1. Giới thiệu các loại phức Chelate, hợp chất hóa học tạo phức Chelate

Chelate là gì ? Chelate là phức chất vòng càng giữa những hợp chất hữu cơ dẫn xuất từ amino polycacboxylic axit với những ion sắt kẽm kim loại .Bạn đang xem : Chelate là gì

1.1. Các dạng phức Chelate

Các dạng tồn tại của trung, vi lượng chelate thường ở hai dạng chủ yếu sau:

– EDTA viết tắt từ chữ : Ethylen Diamin Tetraacetic Axit và- EDDHA, viết tắt từ chữ : Ethylene Diamin Di ( o-Hydroxyphenylacetic ) Axit, ngoài hai dạng trên đôi lúc còn ở dạng :- EHPG viết tắt từ chữ : ( N, N ” – Ethylenebis-2 – ( o-HydroxyPhenyl ) Glycine ) một dạng chiết xuất từ Amino axit .

1.2. Các hợp chất hữu cơ dẫn xuất từ amino Polycacboxylic axit

NTA – Nitrilo Triaxetic AxitNTA – Nitrilo Triaxetic AxitEDTA – Etylen Diamino Tetraaxetic Axit .- Etylen Diamino Tetraxetic Axit ( EDTA ) : H4Y( H4Y tan kém trong nước, nên khi chuẩn bị sẵn sàng dung dịch khó khăn vất vả )- Dinatri etylen diamino tetra axit : Na2H2Y( Na2H2Y dễ tan hơn trong nước hơn H4Y )Để phản ứng xảy ra được thuận tiện người ta thường dùng Na2H2Y làm dung dịch tạo phức. Vì vậy để thuận tiện cho việc gọi tên ta quy ước H4Y và NaH2Y đều gọi chung là EDTA .Ethylene Diamine-N,N”-bis (2-Hydroxyphenylacetic) Axit: EDDHAEthylene Diamine-N, N ” – bis ( 2 – Hydroxyphenylacetic ) Axit : EDDHAEDDHA được biết với tên thường thì là Ethylene Diamine Di ( o-hydroxy phenyl acetic ) Axit, hoặc EHPG. Nó có những link mạnh giữa những nhóm phenolic và những sắt kẽm kim loại ( đặc biệt quan trọng là Fe ( III ), Zn, Mn ). Những link này mạnh hơn nhiều những link thuần tuý của Cacboxylic chelates của EDTA .DTPA – Diethylene Triamine Pentaacetic AcidDTPA – Diethylene Triamine Pentaacetic AcidLà hoá chất đắt tiền, được sử dụng nhiều trong nghành nghề dịch vụ dược để sản xuất những thuốc uống có chứa vi lượng : Zinc-DTPA, Canxi-DTPA …

Trong khuôn khổ bài viết này chúng ta chỉ nghiên cứu về phức EDTA Chelate, phức điển hình được làm nguyên liệu trong sản xuất phân bón và pha chế dung dịch dinh dưỡng cây trồng thủy canh.

1.3. Tìm hiểu về EDTA, EDTA là gì?, tính chất vật lý hóa học của EDTA

– EDTA là từ viết tắt của EthyleneDiamineTetraacetic Acid. Đây là một axít hữu cơ mạnh ( hơn 1.000 lần so với axít acetic ), được tổng hợp vào năm 1935 bởi nhà bác học F. Munz .- EDTA và những muối của nó thường ở dạng tinh thể màu trắng hoặc bột, không bay hơi và có độ tan cao trong nước .Xem thêm : Tiểu Sử Sơn Tùng M – Tiểu Sử Của Nam Ca Sĩ Tài Năng– EDTA được tổng hợp từ ethylenediamine ( C2H4 ( NH2 ) 2 ), formol ( HCHO ) và gốc cyanide ( HCN hoặc NaCN ) .- Các mẫu sản phẩm thương mại thường ở dạng muối như thể CaNa2EDTA, Na2EDTA, Na4EDTA, NaFeEDTA, …

– EDTA phân hủy (cháy khét) ở nhiệt độ > 160oC.

