citromsav
citromsav (főleg technikai értelemben: Citromsav, szisztematikus az IUPAC szerint: 2-hidroxi-propán-1,2,3-trikarbonsav) színtelen, vízben oldódó szilárd sav. A kifejezéssel Citrát jelentése citromsav sója és általában deprotonált formái.
A biokémiában a citrátot gyakran használják, amikor a citromsav disszociált ionos formájára utalnak, amely a sejt vizes környezetében fordul elő.
A vízmentes változat mellett van még citromsav-monohidrát (C6H8O7 · H2O), amely citromsavmolekulánként egy kristályosodó víz molekulát tartalmaz.
További ajánlott szakismeretek
Mi a skálám érzékenysége?
Tartósan pontos tesztsúly a 12 ingyenes tippnek köszönhetően
Hogyan érhet el pontos mérési eredményeket minden nap?
Tartalomjegyzék
sztori
A citromsavat először Carl Wilhelm Scheele izolálta a citromléből 1784-ben - innen származik a név. A citromsavat azonban az első alkimistáknak ismerniük kellett volna, bár más néven. Jabir ibn Hayyān (Geber) arab alkimista már a 9. században felfedezte a citromsavat.
Esemény
A citromsav az egyik leggyakoribb sav a növényvilágban, és anyagcsere termékként fordul elő minden organizmusban. A citromlé például 5-7% citromsavat tartalmaz. De előfordul almában, körtében, málnában, ribizliben, tűlevelűekben, gombákban, dohánylevelekben, borban, sőt tejben is.
Ez a terjedés annak a ténynek köszönhető, hogy a citromsav olyan köztitermékként fordul elő, amely az úgynevezett citromsav-ciklusban (más néven trikarbonsav-ciklus, Krebs-ciklus) adja nevét, amely kulcsfontosságú szerepet játszik az összes oxigént fogyasztó szervezet, így az ember szénhidrát- és zsírsav-anyagcseréjében. Ez a ciklus biztosítja az alapvető molekuláris struktúrákat a legtöbb aminosav felépítéséhez is.
Kivonás és bemutatás
Előállítás citrusfélékből
A citromsavból citromsavat nyertünk az eredeti módszer szerint: tömény ammóniaoldatot adunk a citromléhez, besűrítjük és leszűrjük. A könnyen oldódó ammónium-citrátot kevésbé oldható kalcium-citráttá alakítják kalcium-kloriddal végzett kicsapási reakció útján. Az oldatot ismét leszűrjük, és a szűrőpogácsát 25% -os kénsavban oldjuk kalcium-szulfáttal (gipsz), amely még rosszul oldódó csapadékot képez. Újabb szűrés után citromsavoldatot kapunk. A tiszta citromsavat kristályosítással nyerjük.
Biotechnológiai gyártás
A citromsavat most ipari formában használják a penész transzgenikus változatának segítségével Aspergillus niger nyerte. Ennek három fő követelménye van:
- Magas glükóz- és oxigéntartalom a tápközegben.
- Alacsony pH-értéket (pH 2+ koncentráció (2+ ion) kálium-hexacianidoferrát (III) hozzáadásával érnek el.
jellemzők
Vízmentes állapotban a citromsav rombikus kristályokat képez, amelyek kissé savanykás ízűek. Kis mennyiségben fogyasztva a citromsav közvetett módon elősegíti a csontok növekedését, mert elősegíti a kalcium felszívódását. Nagyobb mennyiségben azonban mérgező (LD50 patkányokban: 3 g/kg).
A citromsav a szerves trikarbonsavak egyike (lásd karbonsav) három karboxilcsoportja (–COOH) miatt. Ezenkívül a szénváz 3. helyzetében lévő hidroxilcsoport (-OH) hidroxi-karbonsavként azonosítja.
A citromsav vizes oldata vezeti az elektromos áramot, mivel a karboxilcsoportok szétválasztják a protonokat, és így mobil töltéshordozók (ionok) vannak az oldatban. A citromsav három savas disszociációs állandója pK1 = 3,14, pK2 = 4,76 és pK3 = 6,39. A citromsav részben vagy teljesen disszociált savmaradékát citrátnak (citrátnak) nevezik.
