柠檬酸

柠檬酸是一种弱酸，天然存在于柑橘类水果中。柠檬的味道实际上就是柠檬酸的味道。它在柑橘类水果中含量丰富，尤其是在柠檬和青柠中。虽然，它也存在于其他一些水果和蔬菜中。

此外，它不仅存在于柑橘类水果中，还少量存在于动植物中。制造商会将一种人工合成的柠檬酸添加到加工食品中。许多包装食品、化妆品、清洁剂等也含有加工合成的柠檬酸。

柠檬酸的化学式

柠檬酸的化学式是 C₆H₈O₇，这表明它由 6 个碳原子、8 个氢原子和 7 个氧原子组成。柠檬酸的展开式是 CH₂COOH-C(OH)COOH-CH₂COOH。

它具有平面结构，带有三个羧基（COOH）和一个羟基（OH）。柠檬酸的 IUPAC 名称是2-羟基丙烷-1,2,3-三羧酸。柠檬酸的其他同义词包括 Citro、无水柠檬酸等。

此外，柠檬酸有助于我们身体产生能量，并维持体内生物合成反应的进行。它还在糖酵解过程中分解糖，并在 ATP 生产过程中提供所需的能量。

柠檬酸的用途

柠檬酸的用途多种多样。其合成版本广泛用于食品饮料、药品、清洁和个人护理产品中。其主要用途包括：

在食品工业中：添加到包装食品和饮料中。它有助于延长包装食品的保质期。它还可以防止切好的苹果变褐。它还用于给食物带来微酸的味道。

酒精：可用于平衡食物或饮料的酸度。因此，酿酒师有时会用它来改善葡萄酒的口感。

药品：它也是乳膏的成分，有助于治疗皮肤感染。其他含有这种酸的药物有助于降低尿液中的酸度，从而预防肾结石。柠檬酸也可用于治疗代谢性酸中毒，即体内酸性物质的堆积。

补充剂：可以作为柠檬酸钙补充剂服用，有助于预防肾结石。

个人护理产品：用于形成“α-羟基酸”，有助于改善肤色。它也用于口红、除臭剂、口红和发胶等化妆品中。

家用清洁剂：柠檬酸有助于去除硬水垢，因此常用于洗碗机洗涤剂。它也存在于其他家用洗涤剂中，因为它可以去除污渍和异味。

消毒剂：柠檬酸可以杀死某些细菌和病毒。因此，它被用于杀虫剂、洗手液等。

环境清理产品：这些产品含有柠檬酸，因为它可以去除土壤中的有毒物质，甚至可以清理核废料。

在体内的保护作用：可以减少尿液中的酸含量。

乳化剂：在冰淇淋中作为乳化剂。

此外，它还用于以下目的：

• 硬水处理
• 作为防腐剂，用于药品行业储存血液
• 去除锅炉和蒸发器上的水垢
• 用于焦糖（太妃糖或糖果）中蔗糖的结晶。

柠檬酸的风险

尽管柠檬酸在食品和皮肤产品中的使用被认为是安全的，但一些专家认为在这方面还需要更多的研究。以下是与使用或摄入柠檬酸相关的潜在风险。

皮肤刺激：长期使用柠檬酸可能会引起刺痛、肿胀或荨麻疹。

眼部疼痛：如果进入眼睛，可能会引起灼烧感。在这种情况下，可以用大量清水冲洗眼睛。

牙齿问题：摄入含有柠檬酸的饮料和食物可能会损害牙齿的外层（牙釉质）。这可能导致牙齿敏感、发黄和蛀牙。

胃部不适：如果口服并与药物一起服用，可能会引起恶心或呕吐等副作用。

此外，某些药物与柠檬酸一起服用可能会引起严重的副作用，如下所示：

• 混淆
• 胸痛
• 心律不齐
• 手脚麻木
• 疲劳

柠檬酸最初是从柠檬汁中提取的。然而，如今它是由一种特殊的霉菌生产的，并用于各种应用中。

柠檬酸的物理性质

• 其分子量为 192.124 g/mol。
• 其密度为 1.66 g/cm³
• 其沸点为 310 摄氏度。
• 其熔点为 153 摄氏度。

柠檬酸的化学性质

• 可以通过结晶从柠檬汁中分离出来，它可以以无水形式和一水合物形式存在。
• 无水形式不含水，而一水合物形式含有一个水分子。在这两种形式中，柠檬酸的化学名称和结构是相同的。
• 无水形式是从热水获得的，而在从冷水结晶时存在一水合物形式。
• 它溶于无水乙醇，但会分解并释放二氧化碳。
• 柠檬酸根离子可以与金属阳离子形成络合物。它甚至可以与金属阳离子形成络合物。

柠檬酸的制备

柠檬酸是一种弱酸，可以在市场上轻松买到。购买它不需要许可证。如果您想自己制备柠檬酸，以下是制备步骤。

1. 取约 450 毫升柠檬汁，以确保获得足够的结晶柠檬酸。柠檬汁的 pH 值应为 2 或 3，您可以使用 pH 试纸测量 pH 值。
2. 向果汁中滴加一滴 10% 的氢氧化钠，然后再次测试溶液。
3. 现在使用咖啡滤纸将溶液转移到另一个玻璃杯中。新的烧瓶中的溶液不应含有任何固体颗粒。
4. 现在，在 70 毫升蒸馏水中加入 28 克氯化钙。
5. 将上述步骤（3 和 4）中制备的两种溶液在一个单独的玻璃杯中混合并加热。
6. 再次用咖啡滤纸过滤溶液，以分离出柠檬酸钙。现在，将柠檬酸钙与稀硫酸混合并搅拌。
7. 过滤溶液，然后储存在烧杯中。
8. 在中小火上加热溶液以蒸发其水分。
9. 蒸发完成后，过滤掉柠檬酸，然后在一个碗中冷却。