无水柠檬酸在干燥空气中容易受风化,微微有潮解性,而且在75℃时变软,在100℃时熔化。它的相对密度为1.542(水合物)和1.67(无水物)。无水柠檬酸易溶于水(一水合物在25℃时每100mL溶液中可溶解209g,无水物在20℃时每100mL溶液中可溶解59.2g),并且也溶解于乙醇和乙醚。天然的柠檬等柑橘类水果中含有无水柠檬酸。它与空气中的粉尘形成爆炸性混合物。当遇到明火、高温或氧化剂时,会有引发燃烧爆炸的危险。
无水柠檬酸的生产方法可以分为三种:水果提取法、化学合成法和生物发酵法。
1. 水果提取法:可以从柠檬、橙子、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取柠檬酸。但是这种方法成本较高,不适合工业化生产。
2. 化学合成法:使用丙酮、二氯丙酮或乙烯酮等原料进行合成。由于化学合成法工艺复杂、成本高、安全性较低,所以很少使用。
3. 生物发酵法:包括表面发酵法、固体表面发酵法、深层发酵法和石油烃发酵法等四种方法。其中,深层发酵法具有周期短、产量高、节省劳动力、占地面积小、易于实现仪表控制和连续化等优点。目前多采用糖蜜(如甜菜糖蜜、甘蔗糖蜜)和淀粉质原料(如木薯、玉米)作为原料,利用黑曲霉进行深层发酵生产柠檬酸,产量约占80%。
无水柠檬酸具有较强的螯合作用,可以络合Fe3+,减弱Fe3+对腐蚀的促进作用。它可以去除铁、铜等金属氧化物垢,操作简便、安全,适用于多种材质。由于其分子中不含Cl-,因此不会引起设备的应力腐蚀,因此在清洗剂中,柠檬酸的钢铁腐蚀率较盐酸小。柠檬酸主要用于清除铁锈,对钙、镁和硅垢的溶解性较差,因此主要用于清洗新建的大型设备。
无水柠檬酸不能清除钙镁水垢和硅酸盐水垢,但是与氨基磺酸、羟基乙酸或甲酸混合使用时,可以用于清洗铁锈和钙镁垢。柠檬酸与EDTA混合使用时,可以用于清洗换热器。在柠檬酸清洗液中加入的缓蚀剂主要是硫脲,用量为0.1%;也可以与其他缓蚀剂混合使用,用量为0.06%的硫脲。此外,无水柠檬酸还可以在医药领域中使用,柠檬酸钠盐可以防止血液凝固,柠檬酸钙盐可用作胃的解酸剂,柠檬酸钡盐有毒。
无水柠檬酸是一种从自然界中提取并经过现代工艺加工制作的成分。它广泛应用于工业和医药中间体,并可制成多种食品添加剂。那么在使用无水柠檬酸期间需要注意哪些事项呢?
首先,无水柠檬酸可作为食用酸类使用。适量服用无水柠檬酸可以增强身体细胞和血液新陈代谢的速度,促进毒素和废物的排出,对身体健康无刺激和伤害。尤其对于食欲不振和消化不良的人群,服用后可促进食欲,增强肠道消化和吸收功能,改善便秘和消化不良症状。在食品行业中,无水柠檬酸还可作为食品添加剂使用,有效延长食品保质期,改善食品变质情况。
然而,使用无水柠檬酸期间需要注意以下事项:未成年儿童、怀孕和哺乳期的女性不宜过量服用,以免影响健康并导致胎儿发育不良。此外,长期大量使用也会引发各种疾病。
在保存无水柠檬酸时,务必将其放置于密封容器中,并储存在阴凉干燥、避免阳光直射的库房。库房应配备相应的应急处理设备,并与强酸、强碱以及有毒有害化学品分开存放,严禁混合存放。
柠檬酸是一种化学物质,分为一水柠檬酸和无水柠檬酸。它们在食品、饮料行业中被广泛应用作为酸味剂、调味剂、防腐剂和保鲜剂。
一水柠檬酸的分子式为C6H8O7·H2O,外观为无色或白色结晶状颗粒或粉末。它符合GB1886.235-2016/BP/USP/FCC/E330执行标准。
无水柠檬酸的分子式为C6H8O7,外观也是无色或白色结晶状颗粒或粉末。它同样符合GB1886.235-2016/BP/USP/FCC/E330执行标准。
这两种柠檬酸在实质上没有太大区别,只是一水柠檬酸含有一个结晶水。一水柠檬酸在加热到153℃时会失去结晶水,溶液结晶临界温度为36.6℃。36.6℃以上结晶为无水柠檬酸,36.6℃以下结晶为一水柠檬酸。
