به گزارش گروه استان های باشگاه خبرنگاران جوان از زنجان؛ جوهر لیمو (سیتریک اسید) یکی از اسیدهای آلی است که در اکثر مرکبات به ویژه در لیموترش، انار ترش و پرتقال یافت می شود. فرمول مولکولی آن C6H8O7 می باشد. به عنوان ماده نگه دارنده در برخی از مواد غذایی و چاشنی مناسب برای ایجاد مزه ترش در غذاها، نوشابه‌ها و آب میوه ها کاربرد دارد. از جوهر لیمو در صنایع آرایشی، بهداشتی و داروئی استفاده می‌گردد و مقداری خاصیت آنتی اکسیدانی نیز دارد.
در دمای اتاق، سیتریک اسید به صورت پودر کریستالی سفید است و در آب به خوبی حل می گردد. در دمای بالاتر از 175درجه سانتیگراد تجزیه شده وکربن دی اکسید و آب آزاد می کند.
جوهر لیمو در قرن هشتم میلادی توسط جابر بن حیان (شیمیدان و داروساز ایرانی و شاگرد امام جعفر صادق (ع)) کشف شده است. دانشمندان قرون وسطی در اروپا در قرن سیزدهم میلادی با خواص اسیدی لیمو ترش و آب لیمو ترش آشنا شدند.
جوهر لیمو (سیتریک اسید) در سال 1784 میلادی توسط یک شیمیدان سوئدی به نام کارل ویلملم از آب لیمو ترش جداسازی شد. در حال حاضر یکی از عمده ترین کشورهای تولید کننده آن چین است. امروزه بیشتر سیتریک اسید مورد نیاز در جهان به روش زیست فناوری (نوع خاصی از کپک اسپرژیل می تواند مواد قندی را در شرایط ویژه ای به آن تبدیل نماید) تولید می گردد.
در گذشته های دور سیتریک اسید از انارهای وحشی جنگلی ترش و یا از لیمو ترش تهیه می شد که در حال حاضر این روشها اقتصادی نیستند.
استفاده از امواج فراصوت برای تسریع و بهبود واکنش های شیمیایی را سونو شیمی می گویند. در برخی از واکنش های شیمیایی، استفاده از امواج فراصوت در قیاس با شرایط حرارتی، روش بسیار کار آمدتری می باشد.
اثرات امواج فراصوت در واکنش های شیمیایی، به خاطر پدیده حفره سازی می باشد. حفره سازی یک پدیده فیزیکی است که طی آن حفرات گازی و بخاری ایجاد شده در یک مایع تحت امواج فراصوت بزرگ شده و سپس منفجر می شوند، این پدیده ایجاد جریان آشفته در مایع و افزایش سرعت انتقال جرم و نفوذ مولکولی را سبب می شود که نتیجه آن افزایش سرعت واکنش شیمیایی است.
البته امواج فراصوت در ایجاد دماها و فشارهای نقطه ای بسیار بالا در محلول نیز نفش دارند. سونو شیمی در برخی اهداف از جمله حداقل استفاده از مواد شیمیایی و حلال های خطر ناک، مصرف انرژی کمتر و افزایش گزینش پذیری واکنش های شیمیایی، با شیمی سبز هماهنگ است.
الکل میوه ( اتانول) یکی از حلال های سبز در سنتز آلی و ماده واسطه شیمیایی برای تولید ترکیبات آلی است. علاوه بر این در صنایع مختلف از جمله: در صنایع عطر، ضد یخ، رنگ وترکیبات ضد عفونی کننده کاربرد فراوان دارد. امروزه همچنین به عنوان سوخت مناسب و ماده افزودنی به بنزین کاربرد دارد. در حال حاضر برخی از پسماند های کشاورزی و غذایی با روش زیست فناوری به اتانل تبدیل می شوند.
با توجه به اصول دوازده گانه شیمی سبز، جستجو برای یافتن محیط واکنش جایگزین برای حلال های فرار آلی و اغلب سمی که عموما در روش های سنتز آلی مورد استفاده قرار می گیرند، هدفی مهم در توسعه فرآیند های شیمیایی سبز می باشد. از دیدگاه زیست-محیطی و اقتصادی، استفاده از حلال سبز برای انجام واکنش های آلی، توجه بسیاری از محققان را در بخش های صنعتی و پژوهشی به خود جلب کرده است. حلال های سبز عوارض زیست-محیطی کمتری دارند. از سوی دیگر، استفاده از انرژی امواج مکانیکی در مدت زمان کوتاهتر مانند امواج فراصوت به جای استفاده از روش های بازروانی و همزدن طولانی و مصرف زیاد آب و انرژی حرارتی، می تواند قدمی دیگر در رسیدن به اهداف شیمی سبز باشد.
با استفاده از جوهر لیمو، امواج فراصوت و اتانل، تعداد زیادی از مشتقات پیرولیدینون از مواد اولیه ساده و در دسترس تهیه شده است. از جمله ویژگی های این روش جدید می توان به استفاده از: جوهر لیمو (سیتریک اسید) به عنوان کاتالیزگر و افزودنی سبز، اتانول به عنوان حلال سبز و امواج فراصوت به عنوان انرژی سبز ارشاره نمود.
از ویژگیهای مهم دیگر این پژوهش، تهیه مشتقات پیرولیدینون با بازده بالاتر، زمان کوتاهتر و جداسازی و خالص سازی آسان محصول است.
این کار پژوهشی، به عنوان بخشی از رساله دکتری تخصصی شیمی آلی حمیده آهنکار به راهنمایی پروفسور دکتر علی رمضانی استاد شیمی دانشگاه زنجان به انجام رسیده است.
نتایج این پژوهش در مجله شیمی سبز (Green Chemistry) با ضریب تاثیر هشت و دوصدم در مارس 2016 به صورت یک مقاله پژوهشی کامل منتشر شده است. مجله مذکور، معتبر ترین مجله تخصصی شیمی سبز جهان است که توسط Royal Society of Chemistry منتشر می گردد.
انتشار این مجله در سال 1999 میلادی آغاز شده است و هدف آن ایجاد، گسترش و ارتقاء علوم و فناوری های سبز در زمینه شیمی است.