کاربرد محلول اسید سیتریک در صنایع گوناگون

اسید سیتریک که یک اسید طبیعی است، عمدتا در میوه‌ها و سبزی‌های مختلف پیدا می‌شود. از میان انواع میوه‌ها و خصوصا مرکبات، مقدار این اسید در لیمو نسبت به سایرین بیشتر است. هدف ما در این مقاله این است که ابتدا شما را با این ماده آشنا کنیم و سپس کاربرد محلول اسید سیتریک را در صنایع مختلف در مواردی جداگانه ارزیابی کنیم. علاوه بر این‌ها، اسید سیتریک در شستشوی دستگاه دیالیز نقشی اساسی بر عهده دارد که به بررسی آن نیز در این مقاله خواهیم پرداخت. امیدواریم پس از خواندن این مقاله با اسید سیتریک و کاربردهای آن به طور کامل آشنا شده باشید.

اسید سیتریک چیست؟

سیتریک یک نوع اسید آلی ضعیف است که فرمول شیمیایی آن به این صورت است  C₆H₈O₇ این نوع از اسید یکی از متابولیت‌هایی است که گونه‌های آسپرژیلوس آن را ایجاد می‌کنند. برای نخستین بار کارل ویلهلم شیله در سال 1822 اسید سیتریک (Citric acid) را از آب لیمو جدا و ترکیب آن‌را مشخص کرد. در بیشتر کالاهایی که انسان‌ها به صورت روزانه مصرف می‌کنند، در قسمت غذا و نوشیدنی، اسید سیتریک به مقدار زیادی یافت می‌شود. عملکرد این نوع اسید در نوشابه‌ها و شربت‌ها به این صورت است که با تحریک کردن طعم طبیعی میوه‌ها، باعث می‌شود که آن‌ها ترشی لازم را به دست آورند. اسید سیتریک در چرخه اسید تری کربوکسیلیک، ترکیب آلی میانی به حساب می‌آید و در مرکبات، آناناس و گلابی به شکل سیترات کلسیم، متبلور می‌شود. 

طرز تهیه و تولید سیتریک اسید

اسید سیتریک در محصولات زیادی به کار می‌رود و به دلیل مصرف زیاد، ظرفیت اقتصادی بالایی دارد. این ماده بیشتر با تخمیر میکروبی از طریق آسپرژیلوس نایجر (Aspergillus niger) به دست می‌آید. طرز تهیه جوهر لیمو به صورتی است که از طرق کشت دادن کپک، روی شکر حاصل می‌شود. فرآیند جداسازی و ته نشینی موجب شده کلسیم سیترات بدست آید. از واکنش کلسیم سیترات با آب، اسیدسیتریک با کلسیم هیدروکسید تولید می‌شود. فرمول زیر نشان دهنده طرز تهیه اسید سیتریک است:

Ca3(C6H5O7)2+ 6H2O → 3Ca (OH)2+ 2C6H8O7 

خواص اسید سیتریک

کاربردهای محلول اسید سیتریک

اسید ستیریک انواع مختلفی از نمک‌های فلزی مانند مجموعه‌هایی از مس، آهن، منگنز، منیزیم و کلسیم را در برمی‌گیرد. در فرآیندهای صنعتی، اسید سیتریک به عنوان یک عامل جدا کننده و به عنوان ماده‌ای که برای جلوگیری از انعقاد خون استفاده می‌شود، کاربرد دارد. خاصیت آنتی اکسیدانی اسید سیتریک در چربی‌ها و روغن‌ها مشاهده می‌شود که موجب می‌شود اکسیداسیون کاتالیزور فلزاتی مانند آهن کم شود.

کاربردهای محلول اسید سیتریک در صنایع مختلف

در صنایعی که در ادامه ذکر می‌شوند، محلول اسید سیتریک کاربرد دارد:

1. صنایع غذایی

برای طعم دار کردن و نگهداری کردن از مواد غذایی از اسید سیتریک استفاده می‌کنند. همان گونه که پیش‌تر هم ذکر شد، در محصولات غذایی‌ای که فرآوری شده‌اند مانند نوشیدنی‌ها و نوشابه‌ها و ... نیز این ماده به کار می‌رود. کسانی که می‌خواهند به آبنبات‌ها طعم ترشی بدهند، آن را به کمک پودر سفیدی از اسید سیتریک می‌پوشانند. یک کاربرد محلول اسید سیتریک در صنایع غذایی که جالب توجه است، استفاده از آن در تولید بستنی است. هنگامی که می‌خواهند بستنی را از گلبول‌های چربی دور نگه دارند، از این نوع اسید به عنوان امولسیفایر بهره می‌برند.

