واکنش های شیمیایی اسید سیتریک
نونیل فنول اتوکسیله | صابون مول
جولای 24, 2019
سوربیتول در مواد غذایی
ژانویه 2, 2020
واکنش های شیمیایی اسید سیتریک
اسید سیتریک، یک اسید آلی ضعیف است. با نگاهی به ساختار مولکولی این اسیدهای آلی می توان گروه های کربوکسیلیک اسید، هیدروژن و کربن را مشاهده کرد. گروه های کربوکسیلیک و پیوندهای دوگانه کربن و اکسیژن در ساختار مولکولی این ترکیب شیمیایی، نشان دهنده محل های فعال برای انجام بسیاری از واکنش های شیمیایی هستند. به طور معمول، اسید سیتریک تولید شده به روش های صنعتی در دو فرم تک آبه و بدون آب وجود دارد.
در اسید سیتریک تک آبه، یک مولکول آب در ساختار مولکولی وجود دارد که باعث افزایش جرم مولی ترکیب شده است. همچنین دانسیته فرم تک آبه سیتریک اسید در مقایسه با دانسیته اسید بدون آب، کمتر است.
با توجه به موارد کاربردی گسترده ای که برای اسید سیتریک معرفی شده است، لازم می‌دانیم مرور کوتاهی بر متداولترین واکنش های شیمیایی داشته باشیم که این اسید آلی در آن شرکت می کند. در بسیاری از فرآیندهای صنعتی، این اسید با سایر مواد اولیه وارد واکنش می‌شود و در بسیاری از فرآیندهای دیگر، صرفاً نقش تنظیم کننده ph را ایفا می کند.
لازم به ذکر است که اسید سیتریک در حلال های قطبی نظیر استون، الکل، اتر، اتیل استات و DMSO حل می‌شود اما در ترکیباتی نظیر بنزن، تری کلرید متان، دی سولفید کربن و تولوئن، نامحلول است. میزان حلالیت این اسید آلی در برخی از حلال ها با توجه به دما متفاوت خواهد بود و همین ویژگی های فیزیکی، برای انجام واکنش های شیمیایی میان اسید سیتریک و سایر ترکیبات استفاده می شود.
برخی از متداول ترین واکنش های شیمیایی اسید سیتریک با سایر ترکیبات شیمیایی
1- واکنش اسید سیتریک و بی کربنات سدیم
در حضور آب، ترکیب شیمیایی اسید سیتریک و بی کربنات سدیم با یکدیگر وارد واکنش شده و ترکیب دیگری با نام سیترات سدیم، آب و دی اکسید کربن را تولید می کند. به دلیل اینکه این واکنش شیمیایی با تولید گاز کربن دی اکسید همراه است، شرایط انجام واکنش باید از نظر دما و فشار کنترل شده باشد. اگر چه هیچ واکنش انفجاری اتفاق نمی‌افتد اما توصیه می شود این واکنش، تحت شرایط کنترل شده انجام گیرد. از این واکنش در صنایع تولید کربن دی اکسید به صورت گاز استفاده می شود؛ بنابراین اسید سیتریک، یک ماده اولیه برای تولید گاز کربن دی اکسید به شمار می رود.
برای انجام واکنش میان اسید سیتریک و بی کربنات سدیم و تولید کربن دی اکسید، شرایط دمایی در طول واکنش، میزان مختلف ترکیب شدن مواد اولیه را تنظیم می کند؛ همچنین بر میزان تولید کربن دی اکسید به عنوان محصول نهایی، تاثیرگذار است؛ به همین دلیل است که تاکید می‌کنیم شرایط دما و فشار در طول واکنش باید تنظیم شود.
2- واکنش اسید سیتریک و سدیم هیدروکسید
واکنش شیمیایی میان اسید سیتریک و سدیم هیدروکسید، یک واکنش خنثی شدن اسید و باز محسوب می شود. یک تعادل اسید – باز در این واکنش، میان فرآورده ها و مواد اولیه برقرار می شود. واکنش به این صورت می باشد: اسید سیتریک به عنوان اسید و سدیم هیدروکسید به عنوان یک ماده قلیایی با یکدیگر ترکیب شده و نمک سیترات سدیم و آب را تشکیل می دهد.
واکنش میان سیتریک اسید و سدیم هیدروکسید در سه مرحله انجام می گیرد؛ چرا که هر گروه سیترات باید با یک اتم سدیم جایگزین شود. ترکیبات تولید شده در ۳ مرحله به ترتیب مونو سدیم سیترات، دی سدیم سیترات و سدیم سیترات می باشند. هر یک از ترکیبات دارای یک ثابت تفکیک اسید تعریف شده هستند که به ترتیب از حالت مونو سدیم به حالت تری سدیم، ثابت تفکیک اسید، افزایش پیدا می کند.
این واکنش خنثی سازی در صنایع غذایی، تولید نوشیدنی ها، داروسازی، محصولات شوینده، آرایشی و بهداشتی و همچنین تشکیل ترکیبات کیلیت در صنایع، بسیار مفید خواهد بود.
منابع:
