SU30272A1 - Способ получени лимонной кислоты - Google Patents

Description

Лимонна  кислота  вл етс  одной из сильно распространенных кислот, накапливающихс  во многих растени х, однако, в большинстве случаев лимонна  кислота встречаетс  в растени х в сравнительно небольших количествах, благодар  чему добывание лимонной кислоты из этих растений  вл етс  затруднительным и недостаточно экономически выгодным.

Указание, что табак и махорка содержат нар ду с другими органическими кислотами лимонную кислоту, имеютс  в очень старых работах. Под руководством автора был разработан и применен к табаку дл  точного определени  содержани  лимонной кислоты метод Кунца (2-й Сборник работ по химии табака, ГИТ, вып. 81, 1931 год), после чего сделалось возможным правильно сузить о содержании лимонной кислоты в табачном, и махорочном сырье, ибо старые методы (Шлейзенга , Кисленга и др.) давали неточные результаты.

Выделение лимонной кислоты из махорочного материала несколько осложн етс  тем, что нар ду с содержанием лимонной кислоты махорочное сырье имеет также  блочную и щавелевую кислоты. Содержание щавелевой кислоты, однако, обычно

193

совершенно незначительно, чаще всего она находитс  в виде следов.

По предлагаемому способу дл  получени  лимонной кислоты махорочное сырье, измельченное и просе нное через сито в 1 мм, обрабатываетс  последовательными порци ми 5%-и сол ной кислоты по принципу противотока. Сол нокислые выт жки , сильно загр зненные разнообразными растворимыми веществами (углеводы, пектиновые вещества и проч.), добавочно еще сгущаютс  выпариванием на вод ной бане.

Остаток от извлечени  (махорочный ком)  вл етс  хорошим азотистым удобрением , ибо он значительно обогащен по сравнению с исходным материалом-азотом . Содержание азота в махорке до извлечени  было 3,, содержание же после извлечени  в коме бы..о 4,2%.

Сол но-кислый фильтрат нейтрализуетс  до щелочной реакции известковым молоком (с прибавкой углекислого Кальци ) и нагреваетс  около получаса на вод ной бане. Выпадает трехкальциевый цитрат, трудно растворимый в гор чей воде, вместе с ним выпадает р д других нерастворимых в данных услови  х оса ждени , примесей. Осадок отфильтровы

ваетс  и промываетс  гор чей водой. Вс  операци  образовани  и определени  трехкальциевого цитрата должна проводитьс  при температуре, близкой к 100°, ибо растворимость трехкальциевого цитрата понижаетс  с повышением температуры . Растворимость трехкальциевого цитрата 0,4 г в одном литре, поэтому значительных потерь лимонной кислоть при данной операции ожидать не приходитс  и вс  лимонна  кислота из сол нокислого раствора может быть полностью переведена в нерастворимую кальциевую соль.

Промыта  кальциева  соль лимонной кислоты взбалтываетс  в воде и разлагаетс  при нагревании небольшим избытком серной кислоты. Раствор ртфильтровываетс  от сернокислого кальци  и от других нерастворимых примесей и выпариваетс  до возможно малого объема.

Из упаренного раствора извлекают эфиром лимонную кислоту, а также небольшое количество других не кислотных примесей.

Извлечение эфиром может быть осуществлено также несколькими приемами.

Сильно сгущенный раствор лимонной кислоты смешиваетс  с кварцевым песком и затем полученна  масса подсушиваетс  в вакуум-аппарате при температуре не выше 40°. Суха  масса извлекаетс  эфиром . Извлечение лимонной кислоты заканчиваетс  гораздо скорее, чем выше описано.

Эфирный экстракт содержащий лимонную кислоту, отгон етс  до полного удалени  эфира, который замен етс  водой. Водный раствор отфильтровываетс  и дл  обесцвечивани  кип титс  с животным углем или сажей (не содержащим кальци ).

Водные растворы упариваютс  до консистенции сиропа и оставл ютс  дл  кристаллизации .

Полученный продукт окрашен слегка в й елтоватый цвет. Точка плавлени  кристаллов около lOOOj при 30° вещество полностью тер ет воду и вновь затвердевает и дальше плавитс  при 147, что совпадает с константами водной лимонной кислоты.

В виду того, что при первоначальной обработке махорочного материала кислотой извлекаетс  много веществ из табака.

то сильно затрудн ет всю дальнейшую бработку по видоизмененному способу, .не змельченный табачный или махорочный атериал предварительно обрабатываетс  ри кип чении известковым молоком и елОм. При этом происходит осаждение имонной кислоты в форме нераствориого кальциевого цитрата в самом табачном материале. Вс  операци  произвоитс  при нагревании, материал промываетс  гор чей известковой водой и при этом отмываетс  больша  часть посторонних примесей.

Отфильтрованный табачный материал поступает в дальнейшем в те же операции , которые предусматривает вышеописанный способ, т.-е. обработка кислотой, получение кальциевой соли, ее разложение , экстракци  лимонной кислоты эфиром и кристаллизаци .

Потери лимонной кислоты при предварительной обработке известью и мелом не превышают 0,2-0,4 г на литр рйствора . Вс  же дальнейша  обработка значительно улучшаетс .

Возможно также табачный материал измельчать и обрабатывать раствором серной кислоты (одна часть крепкой серной кислоты на 8 частей воды). На каждый килограмм материала необходимо брать 1 кг кислоты, что  вл етс  вполне достаточным дл  разложени  всех солей в табаке .

При такой обработке образуетс  очень густа смоченна  масса, которую необходимо очень хорошо перемешать.

Подготовленный таким образом материал поступает в сушку при температуре не выше 45 (лучше в вакуум-аппарате), а затем извлекаетс  эфиром. Необходимо отметить, что благодар  малой растворимости лимонной кислоты в эфире вс ка  операци  экстракции эфиром  вл етс  довольно продолжительной. Эфирный раствор дестиллируето  и смолистый остаток обрабатываетс  гор чей водой. При этом в водный раствор переходит лимонна  кислота, а смолистые примеси остаютс  в нерастворенном виде. Водный раствор кип титс  дл  очистки от крас щих веществ с углем или сажей и упариваетс  до малого объема, удобного дл  дальнейших операций. К водному раствору прибавл ют известкового молока и мела и при нагревании осаждают цитрат-кальци .