2. صنایع آرایشی و بهداشتی

از آن‌جایی که اسید سیتریک در از میان بردن سلول‌های مرده پوست موثر است، از آن در ماسک‌های خانگی استفاده می‌کنند. همچنین رنگ پوست را روشن‌تر، چین و چروک‌ها را حذف و جای جوش‌ها را کمرنگ تر می‌کند. از دیگر کاربردهای اسید سیتریک می‌توانیم به استفاده از آن در ترکیبات صابون دست، ژل شستشوی بدن، لاک ناخن، پاک کننده‌های صورت، شامپو‌ها و ... اشاره کنیم.

3. تمیز‌کننده

کاربرد محلول اسید سیتریک در صنایعی که به نحوی به تمیز کردن و تمیز شدن مرتبط اند، فراوان است. به کمک این اسید، آهک را از دیگ‌های بخار پاک می‌کنند. این نوع اسید، آب را نرم می‌کند و به دلیل همین خاصیت، در مواد شوینده‌ای که در لباسشویی‌ها به کار می‌روند؛ استفاده می‌شود. همیشه مقدار کمی از اسید سیتریک در موادی که برای تمیز کردن سطوح مختلف خانه کاربرد دارند، یافت می‌شود. همچنین باعث خوشبو‌تر شدن این مواد می‌شود.

4. آنتی‌اکسیدان

آنتی‌اکسیدان‌ها که از اسید سیتریک گرفته‌شده‌اند‌، می‌توانند به نگهداری غذا برای مدت‌زمان طولانی کمک کنند. به‌عنوان مثال‌، پاشیدن آب‌لیمو که حاوی سیتریک اسید است‌، روی سیب یا موز می‌تواند از قهوه‌ای شدن آن جلوگیری کند. اسید اسکوربیک‌، معروف به ویتامین C‌، در اسید سیتریک نیز یافت می‌شود و اغلب برای محافظت و حفظ نوشابه و گوشت استفاده می‌شود.

5. ضدعفونی‌کننده‌ها

از آن جایی که این ماده می‌تواند برخی از ویروس‌ها و باکتری‌ها رو از بین برد از آن در اسپری حشرات‌، محصولاتی که قارچ یا جلبک را از بین می‌برد‌، ضدعفونی‌کننده دست و حتی برخی از بافت‌هایی که برای باز کردن بینی استفاده می‌کنید‌، پیدا خواهید کرد.

6. محصولات پاک‌سازی محیط‌زیست

اسید سیتریک می‌تواند سموم موجود در خاک آلوده را به‌خوبی از بین ببرد و حتی زباله‌های هسته‌ای را تمیز کند.

کاربرد محلول اسید سیتریک در شستشوی دستگاه دیالیز

در شستن داستگاه دیالیز، کاربرد محلول اسید سیتریک به وضوح دیده می‌شود. اگر دیالیز بر بی‌کربنات مبتنی باشد، در دستگاه‌های همو دیالیز ذره ذره کربنات پوسته پوسته شده جمع می‌شود، رسوب می‌کند و در نتیجه عملکرد دستگاه دیالیز را مختل می‌کند. راه حل آن تمیز کردن و رسوب زدایی مسیرهای انتقال مایع است. چرخه ضد عفونی حرارتی دستگاه دیالیز، تجمع بیوفیلم را حذف می‌کند. افراد متخصص در حوزه فنی دیالیز، برای حذف این رسوبات، راه‌حل‌های مختلفی را پیشنهاد کرده‌اند که از میان آن‌ها بهره مندی از RPC اسید سیتریک در جایگاه اول قرار می‌گیرد. این ماده در تمیز کردن، کلسیم زدایی، ضد عفونی کردن و حذف مواد شیمیایی از دستگاه همو دیالیز نقش مهمی دارد. اسید سیتریک با انجام این کارها، عمل رقیق شدن و مخلوط کردن را با سرعت بیشتری پیش می‌برد و از این طریق در زمان به میزان چشم گیری صرفه‌جویی می‌کند.

