Informes de laboratorio

Ácido cítrico
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Ácido cítrico |
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Nombre (IUPAC) sistemático |
Ácido 2-hidroxi- 1,2,3-propanotricarboxílico |
General |
Otros nombres | Ácido cítrico |
Fórmula molecular | C6H8O7 |
Identificadores |
Número CAS | 77-92-9 |
Propiedades físicas |
Densidad | 1665 kg/m3; 1,665 g/cm3 |
Masa molar | 192,13 g/mol |
Punto de fusión | 448 K (175 °C) |
Punto de ebullición | K (-273,15 °C) |
Propiedades químicas |
Acidez (pKa) | 1=3,15; 2=4,77; 3=6,40 |
Solubilidad en agua | 133 g/100 ml (22°C) |
Riesgos |
Irrita piel y ojos. |
Obtención del ácido cítrico
El ácido cítrico es obtenido principalmente en la industria gracias a la fermentación de azúcares como la sacarosa o la glucosa, realizada por un microorganismo llamado Aspergillus niger. El proceso deobtención tiene varias fases como la preparación del sustrato de melaza, la fermentación aeróbica de la sacarosa por el aspergillus, la separación del ácido cítrico del sustrato por precipitación al añadir hidróxido de calcio o cal apagada para formar citrato de calcio. Después se añade ácido sulfúrico para descomponer el citrato de calcio. La eliminación de impurezas se realiza con carbón activado oresinas de intercambio iónico, se continúa con la cristalización del ácido cítrico, el secado o deshidratación y el empaquetado del producto.
Riesgos
Efectos agudos: Irrita piel y ojos. La acidez del ácido cítrico es debida a los tres grupos carboxilos -COOH que pueden perder un protón en las soluciones. Si sucede esto, se produce un ion citrato. Los citratos son unos buenos controladores delpH de soluciones ácidas. Los iones citrato forman sales llamadas citratos con muchos iones metálicos. El citrato de calcio a temperatura ambiente, el ácido cítrico es un polvo cristalino blanco. Puede existir en una forma anhidra (sin agua), o como monohidrato que contenga una molécula de agua por cada molécula de ácido cítrico. La forma anhidra se cristaliza en el agua caliente, mientras que laforma monohidrato cuando el ácido cítrico se cristaliza en el la agua fría. El monohidrato se puede convertir a la forma anhidra calentándolo sobre 74°C. Químicamente, el ácido cítrico comparte las características de otros ácidos carboxílicos. Cuando se calienta a más de 175°C, se descompone produciendo dióxido de carbono y agua.
Ácido etanoico
Oxidación del acetaldehído
El acetaldehído puedeser producido por oxidación del butano o nafta ligera, o por hidratación del etileno. Cuando el butano o la nafta ligera son calentados con aire en la presencia de varios iones metálicos, incluyendo los de manganeso, cobalto y cromo; se forma el peróxido y luego se descompone para producir ácido acético según la ecuación química:
2 C4H10 + 5 O2 → 4 CH3COOH + 2 H2O
Oxidación del etileno
Elacetaldehído puede ser preparado a partir del etileno por medio del proceso Wacker, y luego ser oxidado como se describió anteriormente. Más recientemente se ha comercializado una conversión del etileno a ácido acético más barata y en una sola etapa por la compañía química Showa Denko, que abrió una planta de oxidación de etileno en Ōita, Japón, en 1997.[7] El proceso está catalizado por un catalizadormetálico de paladio en un soporte de heteropoliácido, tal como el ácido tungstosilícico. Se cree que este método es competitivo con la carbonilación del metanol en plantas pequeñas (100–250 kt/a), dependiendo del precio local del etileno.
Fermentación oxidativa
Durante la mayor parte de la historia de la humanidad, el ácido acético, en la forma de vinagre, ha sido preparado por bacterias delgénero Acetobacter. En presencia de suficiente oxígeno, estas bacterias pueden producir vinagre a partir de una amplia variedad de alimentos alcohólicos. Algunos insumos comunes son la sidra, el vino, cereal fermentado, malta, arroz, o patatas. La reacción química general facilitada por estas bacterias es:
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
Fermentación anaeróbica
Algunas especies de bacterias...