

|Kimya Kimya dersi hakkındaki tüm bilgiler ve paylaşımlar bu bölümdedir.|


Forumumuzda bizimle birlikte paylaşıma katılmak için buradan üye olabilirsiniz.
veya Facebook üyeliğiniz ile sitemize kayıt olabilirsiniz.
|Yeni Konu Aç Cevap Yaz|


||LinkBack||Seçenekler||Stil|
|22 Ekim 2011, 12:09||#1 (permalink)|


Asitler
ASİTLER
Suda çözündüğünde H+ iyonları veren hidrojenli kimyasal türe ASİT denir. Asitler , en eski çağlardan bu yana tanınan maddelerdir. Sözgelimi , alkol mayalanmasının yanı sıra , asetik mayalanma , yani mikroorganizmaların etkisiyle alkolün sirkeye dönüşmesi daha o dönemlerde biliniyordu. Sirke , bir başka deyişle asetik asit , XIII. yy'a kadar bilinen tek asitti. Günümüzde kimya sanayisinin büyük bir bölümü , az sayıda asidin ( sözgelimi sülfürik, nitrik, asetik ve hidroklorik asitler ) üretimine ya da kullanımına dayanır.
Antoine Laurent Lavoisier ( 1743-1794 ) bazı maddelerdeki asit niteliğinin , oksijen ( asit doğrudan anlamına gelir ) kapsamalarından kaynaklandığını düşünüyordu. Ama Sir Humphrey Davy ( 1778-1829 ) hidroklorik asitte oksijen bulunmadığını kanıtlayıp , asit özelliğinin hidrojenin davranışından kaynaklanabileceğini ileri sürdü. 1887'de Svante Arrhenius , asitlerin , bazların ve tuzların sudaki çözeltilerinin elektriksel davranışlarını açıklamak için bir iyon ayrışması kuramı geliştirdi. Elektrolit adını verdiği maddeleri şöyle tanımladı : Erimiş ya da suda çözünmüş bu maddeler , elektriği iletir ve elektrik onları ayrıştırır. Asitler H+ iyonları veren elektrolitlerdir ; bazlarsa tersine , OH- hidroksil iyonlarını oluşturur. Bu , bütün asitlerin , topluca asit işlevini oluşturan bir özellikler kümesi taşıdığını ortaya koyar.
H+ iyonu , elektronumu yitirmiş ( e- ) bir hidrojen atomudur. Artı yüklü bu iyonu , anyonlar , özellikle de eksi yüklü hidroksil iyonları çeker. Karşıt yüklü bu iki iyon karşılaştıklarında , çok kararlı bir su molekülü oluşur ( 555 milyon su molekülünden yalnızca biri ayrışır ). Ayrıca su molekülünün oluşumu sırasında , bir litre suyun sıcaklığını 10oC'tan 23,6oC'ta yükseltecek ölçüde ısı açığa çıkar. Bir litre suda bir mol ( 6,02 * 1023 molekül ) hidroklorik asit çözündürülürse , elde edilen çözeltinin 55 su molü içinde bir mol H+ iyonu ve bir mol CI- iyonu yer alır. Bu , güçlü ya da bütünüyle çözünen bir asittir. Ama bir mol asetik asit , ancak bir molün binde 4,2'si kadar H+ iyonu sağlar ; dolayısıyla bu , zayıf ya da bütünüyle çözünmeyen bir asittir. Söz konusu olaylar , bir çözeltide açığa çıkan H+ iyonu sayısının yalın ve kolay bir biçimde dile getirilmesini gerektirir ; bu nedenle pHyi ( ya da hidrojen potansiyeli ) tanımlama yoluna gidilir.
