Ácido cítrico

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O ácido cítrico é um ácido orgânico fraco, que se pode encontrar nos citrinos. É usado como conservante natural (antioxidante), sendo conhecido também como acidulante INS 330, dando um sabor ácido e refrescante na preparação de alimentos e de bebidas. Em bioquímica, é importante o seu papel como intermediário do ciclo do ácido cítrico, de forma que ocorre no metabolismo de quase todos os seres vivos. É ainda usado como produto de limpeza ecológico.

O nome oficial do ácido cítrico é ácido 2-Hidroxi-1,2,3-propanotricarboxílico.

[editar] Características

Geral

Nome usual	Ácido cítrico
Fórmula química	C₆ H₈ O₇
Massa molecular	192,13 u
Nome oficial	ácido 2-Hidroxi-1,2,3,-propanotricarboxílico
Número CAS	77-92-9
Comportamento de fase
Ponto de fusão	426 K (153 °C)
Temperatura de decomposição termica	448 K (175°C)
Propriedades ácido-base
pKa₁	3,15
pKa₂	4,77
pKa₃	5,19
Propriedades sólidas
Δ_fH⁰	-1543,8 Kj/mol
S⁰	252,1 J/mol·K
C_p	226,5 J/mol·K
Densidade	1,665×10³ kg/m³
Segurança
Efeitos agudos	Irrita a pele e olhos.
Efeitos crônicos	Nenhum.
Mais informações
Propriedades	NIST WebBook
MSDS	Hazardous Chemical Database

O ácido cítrico é um ácido orgânico tricarboxílico presente na maioria das frutas, sobretudo em cítricos como o limão e a laranja. Sua formula química é C₆H₈O₇

As propriedades físicas do ácido cítrico estão resumidas na tabela ao lado. A acidez do ácido cítrico é devida aos três grupos carboxilas -COOH que podem perder um próton em soluções. Como conseqüência forma-se um íon citrato. Os citratos são bons controladores de pH de soluções ácidas.

Os íons citratos formam sais denominados citratos com muitos íons metálicos. O citrato de cálcio ou "sal amargo" é um importante citrato, que se utiliza geralmente na preservação e condimentação dos alimentos. Além disso, os citratos podem quelar íons metálicos, e utilizar como conservantes e suavizadores de água.

Na temperatura ambiente, o ácido cítrico é um pó cristalino branco. Pode existir na forma anidra (sem água), ou como monohidrato que contém uma molécula de água para cada molécula de ácido cítrico. A forma anidra se cristaliza em água quente, enquanto a forma monohidratada do ácido cítrico se cristaliza em água fria. O monohidrato pode ser convertido na forma anidra aquecendo-se acima de 74°C.

Quimicamente, o ácido cítrico compartilha as características de outros ácidos carboxílicos. Quando aquecido acima de 175°C, se decompõem produzindo dióxido de carbono e água.

[editar] História

A descoberta do ácido cítrico é atribuída ao alquimista islâmico Jabir Ibn Hayyan no oitavo século depois de Cristo. Os eruditos medievais na Europa conheciam a natureza ácida dos sumos de limão e da lima; tal conhecimento está registrado na décima terceira enciclopédia Speculum Majus, recompilada por Vincent de Beauvais. O ácido cítrico foi o primeiro ácido isolado em 1784 pelo químico sueco Carl Wilhelm Scheele, que o cristalizou a partir do suco do limão. A produção de ácido cítrico a nível industrial começou em 1860, baseado na indústria italiana dos cítricos.

Em 1893, C. Wehmer descobriu que cultivos de penicillium podiam produzir ácido cítrico a partir do açúcar. Entretanto, a produção microbiana do ácido cítrico não chegou a ser industrialmente importante até a Primeira Guerra Mundial, que interrompeu as exportações italianas de limões. Em 1917, o químico americano James Currie descobriu que certos cultivos de Aspergillus niger podiam ser produtores eficientes de ácido cítrico, e a indústria Pfizer começou a produção em escala industrial usando esta técnica anos mais tarde.

[editar] Obtenção

O ácido cítrico é obtido na indústria graças à fermentação da sacarose realizada por um microorganismo chamado Aspergillus niger. O processo de obtenção apresenta várias fases como a preparação do substrato de melaço, a fermentação aeróbica da sacarose pelo aspergillus, a separação do ácido cítrico do substrato por precipitação ao adicionar hidróxido de cálcio, ou cal apagada, para formar citrato de cálcio e, depois, é adicionado ácido sulfúrico para decompor o citrato de cálcio. A eliminação das impurezas é realizada com carvão ativado ou resinas de troca iônica, continuando com a cristalização do ácido cítrico, secagem ou desidratação, e o empacotamento do produto.