اسید سیتریک قوی یا ضعیف؟ پاسخ، یک اسید ضعیف است. قدرت یک اسید اندازه گیری تمایل آن برای اهدای یون هیدروژن به یک محلول است. سطح تعادل، نقطه ای که اسید در آن از یون های هیدروژن متوقف می شود، قدرت اسید را تعیین می کند. وقتی این اتفاق می افتد سطح اسید در محلول کمتر است و اسید قویتر است. قدرت یک اسید با مقدار pKa نشان داده می شود. هر چه pKa یک اسید کمتر باشد، قدرت آن نیز بیشتر است.
مقاومت یک اسید یا برای آن ماده یک آلکالی به طور خاص توسط تعداد H + / OH- در محلول آن تعریف می شود. اسید ضعیف اسیدی است که یونهای H + یا OH- بسیار کمی در محلول خود داشته باشد، خصوصاً وقتی با محلول اسید قوی مقایسه شود. اسید سیتریک یک اسید ضعیف است، زیرا در محلول آن مقدار بسیار کمی یون H + دارد. در واقع یک اسید تری پروتیک است، به این معنی که در ساختار خود 3 اتم هیدروژن اسیدی دارد. اسید سیتریک یک اسید آلی است. بیشتر اسیدهای آلی اسیدهای ضعیف هستند. در مرکباتی مانند لیمو و پرتقال یافت می شود. در بیوشیمی، به عنوان واسطه چرخه اسید سیتریک مهم است و بنابراین تقریباً در متابولیسم تقریباً همه موجودات زنده رخ می دهد. همچنین به عنوان یک ماده تمیز کننده خوش خیم از نظر محیطی عمل می کند و به عنوان یک آنتی اکسیدان عمل می کند. بسیاری از کاربردهای صنعتی اسید سیتریک نه تنها بر اساس خاصیت اسیدی آن بلکه بر اثر قدرت تفکیک قدرتمند آن با فلزات گذرا مختلف، مانند آهن، مس، نیکل، کبالت، کروم و منگنز است. تولید اسید سیتریک با تخمیر ملاس هنوز هم مسیر اصلی تولید اسید سیتریک است که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد. در یک فرآیند ترجیحی، محیط حاوی اسید سیتریک با یک رزین پایه فاز جامد در تماس است تا اسید سیتریک را جذب کند. سپس اسید سیتریک با جابجایی با یک اسید قوی تر جذب شده و یک اسید سیتریک حاوی کسری کاملاً عاری از آلودگی توسط اسید قویتر جمع می شود. در یک فرآیند ترجیحی دیگر، یک محیط حاوی اسید سیتریک با یک پلیمر فاز جامد دیوینیل بنزن برای جذب اسید سیتریک تماس گرفته می شود و تماس در دمای زیر 40 درجه سانتی گراد است. سپس اسید سیتریک جذب شده با آب گرم جذب می شود. یک فرآیند اسید سیتریک معمولی با 15٪ محلول اسید سیتریک از فرآیند تخمیر آغاز می شود و محصول نهایی 25٪ – 30٪ اسید سیتریک را تولید می کند.
اسید فسفریک در درجه اول در کولا استفاده می شود، در حالی که اسید سیتریک به طور معمول در نوشیدنی های با طعم مرکبات یافت می شود. اسید فسفریک در اکثر موارد قویتر است، اما در واقع در طولانی مدت مضرتر از اسید سیتریک است. اسیدهای قوی در محلول 100٪ یونیزه می شوند. اسیدهای ضعیف فقط کمی یونیزه می شوند. اسید فسفریک از اسید استیک قویتر است و بنابراین تا حد بیشتری یونیزه می شود. اسید پلی فسفریک در آب حل نمی شود، با تولید گرما به اسید ارتو فسفریک هیدرولیز می شود. اسید سیتریک قوی یا ضعیف نسبت به اسید استیک؟ هر دوی اینها اسیدهای نسبتاً ضعیفی هستند، اما اسید سیتریک کمی قوی تر از اسید استیک است. مفهوم اسیدهای ضعیف و اسیدهای قوی اغلب اشتباه درک می شود. تنها چیزی که باعث تفکیک اسیدهای ضعیف و قوی می شود، مقدار Ka آنهاست، یا اینکه مولکول اسید به راحتی جدا می شود تا یک پروتون را بدهد و یک یون هیدروژن در محلول تشکیل دهد. این تعریف در مورد خطرناک بودن یا غلظت اسید چیزی نمی گوید! شما می توانید اسیدهای ضعیفی مانند اسید فسفریک داشته باشید که بسیار غلیظ هستند و ممکن است خطرناک و خورنده باشند اما هنوز هم اسیدهای ضعیفی هستند. همچنین، ما اسیدهای ضعیفی مانند اسید هیدروفلوئوریک “HF” داریم که اسیدهای ضعیفی هستند و حتی ممکن است بسیار رقیق شوند، اما بسیار خطرناک و سمی هستند. در طرف دیگر، ما می توانیم یک اسید قوی نیز داشته باشیم که اگر خیلی رقیق شود، به هیچ وجه خطرناک نیست. وقتی دانشمندان به اسیدهای “قوی” و “ضعیف” اشاره می کنند، چیزی راجع به خطرناک بودن آن ماده تأکید نمی شود. قوی ترین اسید کدام است: اسید نیتریک، اسید سیتریک، اسید تارتاریک یا اسید استیک؟ داده هایی در دسترس است که اسیدیته های نسبی، یعنی ثابت تفکیک اسید را به شما می گویند، لگاریتم منفی به پایه 10 تفکیک اسید است، مقدار منفی بیشتر نشان دهنده میزان بیشتر واکنش پروتونولیز است. بنابراین توسط این داده ها اسید نیتریک، یک اسید معدنی، قوی ترین است و اسید استیک ضعیف ترین است. البته هم اسیدهای تارتاریک و هم اسیدهای سیتریک پروتون بیشتری برای تحویل دارند.