Ce n’est pas spécifiquement le citron qui évite la cristallisation, mais le fait que le citron contient effectivement une substance acide, l’acide citrique. Le jus de citron présente un taux d’acidité élevé, avec un pH de 2.4 à 2.6 environ.

Pour mémoire, le pH est un paramètre qui indique le caractère acide, neutre, ou basique.

Lorsque le pH d’une substance est égal à 7.0, cette substance est dite "neutre" (aucune acidité, aucune basicité).

Lorsque le pH est inférieur à 7.0, la substance est dite "acide", c’est-à-dire qu’elle fournit des protons (H⁺ ou plus correctement H₃O⁺) à son environnement. L’acidité est d’autant plus grande que le pH est bas (p.ex. une solution à pH=0 est dix fois plus acide qu’une solution à pH = 1.0, et un million de fois plus acide qu’une solution à pH = 6.0).

Lorsque le pH est supérieur à 7.0, la substance est dite "basique", c’est-à-dire qu’elle fournit des hydroxyles (OH^-) à son environnement et qu’elle consomme les protons présents.

Il s’avère que les milieux basiques permettent la formation d’hydroxydes solides de nombreuses espèces (par exemple hydroxyde de cuivre Cu(OH)₂, hydroxyde de fer Fe(OH)₃, etc.). Cette réaction est appelée "précipitation" puisqu’elle conduit à un solide (parfois cristallin, parfois amorphe) qui n’est pas soluble en milieu basique.

Inversement, le milieu acide permet la dissolution de nombreux solide, ceci d’autant plus que le milieu est fortement acide. C’est d’ailleurs un procédé utilisé couramment en laboratoire pour venir à bout d’un solide qu’on doit solubiliser: on "attaque" le solide à l’acide concentré (p.ex. à pH = 1.0). Lorsque les solides sont des hydroxydes ou des oxydes, la réaction conduit très rapidement à la formation d’ions en solution (p.ex. le Cu²⁺ à partir du Cu(OH)₂ ou le Fe³⁺ à partir du Fe(OH)₃).

Donc, dans la majorité des cas, les solides (qu’ils soient amorphes, c’est-à-dire ne présentant pas d’organisation à courte et longue distance dans le matériau solide, ou qu’ils soient cristallins, c’est-à-dire dont les molécules sont parfaitement organisées à courte et longue distance dans le cristal) sont nettement plus solubles dans les milieux acides que dans les milieux basiques. Comme les matériaux cristallins ont une forte cohésion car ils sont parfaitement organisés, il est cependant plus difficile de les dissoudre que les matériaux amorphes.

En conclusion, tenter de faire croître un cristal ou de faire précipiter un matériau amorphe en présence de jus de citron est, en général, voué à l’échec!