由于被添加的物料通常含有大量水分,而添加的柠檬酸比例很小,因此添加这两种柠檬酸几乎不会影响水分含量,所以它们都可以使用。
在现实生活中,当我们第一次听到无水柠檬酸和一水柠檬酸这两个词时,很容易将它们混为一谈。然而,事实上,这两者在化学性质、物理性质以及应用领域等方面都存在明显的区别。接下来,让我们一起跟随笔者的步伐,来了解一下这两者之间的差异。
一水柠檬酸主要应用于食品、饮料、化工和化妆行业。然而,当遇到高温时,它会变得不稳定。相比之下,无水柠檬酸主要用于化学药品制造,具有风化性和潮解性。此外,两者的密度和熔点也存在差异。
一水柠檬酸在食品、饮料行业中被广泛应用,可用作酸味剂、调味剂、防腐剂和保鲜剂。它还可以在化工、化妆行业中作为抗氧化剂、增塑剂和洗涤剂使用。无水柠檬酸也可用于食品、饮料行业,但其主要应用领域是化学药品制造。
一水柠檬酸在明火、高热或与氧化剂接触时存在引燃爆炸的危险,并且在高温下不稳定。相比之下,无水柠檬酸在干燥环境中具有风化性,在潮湿环境中具有潮解性。当温度达到175摄氏度以上时,它会释放出水和二氧化碳,其化学性质相对较差。
一水柠檬酸的相对密度为1.542,熔点为153摄氏度,折射率为1.493-1.509,溶液结晶临界温度为36.6摄氏度。无水柠檬酸的密度为1.54,熔点为135-152摄氏度,闪点为173.9,水溶性为1630G/L。由此可见,两者的物理性质存在明显差异,在使用时需要注意区分。
无水柠檬酸和一水柠檬酸在物理性质、化学性质、分子量和应用领域上存在差异。
一、物理性质不同
一水柠檬酸的密度为1.54g/cm3,熔点介于135-152℃之间,闪点为173.9℃,水溶性为1630g/L,含水量为7.5-9.0%;无水柠檬酸的密度为1.542g/cm3,熔点介于153-159℃之间,超过175℃会释放水和二氧化碳,闪点为155.2℃,含水量≤0.5%。
二、化学性质不同
一水柠檬酸在明火、高热或与氧化剂接触时存在燃烧爆炸的危险,高温下不稳定,在干燥空气中会轻微风化。它可溶于水、乙醇和乙醚,不溶于苯,微溶于氯仿。无水柠檬酸在干燥空气中稍有风化性,在潮湿空气中具有吸湿性,加热时会分解成多种产物,可与酸、碱、甘油等发生反应。它可以溶于乙醇并与乙醇反应,生成柠檬酸乙酯。
三、分子量不同
一水柠檬酸的分子量为210.14,而无水柠檬酸的分子量为192.13。
四、应用领域不同
一水柠檬酸主要用于食品和饮料行业,作为酸味剂、调味剂、防腐剂和保鲜剂。它还在化工、化妆品和洗涤行业中用作抗氧化剂、增塑剂和洗涤剂。
无水柠檬酸也应用于食品和饮料行业,但它在化学制造领域的使用更为广泛。此外,它还在造纸、炼铝、炼钨、人造丝、人造棉和肥皂制造业中得到应用。无水柠檬酸还用于染料、塑料和有机中间体的生产,旧橡胶的再生,金属钠和水的电解,以及无机盐的制备,如硼砂、铬盐、锰酸盐和磷酸盐等。同时,无水柠檬酸也是生产聚碳酸酯、超级吸收质聚合物、沸石、环氧树脂、磷酸钠、亚硫酸钠和大量钠盐的重要原材料之一。
无水柠檬酸是一种多功能的产品,适用于许多行业。它是动物和植物体内的中间产物之一。外观上,它可以是无色透明或半透明的晶体,也可以是微粒状的粉末,没有明显的臭味,但具有强烈的酸味。不同领域使用无水柠檬酸时,其功效和作用可能会有所不同。
在食品加工行业中,无水柠檬酸可以用作酸味剂,对调节食品的酸碱度非常重要。它还可以用作酸味剂、缓冲剂和抗氧化剂,例如在制作饮料、果酱、果冻和冷冻食品时添加。它不仅可以保证冷冻食品的稳定性,还可以调节食品的pH值。
除了食品行业,无水柠檬酸还可以在医药和工业领域中使用。在医药行业中,它可以改善药片的风味。在工业中,它具有强大的金属净化效果,还可以用作去垢剂。
引言:
一水柠檬酸是一种常见的化学物质,具有多种实际应用和工业用途。其在食品和饮料工业中被广泛用作酸味剂和防腐剂,同时在医药和化妆品领域中也有重要的应用。本文将深入探讨一水柠檬酸的化学特性以及其在不同领域中的多样化应用。
简介:什么是一水柠檬酸?