Bir litre çözeltide bulunan H+ iyonunun mol sayısı 10-a 'yla gösterilirse , a'nın değeri pH'yi verir. Dolayısıyla , litre başına 10-2 mol hidroklorik asit içeren bir çözeltinin pH'si 2'ye eşittir. Gerçekte , H+ iyonu H3O+ ya da H+ (H2O) n hidronyum iyonu biçiminde , bir ya da birçok çözücüye ( yani su molekülüne ) bağlıdır. Bu nedenle renkli ayrıçlar ( gösterge ) katıldığında , asitler H+ iyonlarını onlara verir ve ayraçların yapısında , renginde değişime yol açarlar. Bilinen ilk renkli ayraçlar , helyantin çözeltisi ve turnusoldur. Demir , çinko ve alüminyum gibi bazı metaller , elektronlarını kolayca bırakır. Bir asit eşliğinde , söz konusu elektronlar iyonlarla birleşerek Hidrojen açığa çıkar ve metal , artı yüklü iyon biçiminde çözünür. Bakır , gümüş ve altın gibi metallerse , elektronlarını bırakmadıkları için çözelti halindeki asitlerden etkilenmezler. Gerçi nitrik asidin bakırı etkilediği gözlenir ; ama bu etki , yükseltgen kümesinden [NO3] kaynaklanır ve azot oksit buharları açığa çıkar. Asitler , kireçtaşlarıyla , yani kalsiyum karbonatla tepkimeye girerler : H+ iyonları , Ca2 ve CO32 iyonlarından oluşan billursu yapıyı parçalar ve karbondioksit gazını [CO2] açığa çıkaran bir çözelti oluşur.
Arrhenius kuramı , yalnızca sulu çözeltiler için geçerlidir. Oysa 1923'te Johannes Nicolaus Brönsted kullanılan çözücü ne olursa olsun H+ iyonunun rolünü açıklayan yeni bir tanım önermiştir. Brönsted'e göre asit , bir H+ iyonu bırakmaya elverişli bir maddedir ; bazsa , söz konusu iyonu alan maddedir ; dolayısıyla , eşlenik asit-baz çifti ortaya çıkar :
Asit- Baz + H+
Aynı yıl , Gilbert Newton Lewis (1875-1946 ) , yansızlaştırmayı , renkli ayraçların tepkimelerini ve katalizi ölçüt alarak , asit özellikleri gösteren bütün maddeleri bir küme içinde toplamaya ve elektron yapılarında ortak bir özellik bulmaya çalışmıştır. Asitler , bazların verdiği elektron çiftini alan ve bir ortak birleşme bağı oluşturan maddelerdir. Bütün Brönsted asitleri bu tanıma girer ( [ H+] iyonu bir elektron çifti alabilir ) ; ama bu tanıma AICI3 , SO3 vb. maddeleri de eklemek gerekir. Brönsted kuramı hidrojenli asitler için kullanılır ; dolayısıyla Lewis asitleri söz konusudur.
Başlıca mineral asitler arasında nitrik asit [ HNO3 ] , hidroklorik asit [HCI ] ve sülfürik asit [ H2SO4 ] sayılabilir. İki H+ iyonu açığa çıkarabilen sülfürik asit , bir diasit oluşturur. Fosforik asitse [ H3PO4 ] bir triasittir ( üç H+ iyonu açığa çıkarır ). Kimya sanayisinde büyük ölçüde üretilen ve tüketilen bu asitler , gübre ( nitratlar ve fosfatlar ) , plastik madde , boya , patlayıcı , parfüm , ilaç sanayisi ürünleri , vb. üretimde ya hammaddeyi ya da ara maddeyi oluşturur. Organik asitler , organik kimyayı ilgilendirir ve en az bir karboksil kökü [ -COOH ] içerirler ; aralarında , temel biyokimyasal maddelerin bileşenlerini oluşturan aminoasitlerin ve yağ asitlerinin de yer alması nedeniyle , çok büyük önem taşır.
Asitlerin büyük çoğunluğu ekşi lezzetlidir. Limonda sitrik asit , sirkede asetik asit tadı vardır. Ancak bazı asitler zehirli , bazıları parçalayıcı olduklarından rasgele tadılmamalıdır. Asit ve bazlarla renk değiştiren maddeler , asit ve bazların çözücüsü olur. Asit ve baz çözücülere ayraç adı verilir. Bir maddenin asit veya baz olduğunu bunlarla anlaşılır. Laboratuarlarda en çok kullanılan ayraç , turnusoldür. Turnusol , mor renkli bitkisel boyadır. Mavi turnusol kağıdı kırmızıya dönüyorsa o madde asit özelliğini taşır.
Asitlerin Bazı Özellikleri :
- Sulu çözeltileri elektrik akımını iletir.
- Mavi turnusol kağıdının rengini kırmızıya dönüştürür.
- Metallere etki ettiklerinde H2 gazının çıkmasını sağlar.
- Bazlarla birleşerek tuzları oluştururlar.
