Universitatea Politehnica Bucuresti Facultatea de Chimie
Aplicata si Stiinta Materialelor Master Biocombustibili,
Biorafinarii Si Tehnologii Conexe
Acid Lactic
Conductor tiinific:Prof.Dr.Ing IOAN CALINESCU
Masterand:ADRIANA STOICA
2011
Cuprins1. Introducere 2. Proprieti 2.1 Proprieti fizice 2.2.
Proprieti chimice 2.2.1.Esterificare interna 2.2.2. Esterificare
2.2.3. Oxidare 2.2.4.Reducerea acidului lactic 2.2.5. Alte reacii
Metabolismul acidului lactic: Procesul glicolizei 3. Metode de
obtinere 3.1. Materii Prime 3.2. Fermentarea acidului lactic 3.3.
Materii prime. 3.4. Purificarea acidului lactic 3.5. Sinteza de
acid lactic 4. Specificaii de calitate 5. Utilizarea acidului
lactic 6. Metode specifice de obtinere a acidului lactic 6.1.
Procesul 6.1.1. Materii prime 6.1.2. Lichefierea 6.1.3.
Zaharificare 6.1.4. Fermentaia 6.1.5. Inocul fermentaie 6.1.6.
Centrifugarea 6.1.7. Ultrafiltrare 6.1.8. Electrodializa 6.1.9.
Concentraia de acid lactic prin evaporare 6.1.10. Schimbatoare de
caldura 7. Alternative procesul de configuraii 7.1. Producia de
furaje (Procesul 2) 7.2. Zaharificare simultan i fermentare
(Procesul 3) 7.3. Reciclarea hidroxidului de sodiu din
electrodializa (Procesul de 4). 7.4. Mai mici valori pH-ului n
etapa de fermentare (Procesul 5) 7.5. fermentare continu cu celule
de reciclare (procesul 6)
8. Bilant de materiale 8.1 Schema de flux tehnologic 9. Calcului
costului unitar al produsului. 9.1 Stabilirea consumurilor
specifice 9.2 Schema de personal
1. Introducere Acidul lactic, acid 2-hidroxipropionic, a fost
descoperit in 1780 de catre chimistul suedez Scheele, el l-a izolat
din laptele acru ca un sirop maroniu impur. Chimisti francezi
Thenard, Fourcroy i Vauquelin, i Bouillon-Lagrange au negat faptul
c acidul lactic Scheele a fost un compus unic; au postulat c acidul
era mai mult un acid acetic combinat cu un alt compus. Un alt
chimist suedez Berzelius a repetat experimentele lui Scheele i a
concluzionat c acidul lactic a fost un compus singur. El a
descoperit, de asemenea, acid lactic n lapte proaspt, n carne de
bou, n snge i mai multe alte buturi provenite de la animale. Acidul
lactic a fost redescoperit de ctre chimistul francez Braconnot i,
la scurt timp dup, chimistul german Vogelv s-a dovedit identitatea
de acid a lui Scheele. n 1839 Fremy produce acid lactic prin
fermentarea de glucide, cum ar fi zaharoza, lactoza, manitol,
amidon i dextrin. Fabricarea industrial a acidului lactic a fost
nfiinat n 1881 2. Proprieti 2.1. Proprieti fizice Acidul lactic ,
CH3CH (OH) COOH, acid 2-hidroxipropionic este cea mai simpl formula
de acid hidrocarboxilic cu un atom de carbon asimetric. Se gsete ca
un amestec racemic (DL), i, de asemenea, n dou forme optic
active:
Acidul lactic anhidru pur racemic este un solid cristalin alb,
cu un punct de topire sczut.Acidul lactic este un lichid incolor
siropos, higroscopic solubil in apa, alcool si glicerina in orice
proportie. Are densitatea 1,249 la 15C, indicele de refractie
1,4414 la 21C si dezvolta o volatilitate scazuta. Alte proprietati
fizice importante sunt: - punct de topire: L-53 C, D-53 C, D/L-16.8
C, - punct de fierbere: 122 C la 14 mmHg si 82 oC la 0,5 mm Hg, -
constanta de disociere: 1,37 x 10-4, - caldura de combustie: 1361
KJ/mol, - caldura specifica la 20 oC: 190 J/mol x K.
Din cauza naturii foarte higroscopic de acid lactic, acesta este
n mod normal, obinut ca o soluie concentrat, pn la 90 % incolor i
inodor practic. Este complet
solubil n ap, etanol, eter dietilic i ali solveni organici, care
sunt miscibile cu apa, este practic insolubil n benzen i cloroform.
Distribuia de acid lactic ntre ap i solveni organici unele pot fi
gsite n literatur. Sintetic acidul lactic este produs optic adic
inactiv, un amestec racemic. Acidul lactic produs prin fermentaie
este optic de producie activ i D (-), poate fi L (+) sau specific
de acid lactic optic active, dac la determinare folosim un
Lactobacillus corespunztor. D (-) enantiomerul L (+) este
enantiomerul dextrogir i L (+), acidul levogir; cu toate acestea,
srurile i esterii de lactic sunt, n general levogiri 2.2. Proprieti
chimice Acidul lactic este un acid slab, ceea ce nseamn c disociaz
doar parial n ap. n soluie, ca orice acid monobazic, pierde un
proton producnd ionul lactat si H+. Aceasta este o reacie
reversibil si de echilibru:
2.2.1.Esterificare interna Acidul lactic, fiind att un alcool i
un ester, poate fi supus esterificarea intermoleculare pentru a
produce un ester; acid lactic dimer
Un alt ester bimolecular care pot forma n cazul n care
distilarea la temperatur nalt a acidului lactic este ncercat este
dilactide, un ester ciclic
Pe deshidratare n continuare de acid lactic dimer, acizi
polilactici pot fi formati. Acestia sunt poliesteri liniari de
lungimea lanului nedefinit.
Disponibile n comer soluii apoase de acid lactic conin cantiti
variabile de acid lactic dimer i acizi polilactici. Cantitile
depind de concentraia i vrsta a soluiei. Soluii la fel de slabe ca
6,5% va conine 0.2 % acid lactic dimer ; o soluie 88% greutate
lactic conine
