爱华网柠檬酸是一种重要的有机酸，又名枸橼酸，无色晶体，常含一分子结晶水，无臭，有很强的酸味，易溶于水。其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。在工业，食品业，化妆业等具有极多的用途。
枸橼酸_柠檬酸 -理化性质
物理性质
柠檬酸
在室温下，柠檬酸为无色半透
明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末，无臭、味极酸，在潮湿的空气中微有潮解性。它可以以无水合物或者一水合物的形式存在：柠檬酸从热水中结晶时，生成无水合物；在冷水中结晶则生成一水合物。加热到78 ℃时一水合物会分解得到无水合物。在15摄氏度时，柠檬酸也可在无水乙醇中溶解。
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2CHO.HO、CHO.HO或CHO.2HO。
化学性质
柠檬酸结构式
从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175 ℃时
它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H可以电离； 加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
技术指标指标项目指标要求外观白色结晶粉末气味无味PH值――含水量0.5-9.0%硫酸灰分≤0.05%草酸盐≤0.01%氯化物≤0.005%铁≤5.0ppm砷≤1.0ppm铅≤.05ppm水中电离情况
柠檬酸
3-羟基丙三羧酸(柠檬酸) HCHO 的电离常数为：pk=3.13；pk= 4.76；pk= 6.40,从电离常数来看，柠檬酸酸性比较强。最多的是氢离子，而柠檬酸电离后主要存在形式和PH有关。以下化学式，依次为一、二、三级电离。
H3Cit==H+ + H2Cit- pk=3.13
H2Cit-==H+ HCit2- pk= 4.76
HCit2-==H+ + Cit3- pk= 6.40
在化学镀镍操作的pH值条件下，绝大部分柠檬酸都已电离成三价的柠檬酸根离子。（见图）
枸橼酸_柠檬酸 -作用
柠檬酸主要用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥脱臭剂、风味增进剂、胶凝剂、调色剂等。此外，柠檬酸还有抑制细菌、护色、改进风味、促进蔗糖转化等作用。柠檬酸还具有螯合作用，能够清除某些有害金属。柠檬酸能够防止因酶催化和金属催化引起的氧化作用，从而阻止速冻水果变色变味
。
枸橼酸_柠檬酸 -实验测定
方法名称：枸橼酸芬太尼测定―中和滴定法
应用范围：该方法采用滴定法测定枸橼酸芬太尼的含量。
该方法适用于枸橼酸芬太尼。
方法原理：供试品置锥形瓶中，加冰醋酸溶解后，加结晶紫指示液，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显绿色。读出高氯酸滴定液使用量，计算枸橼酸芬太尼的含量。
试剂：
⒈ 水（新沸放置至室温）
柠檬酸
⒉高氯酸滴定液（0.1mol/L）
⒊ 结晶紫指示液
⒋ 无水冰醋酸
⒌ 基准邻苯二甲酸氢钾
仪器设备：
试样制备：
1.高氯酸滴定液（0.1mol/L）
配制：取无水冰醋酸（按含水量计算，每1g水加醋酐5.22mL)750mL，加入高氯酸（70%-72%）8.5mL，摇匀，在室温下缓缓滴加醋酐23mL，边加边摇，加完后再振摇均匀，放冷，加无水冰醋酸适量使成1000mL，摇匀，放置24小时。若所测供试品易乙酰化，则须用水份测定法测定本页的含水量，再用水和醋酐调节至本液的含水量为0.01%-0.2%。
标定：取在105℃干燥至恒重的基准邻苯二甲酸氢钾约0.16g，精密称定，加无水冰醋酸20mL使溶解，加结晶紫指示液1滴，用本液缓缓滴定至蓝色，并将滴定的结果用空白试验校正。每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于20.42mg的邻苯二甲酸氢钾。根据本液的消耗量与邻苯二甲酸氢钾的取用量，算出本液的浓度，即可。
贮藏：置棕色玻璃瓶中，密闭保存。
2. 结晶紫指示液
取结晶紫0.5g，加冰醋酸100mL使溶解，即得。
操作步骤：精密称取供试品约0.5g，置锥形瓶中，加冰醋酸15mL溶解后，加结晶紫指示液1滴，用高氯酸滴定液（0.1mol/L）滴定至溶液显绿色，并将滴定结果用空白试验校正。记录消耗高氯酸滴定液的体积数（mL），每1mL高氯酸滴定液（0.1mol/L）相当于52.86mg的C22H28N2O・C6H8O7。
