Как приготовить десятипроцентный раствор лимонной кислоты

Физико-химические свойства.

Лимонная кислота — кристаллическое вещество белого цвета.

Химическая формула: H₃C₆H₅O₇ (лимонная кислота безводная).

Растворимость лимонной кислоты в различных растворителях

Пересчет безводной лимонной кислоты

Применение.

Лимонная кислота широко применяется практически во всех фруктовых и овощных соках, кондитерских изделиях, винах, сокосодержащих напитках, маргаринах, животных маслах, майонезах, рыбных продуктах, овощных и фруктовых консервах.

Применение лимонной кислоты в виноделии.

Лимонная кислота присутствует в виноградных ягодах в малых количествах. Около 5% от общего количества кислот винограда приходится на долю лимонной кислоты. В процессе винного брожения лимонная кислота разлагается микроорганизмами на молочную и уксусную кислоты. Наличие этих кислот в вине ухудшает вкус вина. Поэтому перед брожением виноградный сок не подкисляют лимонной кислотой.

В практике виноделия лимонную кислоту добавляют в вино после окончания брожения. Добавка лимонной кислоты в белые и розовые вина улучшает вкус вина (придает оттенки лимонного вкуса) и увеличивает стабильность вина. Добавку лимонной кислоты в красные вина не производят из-за высокой биологической активности красных вин.

Для увеличения периода стабильности коммерческих вин добавляют лимонную кислоту в вино в количестве около 0,13 г/л.

Лимонная кислота применяется для стерилизации бутылок перед розливом вина. Дело в том, что даже новые заводские стеклянные бутылки при хранении в течении длительного времени содержат картонную пыль. Перед заполнением бытлок вином их необходимо промыть. Один из надежных способов стерилизации — промывка с применением диоксида серы и лимонной кислоты. В качестве источника диоксида серы используют натрия пиросульфит. На одну стандартную винную бутылку (750 мл) расходуется 1,425 грамма натрия пиросульфита и 9,8 грамм лимонной кислоты. Остальное — чистая холодная вода. Бутылки заполняются с минимальной долей вспенивания и разбрызгивания. Уровень наполнения должен находится не ниже 5 мм от нижней части пробки. Перед разливам вина бутылки осушивают.

Раствор лимонной кислоты (1%-ый) применяют для очистки целлюлозных фильтров. Такие фильтры применяют для удаления фрагментов винограда, кристаллов винного камня, дрожжевых клеток и распространенного винного мусора. Раствор лимонной кислоты хорошо удаляет загрязнения и связанные с ними неприятные запахи. Этот раствор применяют для загрязненных фильтров и для новых фильтров (с целью удаления бумажного привкуса). Стандартная система очистки раствором лимонной кислоты производится циркулирующим потоком раствора через фильтр. Очистку заканчивают тогда, когда раствор лимонной кислоты имеет чистый цвет. По окончании промывки раствором лимонной кислоты фильтр промывают чистой водой.

Применение лимонной кислоты в напитках и соках.

Лимонную кислоту добавляют в напитки для получения кислого вкуса. Это относится к напиткам имеющим pH менее 4,5. В отличие от других пищевых подкислителей напитков, добавка лимонной кислоты кроме кислого вкуса дает и характерный лимонный вкус.

Требуемое содержание кислоты зависит от карбонатной жесткости используемой воды. Под карбонатной жесткостью воды понимают все находящиеся в воде гидрокарбонат-ионы соединений кальция и магния, выраженные в мг CaO на литр. Бикарбонаты 1° карбонатной жесткости нейтрализуют приблизительно 25 мг лимонной кислоты. Так, например, за счет 20° карбонатной жесткости возможна нейтрализация 0,5 кг лимонной кислоты в 1000 л воды. Обычное содержание лимонной кислоты в напитке 0,15% (1,5 кг лимонной кислоты на 1000 л воды). Таким образом, потери за счет карбонатной жесткости составляют примерно третью часть. Для случаев высокой карбонатной жесткости воды имеет смысл декарбонизировать (умягчять) исходную для приготовления напитков воду.

Для лучшего сохранения цвета сока красной свеклы рекомендуется проводить его подкисление лимонной кислотой в количестве от 1 до 1,5 г/л.

В фруктовые соки разрешено добавлять лимонную кислоту в количестве до 3 г/л.

В нектары разрешено добавлять лимонную кислоту (Е330) в количестве до 5 г/л.

Обычно лимонная кислота используется в виде водного раствора концентрации от 20 до 50%, который готовят 1-2 раза в смену. Температура воды, используемой для приготовления раствора, должна быть не выше 25 °С. В таком виде лимонная кислота вносится в купажный сироп.

