Natriumcitrat och citronsyra

Det här får bli en bloggpost utan bilder men jag har fått en fråga på min post om perfekt smältande ost hur man ska kunna ersätta natriumcitrat med citronsyra och jag tänkte reda ut det lite.

…eller egentligen inte reda ut det för det är tyvärr lite trassligt att göra teoretiskt utan att det blir fel. Nu blir det rätt mycket överkurs för många nedan. Det är väl i princip gymnasiekemi men Emma (min fru som är gymnasielärare och har svinduktiga elever) hävdar att de inte klarar av den fullständiga beräkningen.

Det går att ersätta natriumcitrat med citronsyra men då måste citronsyran neutraliseras till ett pH runt 7. I kommentaren föreslogs det summareaktionen: C6H8O7 (citronsyra) + 3NaHCO3 (natriumvätekarbonat) = 3CO2(g) + 3H2O + Na3C6H5O7

Visst är den rätt i viss mån även om den är lite otydligt skriven (jag gillar inte när karboxylsyror skrivs på den formen), men det är, som likhetstecknet antyder, en jämvikt. Det betyder att reaktionen inte går i sin helhet åt höger utan beror av jämviktskonstanterna, eller pKa-värdena som man brukar kalla dem hos syror och baser (pKa = – log Ka).

Det frågeställaren undrar är om det funkar att ta en del citronsyra och tre delar bakpulver, utifrån formeln ovan. Så går det inte att tänka då det för det första är ett stökiometriskt förhållande, d v s det skulle vara 1 mol citronsyra till 3 mol bikarbonat och sedan får man räkna ut vad det motsvarar för massor med hjälp av molmassorna. Molmassorna är skapligt lika så det är nästan okej ut bara den aspekten, men det finns fler aspekter.

Som jag sa så löper inte reaktionen fullt ut utan reaktanter och produkter står i jämvikt, det är i och för sig ALLTID fallet men i fallet med svaga syror och baser är det rätt så uttalat. Ett ytterligare problem är att systemet inte är slutet. Viss koldioxid (CO2) kommer sticka iväg i form av gaser vilket driver reaktionen åt höger, men viss kommer också reagera med vatten och bilda kolsyra. För att trassla till det ytterligare så är det både temperatur- och lufttrycksberoende. Det går att räkna men jag tror felen blir så stora så man kan lika gärna göra som jag föreslår sist här i posten.

Är det då kört? Nej inte alls. Vi kan ju ta tillvara på det vår Herre givit oss i fråga om smaklökar. Det enda problemet med att använda citronsyran i det här syftet är att den smakar så förbannat surt och kan vi fixa det så funkar det fint. Egentligen är den i sin deprotonerade form också ett bättre emulgeringsmedel, men det skiter vi i nu.

Så här gör du:

Istället för 14 g natriumcitrat tar du 11 g citronsyra (det här är lite på en höft, jag har utgått från molmassor). Lös citronsyran i 1,2 dl vatten. Tillsätt sedan bikarbonat lite i taget och smaka av droppvis. När det inte längre smakar surt så är det klart och du kan fortsätta använda receptet. Munnen är superbra på att känna syra. Jag har inte testat det här själv men det måste verkligen fungera. Om någon testar skulle jag jättegärna vilja veta hur det har gått.

Ett annat alternativ är så klart att göra likadant fast då och då testa lösningen genom att droppa den på ett indikatorpapper (lackmus eller universal). När lösningen är neutral så smakar den inte surt längre.

Man kan använda bakpulver också, men det innehåller förutom bikarbonat även potatismjöl och det behöver vi ju inte.