HCI + KOH - KCI + H20
- Çözeltilerinin tadı ekşidir, daha çok suda çözünür.
- Mg , Zn , Fe , Al gibi soy olmayan metallere etki ederek bunların tuzlarını oluşturur ve hidrojen gazını açığa çıkarırlar.
Zn + 2HCI -ZnCI2 + H2
Fe + H2SO4 - FeSO4 + H2
|Alıntı|
|22 Ekim 2011, 12:09||#2 (permalink)|


SİTRİK ASİT
Sitrik Asidin Özellikleri :
Sitrik asit , bitki ve hayvanların bilinen metabolitleri olan doğal bir bileşiktir. Sitrik asit ; gıda , içecek ve ilaç sanayiinde geniş olarak kullanılan çok yönlü bir bileşiktir.
İlk olarak 1784 yılında , Scheele limon suyundan sitrik asidi izole etmiştir.1893 yılında Wehmer , fungusları şeker çözeltisinde çoğaldıktan sonra sitrik asit ürettiklerini göstermiştir. Günümüzde , mikrobial fermantasyonla ticari olarak sitrik asit üretimi üzerine çalışmalar geliştirilmektedir.
Sitrik Asit Üretimi :
Sitrik asit , tarihte , ilk defa limon suyundan kristallendirilerek ; daha sonra , mikrobiyal olarak elde edilmiştir.
Sitrik asidin ticari olarak mikrobiyal üretimi , 1923 yıllarında başlamıştır. Mikrobiyal üretim şeker ve tuz çözeltisinin yüzeyinde , Aspergillusniger mikroorganizması kullanılarak gerçekleştirilmiştir (Kirk and Othmer 1993).
Sitrik asit fermantasyon prosesinde üç temel teknik vardır.
A. Penicillium ve Aspergillus'un sabit veya yüzey kültürü;
B. Sıvı kültürü ( 1930 ) A.niger
C. Katı tabaka kültürü , sürekli kültür , çok-basamaklı
A. Yüzey kültürü
Şeker içeren steril ortam , çelik veya alüminyum tepsilere dökülerek özel odalara yerleştirilir. Bu odalar , sıcaklık kontrollü , nemli ve hava sirkikülasyonludur. Çoğaltılmış A.niger sporları ortama aşılanır ve 28-30O C sıcaklık , %40-60 nemde 8-12 gün bekletilir. Organizma çoğalır , bütün yüzeyi kaplar ve ortam asidikleşmeye başlar. Fermantasyon sonunda ortamın pH'ı ölçülür , sıvı boşaltılır ve sitrik asit kristallendirilir. Miseller taze ortama eklenerek tekrar kullanılır.
Yüzey prosesleri çok eski prosesler olmasına rağmen , hala kullanılmaktadır. Bunların yerini sıvı üretim prosesleri almaktadır.
B. Sıvı üretim prosesleri
Bu ana prosestir. Fermantörlerde aşılama yapılarak , karıştırma hızı ve havalanma hızı kontrol edilir. Fermantasyon süresi 25-30O C sıcaklıkta 3-5 güne kadar düşer. Fermantasyondan sonra , sitrik asit ekstraksiyonu için sıvı boşaltılır ; misel tekrar kullanılabilir.
Bu metot iki basamaklı prosestir. Bu proseste , önce sporlar çoğalma ortamına aşılanır. 3-4 gün sonra miseller ayrılır ve üretim ortamına eklenir. 25-30O C' da oksijen gönderilir ve 3-4 gün sonra sitrik asit ekstrakte edilir.
C. Katı hal fermantasyonu :
Bu proses ilk olarak 1935 Chan tarafından bulunmuştur. Uygulaması güç olduğundan endüstriye uygulanmamıştır.
Fermantasyon ortamı , uygun oranda şeker kamışı melası , patates veya et püresi gibi gözenekli katı materyale tutturulur. Daha sonra spor süspansiyonu aşılanır. Karışım , tepsilerde 25-30O C'da 6-7 gün inkübe edildikten sonra su ile ekstrakte edilerek deriştilir ve sitrik asit ekstrakte edilir.
Yarı kesikli , sürekli ve çok basamaklı prosesler patentlidir ve tüm detayı bilinmez.
Kimyasal özellikleri :
Sitrik asit 175OC'nin üzerinde ısıtılırsa akonitik asit , sitrakonik asit , itakonik asit , aseton dikarboksilik asit , karbon dioksit ve suya parçalanır.
