acid tartric

21
Acidul tartric Elaborat de studenta an III ROŞCA Mariana Chişinău 2014 Universitatea Academiei de Ştiinţe Facultatea Ştiinţe ale Naturii Specialitatea Biologie

description

acid

Transcript of acid tartric

Page 1: acid tartric

Acidul tartric

Elaborat

de studenta an III

ROŞCA Mariana

Chişinău 2014

Universitatea Academiei de Ştiinţe

Facultatea Ştiinţe ale Naturii

Specialitatea Biologie

Page 2: acid tartric

Istoric

Acidul tartric a fost izolat prima

dată de chimistul suedez Carl

Wilhelm Scheele în 1769.

În anul 1815, Jean Baptiste a descoperit că planul

luminii polarizate care trece prin nişte compuşi

organici, ar putea fi rotit fie în sensul acelor de

ceasornic, fie invers.

Câţiva ani mai târziu, în 1849, Louis Pasteur a

utilizat această informaţie, atunci când a separat

amoniu de sodiu de cristalele de tartrat în

funcţie de forma lor geometrică. Pasteur a

produs primul acid levotartric pur.

Page 3: acid tartric

Acizii tartrici există în patru modificaţii

stereoizomere:

a doi antipozi optici,

1. acidul (+) - tartric, dextrogir,

2. acidul (-)-tartric, levogir

acidul (±) – tartric racemic, rezultat din

amestecul enantiomerilor în părţi egale

acidul mesotartric, inactiv prin compensaţie

intramoleculară.

Izomerii inactivi prin compensaţie

intramoleculară se deosebesc de racemici prin

aceea că nu pot fi scindaţi în enantiomeri.

Proprietăţile chimice ale acizilor tartrici

Page 4: acid tartric
Page 5: acid tartric

• Se va observa că formulele de configuraţie ale acizilor (+)-tartric şi (-)-tartric nu au plan de simetrie. Aceste două formule se comportă una faţă de cealaltă ca două imagini de oglindire.

• Cum ele nu sînt superpozabile prin nici o succesiune de mişcări de translaţie şi rotaţie în spaţiu, ele reprezintă doi enantiomeri.

• Diferenţierea aceasta se menţine chiar atunci când cele două tetraedre ce compun molecula suferă o rotaţie în jurul legăturii comune ca axă.

Page 6: acid tartric

Proprietăţi fizice

• Acidul tartric se prezintă sub forma unor cristale mici albe când se află în stare solidă.

• Nu prezintă miros, dar inhalarea sa poate cauza tuse şi strănut.

• Se topeşte la 206° C. • Acidul tartric poate fi folosit pentru obţinerea unor

tipuri diferite de săruri, ca de exemplu sarea Rochelle, crema de tartar. Când se adaugă în apă, crema de tartar poate curăţa monedele de cupru.

• Pasteur a descoperit că un tip de cristale rotesc lumina în sensul acelor de ceasornic, iar alte cristale în sens invers.

Page 7: acid tartric

Acidul (+) – tartric dextrogir

Se găseşte în cantitate mare în natură (în fructe), liber sau ca sare de potasiu, de calciu sau de magneziu.

Se prezintă cristalizat cu două molecule de apă sub formă de prisme monociclice, foarte solubile în apă, mai puţin în alcool şi insolubile în eter.

Are p.t. 170 "C, iar în stare anhidră, p.t. 205".

Soluţiile sale rotesc planul de polarizaţie spre dreapta, rotaţia specifică variind cu concentraţia soluţiei, şi anume ea scade până la zero când se măreşte concentraţia soluţiei şi are valori negative la concentraţii mai mari.

Această variaţie se datorează ionizării acidului şi se observă numai în soluţie apoasă: în acetonă în care acidul este foarte puţin ionizat, rotaţia e practic independentă de concentraţie Rotaţia specifică pentru o soluţie de 25% în apă e: [α]20 D = + 12°

Page 8: acid tartric

Acid (+) - tartric (dextrogir)

Acid (+) - tartric (dextrogir) cu drojdia vinului, după încetarea

fermentaţiei prin încălzire cu acid sulfuric la I00"C se descompune într-

un amestec de bioxid de carbon, oxid de carbon,acetaldehidă. acetonă,

acid acetic, acid formic, acid piruvic, etc

Prin fierbere cu soluţii diluate de acid mineral sau hidroxid de sodiu

trece în acid (±) - tartric, racemic şi în acid mesotartric.

Acidul (+) - tartric reduce soluţia amoniacală de argint formînd o

oglindă; prin distilare uscată se obţine acid piruvic. Este folosit în

industria alimentară, la fabricarea bomboanelor,a limonadelor, în

medicină.etc

Page 9: acid tartric

Acidul (-)-tartric, levogir,

Se prepară din acidul (±) - tartric, racemic, prin scindare cu ajutorul metodelor

generale, de exemplu: din soluţia suprasaturată de (±) - tartrat de sodiu şi

amoniu, se depun fie cristalele formei (+), fie cele ale formei (-), după cum se

însămînţează unul dintre antipozi;

din soluţia apoasă a (±) - tartratului de sodiu şi amoniu, la temperaturi mai

mari decît 28°, se depun cristalele combinaţiei racemice o moleculă de apă,

sub această temperatură se formează însă cristale individuale ale celor doi

antipozi, cu patru molecule de apă, care pot fi separate. Din acestea se obţin

acizii respectivi.