ساختار اسید سیتریک

در مورد ساختار اسید سیتریک باید گفت که ‌این ماده، یک اسید تری کربوکسیلیک هست که در ساختار آن، می‌توان فرمول‌ها و مواد شیمیایی را در حالت پروپان-1،2،3-تری کربوکسیلیک اسید یافت.

غلظت اسید سیتریک در صنایع گوناگون

علاوه بر دانستن کاربرد محلول اسید سیتریک، آگاهی از غلظت و سایر ویژگی‌های فیزیکی آن، خالی از فایده به نظر نمی‌رسد. غلظت اسید سیتریک 1.66 گرم بر سانتی‌متر مکعب است و در صنایع مختلف نیز به همین شیوه به کار می‌رود. نقطه ذوب این اسید 153 سانتی‌گراد و نقطه جوش آن 175 سانتی‌گراد است. اسید سیتریک زمانی که دی‌اکسید کربن از دست بدهد، در بالای 175 درجه سانتی‌گراد تجزیه می‌شود.

خطرات اسید سیتریک

اسید سیتریک هم مانند دیگر مواد شیمیایی ممکن است خطراتی داشته باشد که در این قسمت به آنها می‌پردازیم. 

استنشاق: نفس کشیدن در محیط اسید سیتریک می‌تواند علائم تنفسی مانند سرفه‌، تنگی نفس، گلودرد ‌و آلرژی ایجاد کند.

تماس با چشم: می‌تواند منجر به قرمزی و درد شود.

تماس با پوست: باعث قرمزی پوست می‌شود.

در صورت بلعیدن: می‌تواند باعث درد شکم، حالت تهوع، استفراغ، درد مفاصل، تورم و گلودرد شود. همچنین می‌تواند به مینای دندان آسیب برساند. بعد از مصرف این ماده اگر بیماری‌های کلیوی، قلبی، فشارخون بالا، سابقه حمله قلبی، مشکلات ادرار، ورم یا اسهال دارید، به پزشک خود مراجعه کنید.

شرایط نگهداری و موارد ایمنی اسید سیتریک

از روشن کردن شعله در اطراف این ماده و استعمال دخانیات خودداری کنید و حتما مکانی باشد که تهویه‌ی هوا در آن مناسب باشد. در هنگام کار با این محصولات از دستکش ضد اسید، لباس مخصوص و عینک استفاده کرده ودر صورت کثیف شدن آن را تعویض کنید. در صورت تماس سیتریک اسید با بدن، بلافاصله نقطه تماس را با آب فراوان بشویید. این محصولات را به دور از گرد و غبار نگه دارید.

سوالات متداول

• تفاوت بین اسید سیتریک خشک و آبدار چیست؟

تفاوت بین اسید سیتریک خشک و آبدار اسید سیتریک آبدار به گونه‌ای است که در ساختار خود به ازای هر مولکول C6H8O7 یک مولکول آب دارد. فرمول اسید سیتریک آبدار به صورت C6H8O7.H2O است. ولی اسید سیتریک خشک در ساختار خود آب ندارد. فرمول اسید سیتریک خشک به شکل C6H8O7 است. شکل بی آب کریستال از آب گرم به دست می‌آید، در حالی که مونوهیدرات زمانی ایجاد می‌شود که اسید سیتریک از آب سرد کریستال شود.

• از کجا می‌توان اسید سیتریک پیدا کرد؟

امروزه 99 درصد اسید سیتریک از طریق تخمیر میکروبی ساخته می‌شود. فقط 1 درصد به طور طبیعی از مرکبات حاصل می‌شود.

• مزایای اسید سیتریک برای پوست چیست؟

لایه برداری و گردش سلول های پوست را تقویت می‌کند و همچنین منبع خوبی از آنتی اکسیدان‌ها است.

• تفاوت اسید سیتریک با اسید استیک؟

این دو ماده با یکدیگر متفاوت هستند. سیتریک با نام جوهر لیمو و استیک با نام سرکه شناخته می‌شود.

• آیا اسید سیتریک برای دندان شما مضر است؟

مقادیر بیش از حد اسید سیتریک ممکن است باعث حل شدن مینای دندان شود. غذاهای حاوی غلظت اسید آلی باید به میزان متوسط ​​مصرف شوند. شستشوی دهان پس از خوردن یا نوشیدن غذا و نوشیدنی‌هایی که حاوی اسید سیتریک هستند نیز توصیه می‌شود.

