一水檸檬酸（Citric Acid Monohydrate）概述

一水檸檬酸（化學(xué)式：C?H?O?·H?O）是檸檬酸的一種常見結(jié)晶形式，廣泛用于食品、醫(yī)藥、化妝品、洗滌劑和工業(yè)領(lǐng)域。它是天然存在于柑橘類水果中的有機酸，也是生物代謝（三羧酸循環(huán)）的重要中間體。

1. 基本性質(zhì)

• 化學(xué)式：C?H?O?·H?O

• CAS號：5949-29-1

• 分子量：210.14 g/mol

• 外觀：無色或白色結(jié)晶性粉末

• 溶解性：

• 易溶于水（25°C時約 59 g/100 mL）

• 溶于乙醇（1 g/2 mL），微溶于乙醚

• 熔點：約 100°C（失去結(jié)晶水），無水檸檬酸熔點 153°C

• 酸度：pKa?=3.1, pKa?=4.8, pKa?=6.4（三元弱酸）

• 穩(wěn)定性：

• 干燥環(huán)境中穩(wěn)定，但吸濕性強

• 加熱至 175°C 以上分解，生成 烏頭酸、檸康酸等衍生物

2. 制備方法

（1）發(fā)酵法（主流工業(yè)方法）

以 黑曲霉（Aspergillus niger） 發(fā)酵糖類（如玉米淀粉、蔗糖）生產(chǎn)：

1. 發(fā)酵：糖類 + 菌種 → 檸檬酸（發(fā)酵液）

2. 提取：

• 過濾去除菌體

• 加入 碳酸鈣（CaCO?） 形成 檸檬酸鈣沉淀

• 用 硫酸（H?SO?） 酸化，釋放檸檬酸

3. 結(jié)晶：濃縮后冷卻結(jié)晶，得到 一水檸檬酸。

（2）化學(xué)合成法（較少用）

以 丙酮或檸檬醛 為原料，經(jīng)多步氧化反應(yīng)制得，但成本高、副產(chǎn)物多。

3. 主要應(yīng)用

（1）食品工業(yè)（E330）

• 酸味劑：飲料（如可樂）、糖果、果醬等調(diào)節(jié)酸度。

• 防腐劑：抑制細菌生長（與抗氧化劑協(xié)同作用）。

• 螯合劑：防止金屬離子催化氧化（如油脂保鮮）。

（2）醫(yī)藥與保健品

• pH調(diào)節(jié)劑：藥片（如泡騰片）的酸性成分。

• 抗凝血劑：血液保存液中防止鈣離子凝固。

• 解毒劑：用于重金屬（如鉛）螯合治療。

（3）日化與洗滌劑

• 化妝品：調(diào)節(jié)pH（爽膚水、洗發(fā)水）、去角質(zhì)（果酸）。

• 洗滌劑：軟化水質(zhì)、增強去污力（與表面活性劑協(xié)同）。

（4）工業(yè)用途

• 電鍍液：調(diào)節(jié)pH，提高鍍層均勻性。

• 環(huán)保：煙氣脫硫（SO?吸收劑）、廢水處理（金屬沉淀）。