Применение лимонной кислоты для обработки аппаратов «искусственная почка».

Лимонная кислота используется для оказания стационарной медицинской помощи. Она входит в состав лекарственого средства для обработки аппаратов «искусственная почка». Состав: лимонная кислота не менее 20 %, малоновая кислота не менее 5 %, молочная кислота не менее 5 %.

Применение лимонной кислоты в составах для консервирования крови.

Консервированную кровь сохраняют вне организма в течение длительного срока с поддержанием всех биологических и функциональных свойств. Консервированная кровь должна сохраняться без явлений деструкции эритроцитов.

Для приготовления консервированной крови в качестве стабилизаторов используются антикоагулянты, и на основе этих веществ предложены следующие консервирующие растворы (рН растворов доводят до требуемого значения 0,1 моль/л NaOH):

1) Лимонная кислота — 1,0 г, чда, хч.

2) D (+) — Глюкоза — 3,0 г, безводная, ч, чда.

3) Натрий фосфорнокислый трехзамещенный — 0,75 г, ч, чда.

4) Бидистиллированная вода — до 100 мл. рН раствора доводят до 5,7 (5,5-6,0). Консервированную кровь готовят путем добавления к крови консервирующего раствора в отношении 4:1.

1) Глюкоза — 25 г, безводная, ч, чда.

2) Натрия цитрат- 22 г, чда.

3) Лимонная кислота — 8 г, ч, чда, хч.

4) Бидистиллированная вода — до 1000 мл. рН раствора доводится до 6,4. Консервированная кровь готовится путем добавления к крови консервирующего раствора в отношении 3:1.

1) D (+) — Глюкоза — 20,5 г, безводная, ч, чда.

2) Натрия цитрат- 8,0 г, ч, чда.

3) Лимонная кислота — 0,55 г, ч, чда, хч.

4) Натрий хлористый — 4,2 г, ч, чда, хч.

5). Бидистиллированная вода — до 1000 мл. рН раствора доводится до 6,1. Консервированная кровь готовится путем добавления к крови консервирующего раствора в отношении 4:1.

В консервированных растворах эритроциты сохраняют свои функциональные и биологические свойства в течение нескольких дней при 20 град.С, а в условиях холодильника — до 20-30 дней.

Применение лимонной кислоты в молочных продуктах.

Лимонная кислота используется в технологии изготовления творога без предварительного сквашивания. Такие молочные продукты рекомендованы Министерством здравохранения при организации питания детей школьного возраста как продукты с повышенной биологической ценностью.

Творог диетический пресный нежирный готовится из пастеризованного обезжиренного молока с добавлением водного раствора кальция хлорида и лимонной кислоты без предварительного сквашивания. При этом способе, кроме казеина, осаждаются и сывороточные белки, что делает продукт наиболее полноценным с биологической точки зрения за счет сбалансированности аминокислотного состава. Кроме того, этот творог насыщается кальцием (до 265 мг% вместо 103 мг% в обычном твороге).

Применение лимонной кислоты для увеличения срока хранения соленой рыбы.

Различают три вида посола рыбы: мягкий, средний и сильный.

При мягком посоле в мышечной ткани рыбы содержание поваренной соли не должно быть выше 10 %. Хранят такую рыбу при 2 град. С в течение 2 мес.

При среднем посоле в мышечной ткани рыбы содержание поваренной соли составляет 10. 12 %. Такая сельдь может храниться при 10 град. С в течение 3 мес. Кроме соли добавляют еще сахар.

При сильном посоле в мышечной ткани рыбы содержание поваренной соли составляет 14 %. Такая сельдь может храниться при 15 град. С в течение 6 мес.

Соленая рыба содержит мезофильные микроорганизмы, которые могут размножаться даже при температуре 5 град. С. Чаще всего микробной порче подвергается сельдь мягкого посола или сельдь, не закрытая рассолом. Основными видами порока соленой рыбы являются окрашивание в розово-красный цвет, появление коричневых пятен, бактериальное гниение.

Окрашивание сельди в розово-красный цвет чаще всего происходит на наружной поверхности рыбы, но оно не ведет к изменению органолептических свойств рыбы и может быть просто смыто водой. Окрашивание же внутренних мышечных слоев рыбы приводит к изменению органолептических свойств рыбы: появляется кисловатый запах.

Возбудителями окрашивания сельди являются разные виды микроорганизмов, среди которых есть как палочковидные бактерии, так и кокки. Это галофильные бактерии. Рост их можно задержать, если снизить рН рассола до 5,1 . 5,5 путем добавления 0,01 % лимонной кислоты.