Acidul (-) - tartric are proprietăţifizice identice cu ale acidului tartric dextrogir,

deosebindu-se prin rotaţia specifică, de semn contrar,

[α]20D= - 12°

Page 10: acid tartric

Surse de obţinere

• De exemplu la prelucrarea a 600 000 tone de struguri, din produsele secundare vinicole s-ar putea obţine următoarele cantităţi de acid tartric:.

.Principala sursă din care se obţine industrial acidul tartric este sarea acidă de potasiu numită tartru sau piatra de vin, care fiind greu solubilă în alcoolul vinului, se depune împreună cudrojdia, după încetarea procesului de fermentare.

. • tescovină - 156 000 kg;

. • drojdii vinicole - 200 000 kg;

. • vinasă - 90 000 kg

în total s-ar

produce anual 446

tone de acid tartric

Page 11: acid tartric

Acidul tartric

•Precipitarea cristalelor de

tartraţi este lentă cel mai

greu se depun tartraţii de

calciu din cauza

substanţelor coloidale şi a

particulelor din suspensie,

care împiedică aglomerarea

şi depunerea lor.

•Pe măsură ce evoluează vinul,

acidul tartric se precipită sub

formă de cristale de tartrat de

potasiu şi tartrat de calciu,

datorită apariţiei alcoolului în

mediu şi a scăderii temperaturii

în final, vinul conţine între 2 şi 5

g acid tartric /l.

•Este un acid tare care influenţează mult pH-ulvinului fiind în acelaşi timp cel mai rezistent la acţiunile bacteriilor lactice.

Gustativ, acidul tartric imprimă vinului o aciditate aspră, dură, la începutul vieţii acestuia.

• Este acidul care caracterizează atât strugurele cât şi vinul găsindu-se în proporţii de 1/4, 1/3 din totalul acizilor din vin

Dacă mustul şi vinul nu este protejat de dioxid de sulf suficient, acidul tartric este

atacat de bacteriile lactice şi are loc fermentaţia propionică în timpul maturării vinului, acidul tartric participă la o serie de

reacţii jucînd un rol important În proceselede oxido-reducere, cînd acesta este transformat în acid dihidroximalic şi acid dioxitartri şi o sarea complexă pe care o formeazăcu fierul

.

.

.

Page 12: acid tartric

Utilizări

Acidul tartric este tradiţional folosit în

industria alimentară

ca adaos în gemuri şimarmelade (3g/kg),

în pudra de cacao (5 g/kg), în maioneză

(5g/kg),

în concentrate de tomate pentru

menţinerea pH - ului la valoarea de 4,3,

în conserve de pere, căpşune etc; la

acidularea vinului tânăr sau lichiorului etc;

industria electrotehnică - se utilizează

sărurile AT. datorită proprietăţilor piro-

şi piezoelectrice, proprietăţi de a forma

câmp electroacustic şi a fonurilor de

ecou

industria fotochimică;

la vopsirea ţesăturilor pentru menţinerea

îndelungată a culorii; la depunerea

vopselei pe metal; în calitate de reactiv la

diferite analize chimice;

industria

farmaceutică;

industria de

panificaţie;

Page 13: acid tartric

Unde se găseşte...

Acidul tartric - unul dintre cei mai

răspândiţi acizi organici în împărăţia

plantelor.

În natură, conform datelor ale mai

multor autori, el se găseşte în viţa de vie

şi strugurii de poamă, în ananas, pepeni,

cartofi, piperul negru, în diferite

pomuşoare, etc., o parte în stare liberă, şi

restul sub formă legată de săruri (tartraţi).

Cea mai mare parte o alcătuieşte sarea

acidă de potasiu şi sarea de calciu.

Page 14: acid tartric

Dex Enantiomerii -sunt perechi de izomeri optici care se

găsesc în relaţia de obiect şi imaginea sa în oglindă şi care

rotesc planul luminii polarizate cu acela şi număr de

grade, unul spre dreapta şi celelalt spre stânga

LEVOGÍR se referă la unele substanțe optice care

deviază planul de polarizare a luminii spre stânga (în

raport cu observatorul care privește lumina din față).

Page 15: acid tartric

Bibliografia

• Duca Gh., Covaliov O.,Covaliov V. Auditul Ecologic. – Chişinău: CE

USM, 2001.

• Bulmaga C. Deşeuri vinicole. Formarea şi şi tehnologiile de prelucrare,

tratare şi valorificarea lor. – Chişinău: 1999

• Canterreli C. Elaboration et utilisation des produits secondaires de la

vinification. 1994.

• Mereuţă A. Optimizarea tehnologielor de obţinere a unor oxiacizi din

deşeurile oenologice. – Chişinău: CE USM, 2004.