柠檬酸(CA),又名枸橼酸,学名3-羟基-3-羧基戊二酸,是无色半透明晶体或白色结晶性粉末,有强烈的令人愉快的酸味,易潮解,市售柠檬酸主要有无水柠檬酸和一水柠檬酸。一水柠檬酸,CAS号为5949-29-1,在食品行业的用量占总产量的75% 以上,主要用于食品中的酸味剂、抗氧化剂、pH调节剂,也可用于清凉饮料、果酱、水果或糕点的调味剂。同时也用于医药工业、化学工业、电子、纺织、石油、皮革、摄影、塑料、陶瓷、铸造和建筑等领域,柠檬酸在造纸行业主要用作抄造过程的稳定剂,纤维交联剂。
1. 性质和成分
(1)结构分析
一水柠檬酸的化学式为C6H8O7.H2O,摩尔质量为210.138克/摩尔,分子量为210.138。柠檬酸可以定义为三羧酸,即丙烷-1,2,3-三羧酸,在C-2位具有羟基取代基。一水柠檬酸的结构如下:
(2)性质
一水柠檬酸含有柠檬酸水。它含有与柠檬酸分子相关的一分子水。我们称这种水为结晶水。这种形式的柠檬酸是通过冷水结晶形成的。一水合物形式在78摄氏度时变为无水。该化合物的密度为每立方厘米1.542克。该化合物的化学式为C6H8O7.H2O,摩尔质量为210.138克/摩尔。熔点为135摄氏度,沸点为310摄氏度。
2. 应用
柠檬酸广泛用于食品和饮料工业,例如软饮料和果汁,以其独特的柑橘味。作为食品防腐剂,其酸性pH值能有效抑制食物中多种细菌的生长,延缓食品变质。柠檬酸还常用于制造肥皂和洗涤剂,以调节其碱性pH值。在化妆品中,柠檬酸不仅作为防腐剂使用,还能去除死皮、减少皱纹,并改善肤色。此外,柠檬酸还被用作螯合剂以及pH调节剂,应用于药品制造和储存血液的防腐剂。
3. 常见问题 (FAQ)
(1)柠檬酸和一水柠檬酸是同一种东西吗?
柠檬酸可以无水(不含水)形式或一水合物形式获得。无水形式从热水中结晶,而一水合物则从冷水中结晶而形成。一水合物可在约 78 °C 时转化为无水形式。
(2)柠檬酸和一水柠檬酸有什么区别?
市售柠檬酸主要有无水柠檬酸和一水柠檬酸。无水柠檬酸没有结晶水,而一水柠檬酸则每个柠檬酸分子上都连接有一个水分子,无水柠檬酸的化学式为C6H8O7,一水柠檬酸的化学式为C6H8O7·H2O。
(3)如何测量和在食谱中使用一水柠檬酸?
如果喜欢酸涩的食物,可以用一水柠檬酸来烹饪。柠檬酸的用量与你熟悉的调味品一样——少用但经常用。柠檬酸用量很少,所以要慢慢添加,边加边尝。在汤、意大利面酱、腌泡汁中加入少许。如果你不确定要用多少,请遵循一般规则:1 / 4茶匙柠檬酸相当于约 1 汤匙柠檬汁。
(4)一水柠檬酸可以用于清洁目的吗?
柠檬酸是一种有效的清洁剂,可用于去除各种应用中的矿物质和金属沉积物,包括除垢、软化水质、清除硬水垢。
参考:
[1]陈红军.一水柠檬酸在卫生材料衬纸生产中的应用[J].纸和造纸,2015,34(11):12-13.DOI:10.13472/j.ppm.2015.11.004.
[2]https://gtspfood.com/en/difference-between-anhydrous-citric-acid-and-monohydrate-citric-acid/
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/Citric_acid
[4]https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Citric-Acid-Monohydrate
[5]https://www.bonappetit.com/story/what-is-citric-acid
[6]https://corecheminc.com/cleaning-with-citric-acid-heres-what-you-need-to-know/
[7]https://www.geeksforgeeks.org/citric-acid-formula-structure-properties-uses-sample-questions/