2. Cơ sở lý thuyết tạo phức trung, vi lượng dạng EDTA Chelate

2.1. Sự tạo phức của EDTA và ion kim loại

– EDTA trong nước là axit yếu, phân ly theo 4 nấc có những hằng số pK1 = 2,0 ; pK2 = 2,67 ; pK3 = 6,16 ; pK4 = 10,26 .- Trong dung dịch EDTA phân ly theo phương trình : Na2H2Y → 2N a + + H2Y2 -Anion H2Y2 – tạo phức với hầu hết những cation sắt kẽm kim loại :M + + H2Y2 – = MY3 – + 2H + ( sắt kẽm kim loại hóa trị I )M2 + + H2Y2 – = MY2 – + 2H + ( sắt kẽm kim loại hóa trị II )M3 + + H2Y2 – = MY – + 2H + ( sắt kẽm kim loại hóa trị III )M4 + + H2Y2 – = MY + 2H + ( sắt kẽm kim loại hóa trị IV )Phản ứng tổng quát của EDTA với ion sắt kẽm kim loại : Mn + + H2Y2 – = MY ( n-4 ) + 2H +Ta nhận thấy :- Các ion sắt kẽm kim loại không phân biệt hoá trị tạo phức với EDTA theo mol là 1 : 1

2.2. Mô tả giải thích quá trình phản ứng của Cation kim loại với EDTA

– Sự tạo thành phức của sắt kẽm kim loại với Amoniac ( NH3 ) : phân tử NH3 phối hợp với những ion sắt kẽm kim loại bằng những link cho nhận giữa cặp electron tự do của N với ion sắt kẽm kim loại tạo thành những chất tan trong dung dịch .– Đối với Ethylenediamin hai phân tử amoniac sẽ cùng link với ion sắt kẽm kim loại. Mỗi một nitơ sẽ cho nhận 1 cặp điện tử, như vậy sẽ hình thành một link đồng hoá trị với ion sắt kẽm kim loại .– Đối với EDTA những hidro được sửa chữa thay thế bởi Ion Axetat. Một trong những oxi trong Axetat lại có năng lực hình thành mối link khác với ion sắt kẽm kim loại ( Trong ion Axetat có hai nguyên tử oxi với bốn cặp điện tử, nhưng chỉ có một ion duy nhất hoàn toàn có thể hướng về phía ion sắt kẽm kim loại, và ion axetat sẽ mất đi một hidro để hình thành link C-N ) .

Cấu trúc phức chelate

Độ bền của những phức chelate sắt kẽm kim loại nhờ vào vào pH dung dịch và cấu trúc electron của ion TT .

2.3. Ảnh hưởng của pH môi trường đối với phản ứng giữa ion kim loại với EDTA

Trong phản ứng tạo phức luôn đẩy ra 2 ion H +, do vậy độ bền của phức chịu sự ảnh hưởng tác động của pH môi trường tự nhiên là khá lớn .- Hằng số bền của phức ( Kb ) :Trong dung dịch phức MY phân ly theo phương trình : MY ( n-4 ) → Mn + + Y4 –Trong đó nhờ vào vào pH thiên nhiên và môi trường ( nồng độ H + ) vì :

– Vì vậy năng lực tạo phức với sắt kẽm kim loại ( hằng số bền của phức Kb ) phụ thuộc vào vào pH của dung dịch, ví dụ điển hình như Ca2 + và Mg2 + nhu yếu pH khoảng chừng 10. Mặt khác, sự tạo phức với những sắt kẽm kim loại còn nhờ vào vào hằng số hình thành phức, hằng số càng cao thì năng lực tạo phức càng cao .- EDTA vận động và di chuyển vào trong đất và tạo phức với những sắt kẽm kim loại vết cũng như là những sắt kẽm kim loại kiềm thổ ( Na +, K +, Ca2 +, … ), từ đó làm tăng độ hòa tan của sắt kẽm kim loại. Đặc biệt là trong đất phèn, EDTA sẽ tạo phức kẹp ( chelate ) Fe-EDTA từ đó làm giảm quy trình hoạt động giải trí của Fe3 +. Trong thiên nhiên và môi trường kiềm, EDTA lại tạo phức hầu hết với Ca2 + và Mg2 + tạo thành CaMg-EDTA làm giảm độ cứng của nước .

2.4. Một số phức EDTA chelate, tính chất hóa lý và độ bền của phức

Một số phức EDTA chelate ứng dụng làm dinh dưỡng cây cối sau :

Source: http://139.180.218.5
Category: Thuật ngữ đời thường