תוֹכֶן
חומצת לימון (C3H4 [COOH] 3OH) מעניקה לפירות הדרים את טעמם החמצמץ האופייני, במיוחד לימונים וליים. זהו גם מוצר ביניים במחזור חומצות לימון, תגובה מטבולית חיונית, כמעט בכל האורגניזמים. נעשה שימוש נרחב בחומצת לימון ביישומי מזון, במיוחד כחומר חומרי טעם וריח. זה שימושי גם בכימיה אורגנית, שם הוא מבשר לתגובות רבות. חומצת לימון מיוצרת באופן מסחרי מתרבויות של פטרייה בשם אספרגילוס ניגר. זהו תהליך תעשייתי ולא ניסוי ראשוני מתאים.
שלב 1
התחל תרבות של אספרגילוס ניגר. פטרייה זו שכיחה מאוד בטבע ובמינים שפותחו קצב ייצור חומצות לימון גבוה מאוד. זנים אלה זמינים למכירה מדעית וציוד חקלאי.
שלב 2
האכילו את תרבות A. niger בסוכר פשוט. זה יכול להיות סוכרוז (סוכר שולחן) או מדיום כלשהו המכיל גלוקוז.המקור הוא בדרך כלל המקור הזול ביותר של סוכר שיש, כגון סירופ תירס, הידרוליזת עמילן תירס או מולסה. הפטרייה משתמשת בגלוקוז כמזון ומייצרת חומצת לימון ופחמן דו חמצני (C02) כמוצרי פסולת.
שלב 3
סנן את התבנית מחוץ לתרבית ברגע שריכוז חומצת הלימון מגיע לשיאו. בתמיסה הנותרת יהיה ריכוז גבוה מאוד של חומצת לימון.
שלב 4
מחלצים את חומצת הלימון. הוסף לתמיסה סידן הידרוקסיד [Ca (OH) 2]. זה ישולב עם חומצת לימון ליצירת Ca3 סידן ציטראט (C6H5O7) 2, מלח שיזרז מהפתרון. המשוואה הבאה מראה את התגובה הזו: 3Ca (OH) 2 + 2C3H4 [COOH] 3OH -> Ca3 (C6H5O7) 2 + 3H2.
שלב 5
התחדש חומצת לימון עם חומצה גופרתית. המשוואה הבאה מראה את התגובה הזו: 3H2SO4 + Ca3 (C6H5O7) 2 -> 2C3H4 [COOH] 3OH + 3CaS04. שימו לב להיווצרות מוצר נוסף: סידן גופרתי (CaSO4).