Kémiai tulajdonságok
A citromsav számos, a karbonsavra leírt reakción áteshet
A citromsavat különféle oxidáló szerekkel (például peroxidokkal vagy hipokloritokkal) lehet oxidálni. A reakció körülményeitől függően β-Ketoglutársav, oxálsav, szén-dioxid és víz képződik.
használat
A citromsavnak nemcsak savas hatása, hanem egy kalcium-komplex képződése révén is mészoldó hatása van, és gyakran használják tisztítószerekben. Ezzel elkerülhető az ecettisztítók kellemetlen szaga. Azonban a komplexek nem hőállóak és hevítve bomlanak, hogy viszonylag nehezen oldódó kalcium-citrátot képezzenek.
A citromsav használható vízkőtelenítésre pl. B. használható vízforralókban, merülő melegítőkben, vízcsapokban, zuhanyfejekben vagy mosogatógépekben vagy mosógépekben.
A citromsavat és sóit az élelmiszerek tartósítására és savanyítására használják, például italokban. Pezsgő porban van, és nátrium-hidrogén-karbonáttal együtt ragad. A citromsavat különösen használják a limonádékban és a jeges teában, de természetesen előfordul a gyümölcslevekben is. A citromsav élelmiszer-adalékként az EU-ban az első számú E 330 felhatalmazott.
Ha a pH-értéket savanyú élelmiszerek vagy savak képezik, amelyek cukorból képződhetnek a szájban, ez károsíthatja a fogzománcot (lásd a fogszuvasodást). A citromsav nem kifejezetten felelős ezért, hanem más élelmiszerekben használt vagy természetesen jelen lévő savak (pl. Foszforsav, aszkorbinsav és gyümölcssavak). Normál étrend mellett azonban ezeket a savakat a nyál összetevői úgy pufferolják, hogy ne keletkezzen károsodás. Másrészről, a cumisüvegek cukros citromteával való folyamatos stressz útján történő feltöltése pusztító fogkárosodáshoz vezetett a kisgyermekek több évében, amíg a problémát fel nem ismerték és orvosolták.
A citromsav és sói (citrátjai) megakadályozzák a véralvadást. Ezért az adományozott vért zacskókban tartják fenn, amelyek citrát-pufferoldatot tartalmaznak. Az elemzéshez a normál viszkózus vért citrátpufferrel is hígítják. Különleges felhasználás a sejtszeparátorokban. Vért veszünk egy vénából, a kívánt vérkomponenseket (például vérlemezkéket) kiszűrjük a készülékben, és a maradék vért visszavezetjük a vénába. A készülékben lévő vérbe citrátpuffert adnak, hogy az ne képezzen veszélyes vérrögöket.
A citromsavat öblítő oldatként használják a fogászat gyökérkezelésére is.
A citromsav sóinak további felhasználási területei:
- A citromsavat vízlágyítóként és alternatív textillágyítóként használják.
- A citromsavat a rozsdamentes acél passziválására használják. Ebben a folyamatban a szabad vas alkatrészeket eltávolítják a rozsdamentes acél felületéről. Ez pozitív hatással van a króm-vas arányra, ami a passzív réteg javulásához és ezáltal a rozsdamentes acél korrózióvédelmének javulásához vezet.
- A kalcium-citrátot tartalmazó készítményeket étrend-kiegészítőként emlegeti a wellness ipar. Hasonló készítményeket kapnak a kutyák is fogaik és csontjaik megerősítésére.
- Állítólag a magnézium-citrát készítményként vagy étrend-kiegészítőként növeli a szervezet magnéziumszintjét. B. A borjúgörcsök megelőzése és az általános teljesítmény növelése.
- A trinátrium-citrát és a trilítium-citrát sóit az építési kémia területén - a hozzáadott mennyiség függvényében - késleltetőként vagy gyorsítószerként használják cementkötésű vegyületek megkeményedésére.
- Számos alapvető hatóanyagot citrát formában adnak (pl. Szildenafil-citrát a Viagrában).
Biológiai jelentőség
A citrát a vizeletkő képződésének egyik legfontosabb gátlója. A vizelet citrátszintjének csökkenése ezért növeli a vizeletkövek képződésének kockázatát. A vizelettel kiválasztott citrát egyrészt az anyagcseréből (citromsavciklus) származik, másrészt az étellel felszívódik.