Page 16: acid tartric
Page 17: acid tartric

Fabricarea acidului tartric din tartrat de calciu

• Pregătirea şi descompunerea materiei prime

• După indicii fizico-chimici tartratul de calciu trebuie să corespundă următoarelor cerinţeindicate în tabelul 6

• Tartratul de calciu brut se spală cu apă pentru al separa de impurităţile de tipul clorurilor,sulfaţilor de potasiu şi natriu, compuşilor fierului, aluminiului, substanţelor colorate şi alţicompuşi. În acest scop tartratul de calciu se suspendează în apă rece, se amestecă bine şi sesepară pe filtre Nutsche, pe filtre cu tambur în vid, în centrifuga filtrantă TB-600, în centrifugade decantare cu acţiune continuă cu descărcarea precipitatului pe transportor elicoidal НОГШ-325 sau ФПАК-M. Apa de spălare este trimisă în sistemul de canalizare.

Page 18: acid tartric

Tehnologiile de obţinere a

tartratatului de calciu • Obţinerea tartratului de calciu din sedimentele de drojdii

vinicole

• Extragerea tartratului de calciu din borhotul de drojdii rezultat la distilarea alcoolului poatefi efectuată prin trei metode

• : neutră, acidă şi bazică

• În ţara noastră tartratul de calciu se obţinea prin metoda acidă şi bazică. Peste hotare se practica mai mult metoda neutră, utilizând că agenţi de sedimentare a tartratului de calciucarbonatul şi sulfatul de calciu. Specialiştii în domeniu consideră, că metoda neutră nu necesită prelucrarea sedimentelor de drojdii cu acizi minerali, deoarece hidrogenotartratul de potasiu sedizolvă total în timpul distilării alcoolului. Soluţia fierbinte (70-75°C) ce conţine compuşitartrici se purifică, se prelucrează cu reactivi chimici în rezultatul căruia se obţine tartrat decalciu:

Page 19: acid tartric

• Schema tehnologică de producere a tartratului de calciu din sedimentele de drojdii se prezintă în figura 1.Sedimentele de drojdii mărunţite şi diluate cu borhot de drojdii se distilează în distilatorul 2.în rezultatul distilării alcoolului toţi tartraţii în soluţie sunt în stare solubilă. După decantare, partea limpezită se prelucrează în reactoarele 7 cu sodă calcinată până la pH-ul 5,5-6,0. Lavalorile mai mari ale pll-ului ca 6.5, borhotul se înnegreşte, cristalele de tartrat de calciu se obţinmărunte şi sedimentează greu.Sedimentarea tartratului de calciu se efectuează prin adăugarea clorurii de calciu. Tartratulde var, obţinut la prelucrarea cu sodă calcinată, are conţinutul de acid tartric de 50% şi este de ocalitate bună.Sedimentul obţinut după spălarea şi extracţia tartratului de calciu se foloseşte ca furaj pentruvite.

1 - instalaţie de mărunţire

şi amestecare; 2 -

distilator, 3 - regulator

pentru

administrarea borhotului;

4 - decantatoare; 5 -

agitator pentru suspenzia

de bentonită; 6 - filtrul de

control; 7 -neutralizatoare;

8 - agitator, 9 - decantator,

10 - dozator; 11 -

decantator în cascadă; 12

- uscător

Page 20: acid tartric

Fabricarea acidului tartric din tartrat de calciu

Acidul tartric se extrage din tartratul de calciu în urma descompunerii ultimului cu acidsulfuric:

Descompunerea se efectuează într-un reactor din inox, înzestrat cu agitator, ventilaţie şi barbotator cu abur.

La început în reactor se introduce apa. obţinută în urma spălării şlamului de ghips, cărbune activ şi apoi atent se adaugă acid sulfuric cu densitatea de 1,80 - 1,84 (de calitate A. ce nu conţine arseniu).

Amestecul reactant se încălzeşte până la temperatura de 85-90°C şi apoi atent cu porţiuni de câte 15-20 kg se încarcă tartratul de calciu. Dacă are loc mărirea viscozităţii masei, ca urmare a recristalizării ghipsului sub formă de bihidrat, se mai adaugă o anumită cantitate de apă de spălare, dar umplând reactorul nu mai mult de 70%. Tartratul de calciu se adaugă în reactor până când conţinutul acidului sulfuric se micşorează la 0,1-0,2%

Page 21: acid tartric

• Prezenţa fierului, aluminiului, acidului sulfuric etc., duce la apariţia nuanţelor gălbui sau brune în acidul tartric cristalic, de aceea la sfârşitul procesului de neutralizare excesul de acid se neutralizează cu cretă. Plenitudinea descompunerii TC şi prezenţa excesului de acid sulfuric sedetermină după valoarea pH-ului, care la sfârşitul reacţiei trebuie să fie de 1,5.

• Şlamul de ghips se filtrează şi se spală cu apă fierbinte (80°C) până când conţinutul acidului tartric în şlam nu este mai mare de 0,02 %.

• Pentru producerea unei tone de acid tartric din tartratde calciu, în procesul de producere se consumă 12-18 m3 apă pentru spălare.