Sitrik asit , peroksitler , hipoklorit , persülfat , permanganat , periyodat , hipobromit , kromat , mangan dioksit ve nitrik asit gibi okside edici farklı maddelerin varlığında kolaylıkla okside olabilir. Sitrik asidin hidrojenasyona uğrayarak 1,2,3- propanetri karboksilik asit oluşur.
Trisodyum sitrat , sitrik asidin diğer tuzlarına göre , geniş olarak kullanılan tuzudur. Nötralleşme reaksiyonu oldukça yüksek ekzotermik bir reaksiyondur ( 1109 J/g sitrik asit ).
Sitrik asit , çok değerlikli metal iyonları ile şelatları oluşturacak pek çok kompleksler verirler. Bu önemli özelliğinden dolayı , sitrik asit veya sitratlar metal bulaşmasının kontrolünde kullanılır.
Metal iyonu normalde renkli olup ; sitrat varlığında ise , renksiz veya çok az renklidir. Farklı pH koşullarında metal hidroksitler çökelebilir ; sitrat kompleksi çözünebilir. Metal iyonları varlığında , organik moleküller katalitik olarak bozunabilir ; sitrik asit ile metal iyonları şelat oluşturarak kararlı kalabilir.
Şelat bir denge reaksiyonudur. Daima , şelat iyonlarıyla birlikte serbest halde metal iyonları da bulunabilir.
Sitrik asidin sulu çözeltisi karbon çeliklerine orta derecede korozif etki gösterir. Genellikle cam , fiberglas , polietilen , polipropilen , polivinil klorür ve çapraz bağlı vinil klorür gibi plastikler sitrik asitle korozyona uğramazlar.
Sitrik asit , bitki ve hayvan dokularında geniş olarak bulunur. Sitrik asit , bütün organizmalarda , Krebs çevrimiyle oluşur. Trikarboksilik asit çevrimi veya sitrik asit çevrimi , karbonhidratların , yağların veya proteinlerin suya dönüşümünü içerir. Bu çevrim , organizmanın büyümesi , hareket etmesi , kemosentezi ve yenilenmesi için gerekli enerjiyi sağlar. Aynı zamanda bu çevrim hücre sentezindeki amino asit ve yağlar gibi karbon içeren maddelerin sentezini de sağlar. Bir çok maya , mantar ve bakteri türü sitrik asit çevrimini içerir. Sitrik asit üretim prosesinde bunlardan maksimum ürün verecek türleri seçilir. Bu temele dayanarak , günümüzde sitrik asit üretmek için , ticari fermantasyon prosesleri geliştirilmektedir.
Sitrik Asidin Kullanım Alanları :
Sitrik asidin farklı gıda alanlarında ve endüstriyel uygulamalarda kullanımı çok fazladır. PH ayarlamak için , bir asit olarak ; pH'ı korumak ve kontrol etmek için , bir tampon olarak ; çok değerlikli metal iyonları ile kararlı bir kompleks yapı verecek şelatör olarak ; emülsiyonları ve diğer çok fazlı sistemleri kararlı kılmak için dağıtıcı mၡdde ( dispersing agent ) olarak ; ayrıca , gıdalarda ve içecek ürünlerinde tat verici olarak kullanılır.
Sitrik asit , sodyum sitrat ve potasyum sitrat karbonatlı ve karbonatsız içeceklerde geniş olarak kullanılır. Meyve suyu , düşük kalorili içecekler ve susuzluk giderici içeceklerde , tek başına ve/veya sitrat tuzlarıyla birlikte tat verici ve antimikrobiyal korumayı artırmak amacıyla kullanılır.
Sitrik asit şekerlere ekşilik vermek için eklenir. Şekerin invesiyonunu önlemek ve maksimum jel dayanımını artırmak için , pektin jelli şekerlemelerde kullanılır. Taze sebzelerin enzimatik olarak kararmalarını önlemek için , sitrik asit ve askorbik asit karışımı kullanılır.
|Alıntı|
|Reklam Alanı|
|Yeni Konu Aç Cevap Yaz|
|Etiketler|
|asitler|
|Konuyu Toplam 1 Üye okuyor. (0 Kayıtlı üye ve 1 Misafir)|
|Seçenekler|
|Stil|