注1：“精密称取”系指称取重量应准确至所称取重量的千分之一，“精密量取”系指量取体积的准确度应符合国家标准中对该体积移液管的精度要求。
枸橼酸_柠檬酸 -天然存在
柠檬酸
天然柠檬酸在自然界中分布很广，天然的柠檬酸存在于植物如柠檬、柑橘、菠萝等果实和动物的骨骼、肌肉、血液中。人工合成的柠檬酸是用砂糖、糖蜜、淀粉、葡萄等含糖物质发酵而制得的，可分为无水和水合物两种。纯品柠檬酸为无色透明结晶或白色粉末，无臭，有一种诱人的酸味。
很多种水果和蔬菜，尤其是柑橘属的水果中都含有较多的柠檬酸，特别是柠檬和青柠――它们含有大量柠檬酸，在干燥之后，含量可达8%（在果汁中的含量大约为47 g/L）。在柑橘属水果中，柠檬酸的含量介于橙和葡萄的0.005 mol/L和柠檬和青柠的0.30 mol/L之间。这个含量随着不同的栽培种和植物的生长情况而有所变化。
枸橼酸_柠檬酸 -应用
在食品添加剂方面主要用于碳酸饮料、果汁饮料、乳酸饮料等清凉饮料和腌制品，其需求量受季节气候的变化而有所变化。柠檬酸约占酸味剂总消耗量的2/3。在水果罐头中添加柠檬酸可保持或改进馆藏水果的风味，提高某些酸度较低的水果罐藏时的酸度（降低pH值），减弱微生物的抗热性和抑制其生长，防止酸度较低的水果罐头常发生的细菌性胀罐和破坏。在糖果中加入柠檬酸作为酸味剂易于和果味协调。在凝胶食品如果酱、果冻中使用柠檬酸能有效降低果胶负电荷，从而使果胶分子间氢键结合而凝胶。在加工蔬菜罐头时，一些蔬菜呈碱性反应，用柠檬酸作pH调整剂，不但可以起到调味作用，还可保持其品质。柠檬酸所具有螯合作用和调节pH值得特性使其在速冻食品的加工中能增加抗氧剂的性能，抑制酶活性，延长食品保存期
。
枸橼酸_柠檬酸 -发酵机理
1940年H.A.克雷伯斯提出三羧循环学说以来，柠檬酸的发酵机理逐渐被人们所认识。已经证明，糖质原料生成柠檬酸的生化过程中，由糖变成丙酮酸的过程与酒精发酵相同，亦即通过E-M途径（二磷酸己糖途径）进行酵解。然后丙酮酸进一步氧化脱羧生成乙酰辅酶A，乙酰辅酶A和丙酮酸羧化所生成的草酰乙酸缩合成为柠檬酸并进入三羧循环途径。
柠檬酸是代谢过程中的中间产物。在发酵过程中，当微生物体内的乌头酸水合酶和异柠檬酸脱氢酶活性很低、而柠檬酸合成酶活性很高时，才有利于柠檬酸的大量积累。
枸橼酸_柠檬酸 -物理性质
外观
一水柠檬酸晶体
一水柠檬酸晶体
柠檬酸为无色半透明晶体，或白色颗粒，或白色结晶性粉末，无臭，虽有强烈酸味但令人愉快，稍有一点后涩味。它在温暖空气中渐渐风化，在潮湿空气中微有潮解性。
溶解性
溶于水、乙醇、乙醚，不溶于苯，微溶于氯仿，水溶液显酸性。柠檬酸其钙盐在冷水中比热水中易溶解，此性质常用来鉴定和分离柠檬酸。
结晶形式
柠檬酸立体分子结构
柠檬酸立体分子结构
柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C
H
O
，也有含结晶水的柠檬酸2C
H
O
・H
O、C
H
O
・H
O或C
H
O
・2H
O。结晶时控制适宜的温度可获得无水柠檬酸。商品柠檬酸主要是无水柠檬酸和一水柠檬酸。
一水柠檬酸是由低温（低于36.6℃）水溶液中结晶析出，经分离干燥后的产品，分子量210.14，含结晶水量为8.58%，熔点70～75℃，密度=1.542。20℃下，100g水中可溶解无水物147g。放置在干燥空气中时，处于晶体晶格中的结晶水逸出而风化。一水柠檬酸晶体缓慢加热时，先在50～70℃开始失水，70～75℃晶体软化，开始熔化。加热到130℃时完全丧失结晶水，最后在135～152℃范围内完全熔化。一水柠檬酸剧烈加热时，在100℃熔化，结块变为无水柠檬酸，继续加热很精确地在153℃熔化。一水柠檬酸晶体为斜方棱晶，晶体较大。
无水柠檬酸是由高温（高于36.6℃）水溶液中结晶析出的。一水柠檬酸转变为无水柠檬酸的临界温度为36.6±0.15℃。无水柠檬酸分子量192.14，熔点153℃。无水柠檬酸晶体形态为单斜晶系的棱形-双菱锥体。
枸橼酸_柠檬酸 -化学性质
汉斯・阿道夫・克雷布斯
从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质。加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H 可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。
