中文名稱： 檸檬酸
英文名稱： citric acid
中文名稱2： 2-羥基丙烷-1,2,3-三羧酸
英文名稱2： 2-hydroxy-1,2,3-propanetricarboxylic acid
CAS No.： 77-92-9
EINECS No：01-069-1
化學(xué)式： C6H8O7
分子量： 192.14
理化特性
外觀與性狀： 白色結(jié)晶粉末，無(wú)臭。
熔點(diǎn)(℃)： 153
沸點(diǎn)(℃)： (分解)
熔點(diǎn)(℃)： 100
引燃溫度(℃)： 1010(粉末)
爆炸上限%(V/V)： 8.0(65℃)
溶解性： 溶于水、乙醇、乙醚，不溶于苯，微溶于氯仿。
【物 理性質(zhì)】相對(duì)密度1.542g/cm3，熔點(diǎn)153℃(失水)，檸檬酸為無(wú)色半透明晶體或白色顆?；虬咨Y(jié)晶性粉末,無(wú)臭、味極酸,易溶于水和乙醇，水溶 液顯酸性。檸檬酸結(jié)晶形態(tài)因結(jié)晶條件不同而不同，有無(wú)水檸檬酸C6H8O7也有含結(jié)晶水的檸檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或 C6H8O7.2H2O。在干燥空氣中微有風(fēng)化性，在潮濕空氣中有潮解性。175℃以上分解放出水及二氧化碳。
【化學(xué)性質(zhì)】檸檬酸是一種較強(qiáng)的有機(jī)酸，有3個(gè)H＋可以電離；水溶液呈酸性。 加熱可以分解成多種產(chǎn)物，與酸、堿、甘油等發(fā)生反應(yīng)。
【發(fā) 展概述】檸檬酸是目前化學(xué)清洗中用得較廣的有機(jī)酸，在水溶液中是一種三價(jià)酸。因?yàn)闄幟仕岜旧砼cFe304的反應(yīng)較緩慢，與Fe203反應(yīng)所生成的檸檬酸鐵 的溶解度較小，易產(chǎn)生沉淀。用檸檬酸作清洗劑時(shí),要在清洗液中加氨,將溶液的pH調(diào)至3.5～4.0,在這樣的條件下，清洗溶液的主要成分是檸檬酸單銨, 與鐵離子會(huì)生成易溶的絡(luò)合物，有很好的清洗效果。與Fe3+形成絡(luò)合離子，水中呈游離狀態(tài)的Fe3+減少了,減輕其對(duì)金屬的腐蝕。檸檬酸清除附著物的能力 比鹽酸小,只能清除鐵垢和鐵銹,不能清除銅垢、鈣鎂水垢和硅酸鹽水垢等，清洗時(shí)要求溫度較高和流速較大，價(jià)格也較貴。清洗廢液中有大量的膠態(tài)檸檬酸鐵的絡(luò) 合物，勿將清洗廢液直接排走，只能用熱水將其排擠掉。若直接排放，膠態(tài)絡(luò)合物會(huì)附著在金屬表面，經(jīng)過(guò)干燥或焙烤，形成很難沖洗掉的膜狀物。檸檬酸通常在不 宜使用鹽酸的情況下才使用。
【技術(shù)指標(biāo)】 GB 1987-86
【制取】工業(yè)上檸檬酸由蔗糖發(fā)酵制得。
發(fā)酵 C12H22011+H20+302—→2C6H807+4H20
【燃爆危險(xiǎn)】本品可燃，具刺激性。
【危險(xiǎn)特性】粉體與空氣可形成爆炸性混合物。遇明火、高熱或與氧化劑接觸，有引起燃燒爆炸的危險(xiǎn)。
【毒性及防護(hù)】未見(jiàn)毒性報(bào)道。在工業(yè)使用中，接觸者可能引起濕疹。使用現(xiàn)場(chǎng)自然通風(fēng)；作業(yè)人員穿工作服，戴手套。
【包裝及儲(chǔ)運(yùn)】?jī)糁?0kg木桶(內(nèi)襯塑料袋)或編織袋內(nèi)襯塑料袋裝。儲(chǔ)于陰涼、干燥處，遠(yuǎn)離火種、熱源，防止陽(yáng)光直射。與氧化劑、油類及酸、堿類分開(kāi)存放。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。嚴(yán)禁雨天搬運(yùn)。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝損壞。
【用途】主要用于香料或作為飲料的酸化劑，在食品和醫(yī)學(xué)上用作多價(jià)螯合劑，也是化學(xué)中間體。
(1)鍋爐化學(xué)清洗酸洗劑
檸 檬酸酸洗是在鍋爐大型化，鹽酸酸洗引起奧氏體(不銹)鋼應(yīng)力腐蝕破裂的情況下發(fā)展起來(lái)的二種酸洗劑。由于檸檬酸不含氯離子，不會(huì)引起奧氏體的應(yīng)力腐蝕破 裂。所以適用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜和系統(tǒng)很復(fù)雜的高參數(shù)、大容量鍋爐，特別適用于奧氏體鋼和蛇形管的清洗。清洗時(shí)，清洗液濃度一般應(yīng)控制在3％～4％之間，溫度為 90～98％，pH值在3．5～4．0之間，清洗流速為O．3～2．Om／s，清洗時(shí)問(wèn)控制在3～5h。檸檬酸清洗存在的問(wèn)題為檸檬酸廢液處理較復(fù)雜，它 無(wú)溶解硅酸鹽垢的能力，機(jī)組啟動(dòng)時(shí)還應(yīng)有洗硅措施，藥品昂貴，操作不當(dāng)時(shí)還會(huì)產(chǎn)生檸檬酸鐵沉淀.使用檸檬酸做清洗劑時(shí)應(yīng)注意：