Применение лимонной кислоты при замораживании мяса крабов.

Мясо крабов замораживают при температуре -40 °С и глазируют водой с 1%-ной аскорбиновой и лимонной кислотами в соотношении 1:4. Замороженные образцы хранят при температуре -23 °С. Такая глазировка способствует сохранению естественного цвета мяса крабов в течение 420 сут.

Прочее применение лимонной кислоты в пищевой промышленности.

В качестве пищевой добавки Е330 лимонная кислота допускается к использованию в ряде пищевых продуктов. Для некоторых видов пищевых продуктов содержание лимонной кислоты имеет верхний предел, а для некоторых такого предела нет — содержание согласно технологической инструкции:

— в продуктах из какао и шоколада в количестве не более 5г/кг;

— в фруктовых соках в количестве не более 3г/л;

— в нектарах в количестве не более 5г/л;

— в мармеладах, желе, джемах в количестве согласно технологической инструкции;

— в необработанных фруктах и овощах: замороженных, готовых к употребению и упакованных в количестве согласно технологической инструкции;

— в неэмульгированных растительных животных маслах и жирах (кроме масел полученных прессованием и оливкового масла) в количестве согласно технологической инструкции;

— сыры сывороточные в количестве согласно технологической инструкции;

— фрукты и овощи консервированные в количестве согласно технологической инструкции;

— мясные полуфабрикаты и фарш в количестве согласно технологической инструкции (в фарш для сосисок и сырокопченных колбас 0,7-1,0 г на 1 кг фарша) ;

— макаронные изделия в количестве согласно технологической инструкции;

— глазировка мороженной жирной рыбы (лосось, осетр и др.) 0,1-0,2%;

— пиво в количестве согласно технологической инструкции.

Лимонная кислота допускается к использованию в продуктах детского питания. Максимальный уровень в готовых продуктах составляет 2г/л. Если в продукт добавляется более одного из веществ: лецитины (Е322), моно- и диглицериды жирных кислот (Е471), лимонной кислоты и моно- и диглицеридов жирных кислот эфиры (Е472с) и сахарозы и жирных кислот эфиры (Е473), то максимальные уровни, установленные для них в продуктах, должны быть пропорционально снижены, т.е. общая масса (выраженная в %-х от максимальных уровней отдельных эмульгаторов) должна составлять не более 100%.

Обычно Е330 используется в пищевой промышленности в виде водного раствора концентрации от 20 до 50%, который готовят 1-2 раза в смену. Температура воды, используемой для приготовления раствора, должна быть не выше 25 °С.

Применение лимонной кислоты в оздоровительном питании.

Лимонная кислота в обязательном порядке входит в рацион питания в:

— оздоровительных образовательных учереждениях санаторного типа для детей, нуждающихся в длительном лечении. Норма на одного человека возрастом от 6 до 10 лет составляет 0,2 грамма в день. Норма на одного человека возрастом старше 10 лет составляет 0,3 грамма в день;

— дома-интернаты (отделения) для престарелых и инвалидов, специальные дома-интернаты (специальные отделения) для граждан пожилого возраста (престарелых) и инвалидов. Норма на одного человека составляет 1 грамм в день;

— психоневрологические интернаты (отделения), в том числе детские. Норма на одного человека составляет 1 грамм в день;

— социально-оздоровительных центрах (отделениях) граждан пожилого возраста и инвалидов. Норма на одного человека составляет 0,5 грамм в день.

Применение лимонной кислоты при работе с фотодокументами.

Лимонная кислота используется специалистами государственных архивов при проведении контроля технического и физико-химического состояния фотодокументов.

Лимонная кислота используется для устранения двух видах дефектов фотонегативов: дихроичная вуаль и желто-коричневая вуаль.

Дихроичная вуаль возникает из-за наличия в фотослое мельчайших частиц металлического серебра, которые могут образоваться по различным причинам. Наиболее часто дихроичная вуаль образуется при попадании проявителя в простой фиксаж с недостаточно промытого фотоматериала, в результате чего растворенное в фиксаже галоидное серебро (в слабо щелочной среде) частично восстанавливается. Если этот процесс идет энергично, то возникает дихроичная вуаль. Во избежание данного дефекта, после проявления негатива необходимо использовать стоп-ванну (2-5% раствор уксусной кислоты). Дефект выражается в том, что обработанный негатив в отраженном свете имеет желтовато-зеленый или красновато-зеленый оттенок, а в проходящем — розовый. Так как частицы серебра дихроичной вуали меньше, чем серебряные зерна изображения, удалить ее можно сравнительно слабым растворителем серебра, почти не ослабляющим изображение, в течение 3-6 мин. в следующем растворе:

— тиомочевина 1,5 г;

— лимонная кислота 1,4 г;

Желто-коричневая вуаль, появляющаяся при длительном проявлении, устраняется обработкой в течение нескольких часов в растворе:

— квасцы хромовокалиевые или алюмокалиевые 200 г;

— кислота лимонная 50 г;

Применение лимонной кислоты при бурении скважин.