柠檬酸是在生物化学上将脂肪、蛋白质和糖转化为二氧化碳的过程中的重要化合物。这些化学反应是几乎所有代谢的核心反应，并且为高等生物提供能量。汉斯・阿道夫・克雷布斯因为发现这一系列反应获得了1953年诺贝尔生理学或医学奖。这一系列反应称作“柠檬酸循环”、“三羧酸循环”或“克氏循环”。
枸橼酸_柠檬酸 -主要用途
柠檬酸是有机酸中第一大酸，由于物理性能、化学性能、衍生物的性能，是广泛应用于食品、医药、日化等行业最重要的有机酸。
1.用于食品工业；因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。在所有有机酸的市场中，柠檬酸市场占有率 70%以上，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。一分子结晶水柠檬酸主要用作清凉饮料、果汁、果酱、水果糖和罐头等的酸性调味剂，也可用作食用油的抗氧化剂。同时改善食品的感官性状，增强食欲和促进体内钙、磷物质的消化吸收。无水柠檬酸大量用于固体饮料。柠檬酸的盐类如柠檬酸钙和柠檬酸铁是某些食品中需要添加钙离子和铁离子的强化剂。柠檬酸的酯类如柠檬酸三乙酯可作无毒增塑剂，制造食品包装用塑料薄膜，是饮料和食品行业的酸味剂，防腐剂。
2.用于化工和纺织业：柠檬酸在化学技术上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂；用作络合剂，掩蔽剂；用以配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性；使污垢和灰分散和悬浮；提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂；可用作测试建筑陶瓷瓷砖的耐酸性的试剂。
服装的甲醛污染已是很敏感的问题，柠檬酸和改性柠檬酸可制成一种无甲醛防皱整理剂，用于纯棉织物的防皱整理。不仅防皱效果好，而且成本低。
柠檬酸食品
3.用于环保：柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液用于烟气脱硫。中国煤炭资源丰富，是构成能源的主要部分，然而一直缺乏有效的烟气脱硫工艺，导致大气SO2污染严重。目前，中国SO2年排放量已近4000万吨，研究有效的脱硫工艺，实为当务之急。柠檬酸-柠檬酸钠缓冲溶液由于其蒸气压低、无毒、化学性质稳定、对SO2吸收率高等原因，是极具开发价值的脱硫吸收剂。
4.用于禽畜生产：在仔猪饲料中添加柠檬酸，可以提早断奶，提高饲料利用率5%～10%，增加母猪产仔量。在生长育肥猪日粮中添加1%～2%柠檬酸，可提高日增重，降低料肉比，提高蛋白质消化率，降低背脂厚度，改善肉质和胴体特性。柠檬酸稀土是一种新型高效饲料添加剂，适用于猪、鸡、鱼、虾、牛、羊、兔、蚕等各种动物，具有促进动物生长，改善产品品质，提高抗病能力及成活率，提高饲料转化率，缩短饲喂周期等特点。
5.用于化妆品：柠檬酸属于果酸的一种，主要作用是加快角质更新，常用于乳液、乳霜、洗发精、美白用品、抗老化用品、青春痘用品等。角质的更新有助于皮肤的中黑色素的剥落，毛孔的收细，黑头的溶解等。
6.用于杀菌：柠檬酸与80℃温度联合作用具有良好杀灭细菌芽孢的作用，并可有效杀灭血液透析机管路中污染的细菌芽孢。享有“西餐之王”美誉的柠檬具有很强的杀菌作用，对食品卫生很有好处，再加上柠檬的清香气味，人们历来喜欢用其制作凉菜，不仅美味爽口，也能增进食欲。
7.用于医药：在凝血酶原激活物的形成及以后的凝血过程中，必须有钙离子参加。枸橼酸根离子与钙离子能形成一种难于解离的可溶性络合物，因而降低了血中钙离子浓度，使血液凝固受阻。该品在输血或化验室血样抗凝时，用作体外抗凝药。
8.柠檬酸的化学加工或深加工：除了以上柠檬酸本身的用途，柠檬酸的另一个主要用途是深加工，这是一个丰富多彩的产业链。
9.药用价值：
⑴柠檬酸具有防止和消除皮肤色素沉着的作用。中国中医认为，柠檬性温、味苦、无毒，具有止渴生津、祛暑安胎、疏滞、健胃、止痛等功能利尿，调剂血管通透性，适合浮肿虚胖的mm。吸烟者要多吃柠檬，因为他们需要的维生素C是不吸烟者的2倍。柠檬热量低，且具有很强的收缩性，因此有利于减少脂肪，是减肥良药。柠檬能防止心血管动脉硬化并减少血液粘稠度。热柠檬汁加蜂蜜对治疗支气管炎和鼻咽炎十分有效。甘地润肺、酸地消渴、开胃解酒毒、美白、润肤、降低胆固醇。冲泡剩余，可涂在面部治疗面斑，粉剌。
⑵