①在專用的溶液箱中將緩蝕劑攪拌溶解,用除鹽水溶解檸檬酸,并加氨水調(diào)整清洗液pH為3.5～4.0.用蒸汽將配制好的清洗液加熱至90℃以上。
②確認(rèn)清洗系統(tǒng)無(wú)漏泄時(shí)，用清洗泵將檸檬酸送至被清洗的鍋爐中。
③在清洗過(guò)程中，每30min采樣化驗(yàn)一次清洗液中檸檬酸濃度、Fe2+濃度及pH值。在整個(gè)清洗過(guò)程中應(yīng)保持清洗液pH始終在3．5～4．0之間(用氨水調(diào)節(jié))。
④當(dāng)酸洗至既定時(shí)間后或清洗液中Fe2+含量基本穩(wěn)定后，結(jié)束酸洗。 ⑤酸洗結(jié)束后，用熱的除鹽水(90℃以上)排擠檸檬酸液并進(jìn)行沖洗。為提高沖洗效果，盡量提高沖洗流速，直到排出水pH為5～6，含鐵量小于20～30mg／L時(shí)為止。
(2)鍋爐化學(xué)清洗漂洗劑
當(dāng) 用鹽酸或檸檬酸作酸洗劑時(shí)，在酸洗結(jié)束并用除鹽水(或軟化水)沖洗后，一般要再用稀檸檬酸溶液進(jìn)行一次沖洗，通常稱為漂洗，是利用檸檬酸有絡(luò)合鐵離子的能 力，除去酸洗和水沖洗后殘留在清洗系統(tǒng)內(nèi)的鐵離子，以及水沖洗時(shí)可能在金屬表面產(chǎn)生的鐵銹。采用0.2％～0.4％的稀檸檬酸溶液(含有0．05％的緩蝕 劑)，pH值為3．5～4．0，溫度60～90℃，時(shí)間2～3h。在漂洗中應(yīng)注意以下問(wèn)題：
①漂洗液應(yīng)用除鹽水(或軟化水)配制。
②配制方法采用邊循環(huán)邊加藥的方法進(jìn)行，即先用清洗泵使漂洗水在清洗系統(tǒng)中進(jìn)行循環(huán)，并在循環(huán)的同時(shí)將水加熱至60～90℃，然后連續(xù)地向漂洗水中加入已事先配制好的濃藥品，加藥順序?yàn)槠磩?、緩蝕劑，并用氨水調(diào)解pH為3．5～4．0。
③在漂洗過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定漂洗液溫度及pH值。
④漂洗結(jié)束后，用除鹽水(或軟化水)沖洗干凈系統(tǒng)后轉(zhuǎn)入下道工序。
提取工藝:
檸 檬酸是食品加工業(yè)中很重要的食品添加劑，也廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、染料及其他工業(yè)。檸檬酸生產(chǎn)有兩條途徑，一條是以淀粉及糖類為原料，用微生物發(fā)酵方法來(lái)制??； 另一條是從含酸分豐富的原料中提取，特別是在果品加工中進(jìn)行綜合利用如制梅胚后排出的咸酸汁液，其含酸量可達(dá)4—5%，制柑橘胚后排出的咸酸汁液都是提取 檸檬酸很好原料。其工藝為：
1. 原料澄清過(guò)濾：橘汁、梅汁中含有不少果膠及雜質(zhì)，需進(jìn)行澄清，促進(jìn)雜質(zhì)沉淀，然后用壓濾機(jī)壓濾。
2. 中和：可用碳酸鈣或石灰中和，要預(yù)先調(diào)成漿狀進(jìn)行，最好加入15%碳酸鈣中和。具體做法是：把橘汁、梅汁等咸酸水加熱至75攝氏度時(shí)，逐漸加入碳酸鈣乳 漿，繼續(xù)加熱2小時(shí)，初溫控制在5攝氏度左右，最后可升高到100攝氏度，至溶液呈青綠色時(shí)，即表示已完成中和反應(yīng)。然后靜置沉淀，此沉淀即為果酸鈣（以 檸檬酸鈣為主）。
3. 除鹽：所得檸檬酸鈣含有鹽分，可用清水洗滌，加熱至70—80攝氏度，反復(fù)多次，直至鹽分除凈為止，干燥備用。
4. 酸解脫色：檸檬酸鈣漿液加熱至60—70攝氏度，加入濃度為35 %的硫酸，沸騰3小時(shí)左右，待檸檬酸鈣分解完成，即靜置沉淀，上層清液為檸檬酸溶液。將暗紅色的檸檬酸用1—2%活性炭脫色半小時(shí)，則得無(wú)色清液。
5. 濃縮、晶析：將無(wú)色檸檬酸液進(jìn)行濃縮，至固形物含量75%時(shí)，于結(jié)晶缸內(nèi)靜置結(jié)晶。4—5天可完成晶析。
6. 離心、干燥：檸檬酸結(jié)晶還含有一定水分和雜質(zhì)，需用離心機(jī)除去。然后在75攝氏度下干燥到含水量達(dá)1%以下，最后通過(guò)過(guò)篩、分級(jí)、包裝即為成品。