Лимонная кислота используется при бурении нефтяных и газовых скважин для нейтрализации цемента в растворе. Кислота удаляет ионы кальция из бурового раствора. Является промышленным химикатом, используется для снижения рН бурового раствора, для удаления растворимого кальция из раствора, обладает антикоррозионными свойствами для бурового оборудования. Она уменьшает потенциал сшивания полимеров (ксантановая и др.) при взаимодействии со сплавом оборудования, предотвращая разрыв сеток высокомолекулярных полимеров при их смешении.

Применение лимонной кислоты в цианистых электролитах для золочения.

Золото – ковкий, пластичный металл желтого цвета. Покрытия золотом занимают особое место среди других покрытий металлами. Эти покрытия имеют красивый внешний вид, обладают высокой химической стойкостью в различных агрессивных средах, не тускнеют в атмосфере сероводорода, отличаются высокой и постоянной отражательной способностью. Так же покрытия золотом обладают достаточно высокой электро- и теплопроводностью, низким и стабильным во времени переходным сопротивлением и потому широко применяются в электронной промышленности.

Электролиты, применяемые в гальванотехнике для осаждения золота, можно разбить на две основные группы: цианистые и нецианистые, причем последняя группа электролитов находиться в стадии разработки и пока не имеет практического применения.

Лимонная кислота входит в состав цианистых электролитов.

Составы и режимы работ цианистых электролитов для золочения

В качестве анодов используют золото марки 999,9, платину или платинированный титан. Соотношение анодной и катодной поверхности не менее 2:1, а лучше 4:1. Из щелочных цианидных электролитов осаждаются матовые осадки, из цианидно-цитратных электролитов получают мелкозернистые полублестящие и блестящие осадки (в случае добавления никеля или кобальта).

Применение лимонной кислоты для химического серебрения.

Химическое серебрение широко применяется в производстве декоративных изделий, зеркал, отражателей. Кроме того, в ряде случаев производится серебрение различных пластмасс, восковых композиций и металлов.

В основе процесса химического серебрения лежит реакция восстановления серебра из его соединений.

Химическое серебрение можно производить методом погружения деталей в раствор, полива или распыления растворов сжатым воздухом из специального пульверизатора. Наиболее экономичен метод пульверизации, который позволяет уменьшить расход серебра примерно в 10 раз по сравнению с первыми двумя способами.

Один из растворов серебрения:

Состав «А»: Серебро азотнокислое (AgNO₃) 4 г/л.

Данные растворы должны быть приготовлены в отдельных емкостях и охлаждены до температуры 10-15 °С, затем, непосредственно перед серебрением при перемешивании раствор «Б» вливают в раствор «А», по следующей технологии: Раствор «А» залить прямо на модель, а затем, аккуратно перемешивая раствор моделью, при одновременном разбавлении дистиллированной водой влить раствор «Б». Раствор «А», раствор «Б» и дистиллированная вода берутся в соотношении 1:1:1. Операцию необходимо повторить 2 раза.

Для серебрения применяются исключительно реактивы, помеченные как «химически чистый». Толщина покрытий до 10-20 микрон.

Применение лимонной кислоты для предпусковых промывок котлов тепловых электростанций.

Лимонная кислота используется в растворах, применяемых для очистки теплоэнергетического оборудования. Для очистки оборудования из углеродистых и нержавеющих сталей применяют лимонную кислоту в виде раствора с концентрацией 1-3%, скорость движения раствора 1 м/с, температура рабочего раствора 95-98 °С. Такой раствор не только хорошо удаляет отложения оксидов железа, но и препятствует коррозионному растрескиванию нержавеющих сталей. Скорость коррозии в 3%-м моющем растворе лимонной кислоты составляет: для Стали 20 — 60г/(м 2 *ч); для стали 12ХМФ — 62,3г/(м 2 *ч).

Применение лимонной кислоты при ожогах и отравлениях.

При погрузочно-разгрузочных работах водного технического аммика (нашатырного спирта) могут возникать случаи поражения кожи рабочих, занятых на этих работах. В этих случаях пораженная поверхность обильно промывается водой, затем накладываются примочки трех — пятипроцентного раствора лимонной кислоты.