• آیا خوردن اسید سیتریک بی‌خطر است؟

اسید سیتریک به طور کلی توسط USDA (وزارت کشاوری آمریکا) ماده‌ای بی خطر شناخته شده است‌، اما همانطور که گفته شده است، گزارش‌هایی مبنی بر‌ ایجاد اسید سیتریک در زخم‌های شانکر (یک نوع بیماری مقاربتی)‌، درماتیت آتوپیک‌، واکنش‌های التهابی و ناراحتی معده در برخی افراد وجود دارد.

• برخی از میوه‌ها و سبزیجات حاوی اسید سیتریک کدامند؟

اسید سیتریک به طور طبیعی در لیمو‌، لیموترش‌، آناناس‌، گریپ فروت‌، توت (نه زغال اخته)‌، گوجه فرنگی‌، کلم بروکلی‌، هویج و برخی از انواع فلفل وجود دارد.

• مزایای استفاده از آن در شوینده‌ها چیست؟

در محصولات پاک کننده می‌تواند به عنوان یک عامل کیلیت در نظر گرفته شود. حذف رسوب آهک با کمک این ترکیب، از راکتورها و بویلرها را می‌توان به عنوان یکی از مزایای این ماده در نظر گرفت. استفاده از آن در صابون‌ها و مواد شوینده لباسشویی عمدتاً به دلیل نرم شدن آب می‌باشد. پاک کننده‌های خانگی که در آشپزخانه و حمام استفاده می‌شوند حاوی مقداری از این ماده در فرمولاسیون خود هستند. یکی از مزایای آن، خوش‌بوکنندگی است.

• جایگزین اسید سیتریک چیست؟

می‌توان از آبلیمو، تارتاریک اسید، سرکه و آسکوربیک اسید بنا به مکان مورد نیاز برای جایگزینی اسید سیتریک از آن‌ها استفاده کرد.

• از استفاده‌ی همزمان اسید سیتریک با چه موادی خودداری کنیم؟

از استفاده از این ماده همزمان با هر نوع رتینوئید خودداری کنید ، زیرا این کار می‌تواند منجر به سوزش و قرمزی پوست شود. اگر می‌خواهید از هر دو در یک روز استفاده کنید، صبح از سیتریک و شب هنگام از رتینوئید استفاده کنید.

• خواص اسید سیتریک برای مو چیست؟

1. فولیکول‌های مو را تحریک می‌کند.

2.شرایط اسکالپ را بهبود می‌بخشد.

3.تنظیم اسیدیته

4. آنتی اکسیدان

5.حفظ رطوبت

6.حذف روغن اضافی

• نقش اسید سیتریک در بدن چیست؟

ترکیب مورد نظر موجب زیاد شدن ویژگی دسترسی پذیری زیستی مواد معدنی می‌شود که بدن آن را جذب می‌کند. برای مثال، سیترات کلسیم به اسید معده برای جذب نیاز ندارد. همچنین این ماده در مقایسه با کربنات کلسیم عوارض جانبی کمتری مانند گاز، نفخ و یبوست دارد. منیزیم در فرم سیترات جذب شده باعث افزایش جذب اکسید منیزیم، سولفات منیزیم و جذب مکمل‌های روی می‌شود. سیترات پتاسیم می‌تواند از بدن در برابر سنگ کلیه محافظت کند. از بدن در برابر آسیب رادیکال‌های آزاد جلوگیری می‌کند. همچنین دارای اثرات ضد التهابی و جلوگیری از رشد باکتری‌ها و قارچ‌ها است.

نتیجه‌گیری

همانگونه که تا الان متوجه شدید، اسید سیتریک ماده‌ای است که بیشتر در میوه‌ها، به ویژه در مرکبات، گلابی و آناناس به میزان زیادی به چشم می‌خورد. کاربرد محلول اسید سیتریک در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، آرایشی و به عنوان تمیز کننده، این ماده را به یکی از مهم‌ترین اسیدها بدل کرده است. در این مقاله سعی بر این بوده است که در رابطه با این کاربردها توضیحات بیشتری داده شود و نحوه عملکرد اسید سیتریک در شستن دستگاه دیالیز به طور مبسوطی گزارش داده شود.