่เช่นน้ำเชื่อมข้าวโพดแป้งข้าวโพดไฮโดรไลเสตหรือกากน้ำตาล เชื้อราใช้กลูโคสเป็นอาหารและผลิตกรดซิตริกและคาร์บอนไดออกไซด์ (C02) เป็นของเสีย
ขั้นตอนที่ 3
กรองเชื้อราออกจากการเพาะเลี้ยงทันทีที่ความเข้มข้นของกรดซิตริกถึงจุดสูงสุด สารละลายที่เหลือจะมีความเข้มข้นของกรดซิตริกสูงมาก
ขั้นตอนที่ 4
สกัดกรดซิตริก เติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ [Ca (OH) 2] ลงในสารละลาย มันจะรวมตัวกับกรดซิตริกเพื่อสร้าง Ca3 แคลเซียมซิเตรต (C6H5O7) 2 ซึ่งเป็นเกลือที่จะตกตะกอนออกจากสารละลาย สมการต่อไปนี้แสดงปฏิกิริยานี้: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2
ขั้นตอนที่ 5
สร้างกรดซิตริกขึ้นมาใหม่ด้วยกรดซัลฟิวริก สมการต่อไปนี้แสดงปฏิกิริยานี้: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04 สังเกตการก่อตัวของผลิตภัณฑ์เพิ่มเติม: แคลเซียมซัลเฟต (CaSO4)