Лимонная кислота допускается к использованию при чрезвычайной ситуации — химическом заражении аммиаком. Это допускается для случаев отсутствия промышленных изолирующих противогазов. Надевают ватно-марлевую или тканевую повязку, смоченную 5%-м раствором лимонной кислоты.

Лимонная кислота применяется при ожогах щелочью. Ожоги щелочью значительно опаснее, чем кислотой, при котором происходит коагуляция белков и образуется корочка, струп, предотвращающая проникновение в глубокие слои. При ожоге щелочью происходит дезинтеграция клеток, глубокое проникновение щелочи сопровождается глубоким колликвационным некрозом. При ожоге щелочью — омывают пораженное место слабым раствором лимонной разведенным водой в пропорции 1:5.

Неотложная медицинская помощь при тяжелых отравлениях парами ртути. Пострадавшему вводится в желудок через зонд раствор лимонной кислоты (1,5 г лимонной кислоты на 300 мл воды) , а затем— 100 мл антидота «Metallorum». Через 10 минут желудок промывается слегка подкисленной водой до появления «чистой» воды (до нейтральной рН среды). После этой процедуры дается слабительное.

Применение лимонной кислоты при лабораторных исследованиях.

Лимонную кислоту используют для изготовления реагентов химических лабораторий.

Например, определение железа в растворах лекарственных средств с целью оценки качества фармакологических преператов.

Химические методы определения примеси железа в лекарственных средствах основаны на образовании окрашенных растворов при взаимодействии ионов железа с различными реагентами.

Испытуемый раствор. 10 мл раствора испытуемого образца. Эталонный раствор. 10 мл стандартного раствора железо(III)-иона (1 мкг/мл). К испытуемому и стандартному растворам прибавляют по 2 мл 20% раствора лимонной кислоты и 0,1 мл тиогликолевой кислоты, перемешивают, добавляют раствор аммиака до щелочной реакции, разбавляют водой до 20 мл, перемешивают и через 5 мин. сравнивают окраску растворов.

Аммиака раствор, используемый в испытании на предельное содержание железа, должен выдерживать следующее дополнительное требование: 5 мл раствора аммиака выпаривают на водяной бане досуха. К сухому остатку прибавляют 10 мл воды, 2 мл 20% раствора лимонной кислоты, 0,1 мл тиогли-колевой кислоты и раствора аммиака до щелочной реакции, доводят объем полученного раствора водой до 20 мл. Раствор не должен окрашиваться в розовый цвет.

При использовании в испытании на железо лимонная кислота должна выдерживать следующее дополнительное испытание. 0,5 г лимонной кислоты растворяют в 10 мл воды, прибавляют 0,1 мл тиогликолевой кислоты, перемешивают, прибавляют раствор аммиака концентрированный до щелочной реакции и доводят объем полученного раствора водой до 20 мл. Раствор не должен окрашиваться в розовый цвет.

Применение Е330 допускается следующими стандартами:

ГОСТ 908-79 «Кислота лимонная пищевая. Технические условия»,

ГОСТ 7457-91 «Консервы рыбные. Паштеты. Технические условия»,

ГОСТ 7231-90 «Томаты консервированные. Общие технические условия»,

ГОСТ 18487-80 «Блюда консервированные обеденные для спецпотребителя. Технические условия»,

ГОСТ 240-85 «Маргарин. Общие технические условия»,

ГОСТ 28685-90 «Вина игристые. Общие технические условия»,

ГОСТ 657-79 «Соки плодовые и ягодные с сахаром. Общие технические условия»,

ГОСТ 7190-93 «Изделия ликеро-водочные. Общие технические условия»,

ГОСТ 12712-80 «Водки и водки особые. Технические условия»,

ГОСТ 27907-88 «Водки для экспорта. Общие технические условия»,

ГОСТ 7208-93 «Вина виноградные и виноматериалы виноградные обработанные. Общие технические условия»,

ГОСТ 13741-91 «Коньяки. Общие технические условия»,

ГОСТ 13918-88 «Советское шампанское. Технические условия»,

ГОСТ 51272-99 «Сидры. Общие технические условия»,

ГОСТ 30004.1-93 «Майонезы. Общие технические условия».

Опасность лимонной кислоты для здоровья.

Попадание в дыхательные пути (ингаляция): ощущение жжения, кашель, затрудненное дыхание.

Кожный покров: покраснение.

Глаза: покраснение, боли.

Прием внутрь: кашель.

Взрыв возможен в том случае, если лимонная кислота в порошкообразной форме смешана с воздухом.

Получение.

Лимонную кислоту получают методом биосинтеза из сахара или сахаристых веществ штаммами плесневого гриба Aspergillus niger.

Источник