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L'acide citrique (C3H4 [COOH] 3OH) donne aux agrumes leur goût acide caractéristique, en particulier les citrons et les limes. C'est également un produit intermédiaire dans le cycle de l'acide citrique, une réaction métabolique essentielle, dans pratiquement tous les organismes. L'acide citrique est largement utilisé dans les applications alimentaires, en particulier comme arôme et conservateur. Il est également utile en chimie organique, où il est le précurseur de nombreuses réactions. L'acide citrique est produit commercialement à partir de cultures d'un champignon appelé Aspergillus niger. Il s'agit d'un processus industriel et non d'une expérience initiale appropriée.
Étape 1
Démarrez une culture d'Aspergillus niger. Ce champignon est très commun dans la nature et les espèces qui ont été développées ont un taux de production d'acide citrique très élevé. Ces souches sont disponibles dans les fournitures scientifiques et agricoles à vendre.
Étape 2
Nourrissez la culture d'A. Niger avec du sucre simple. Cela peut être du saccharose (sucre de table) ou un milieu contenant du glucose.La source est généralement la source de sucre la moins chère disponible, comme le sirop de maïs, l'hydrolysat d'amidon de maïs ou la mélasse. Le champignon utilise le glucose comme nourriture et produit de l'acide citrique et du dioxyde de carbone (C02) comme déchets.
Étape 3
Filtrer le moule hors de la culture dès que la concentration d'acide citrique atteint son maximum. La solution restante aura une concentration très élevée d'acide citrique.
Étape 4
Extraire l'acide citrique. Ajouter de l'hydroxyde de calcium [Ca (OH) 2] à la solution. Il se combinera avec l'acide citrique pour former du citrate de calcium Ca3 (C6H5O7) 2, un sel qui précipitera hors de la solution. L'équation suivante montre cette réaction: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
Étape 5
Régénérer l'acide citrique avec de l'acide sulfurique. L'équation suivante montre cette réaction: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. Notez la formation d'un produit supplémentaire: le sulfate de calcium (CaSO4).