1. Proprietăți fizice și chimice de bază
EDTA (acidul etilendiaminotetraacetic) este un agent de chelare hexadentat care formează complexe stabile 1:1 cu majoritatea ionilor metalici. Cele trei săruri EDTA obișnuite diferă foarte mult în ceea ce privește conținutul de sodiu și calciu pre-complexat, ceea ce duce la un pH distinct al soluției, solubilitate și performanță de chelare.
| Articol | EDTA disodic | EDTA tetrasodic | EDTA calciu disodic |
|---|---|---|---|
| Formula chimică | Na2H2C10H12N2O8 | Na4C10H12N2O8 | CaNa2C10H12N2O8 |
| pH de soluție apoasă 1%. | 4,5–6,0 (slab acid) | 10,0–11,0 (puternic alcalin) | 7,0–8,0 (aproape neutru) |
| Solubilitate (25 de grade) | Moderat (~100 g/L) | Excelent (~250 g/L) | Moderat (~100 g/L) |
| Greutate moleculară | 372,24 (dihidrat) | 380.17 | 374.27 |
2. Interval optim de pH și performanță de chelare
Eficiența de chelare a EDTA este foarte dependentă de pH{0}}. Ioni mai complet deprotonați \\(\\boldsymbol{Y^{4-}}\\) există la pH mai mare, rezultând o capacitate de chelare mai puternică.
2.1 EDTA disodic
Interval optim de pH: 4,0–7,0 (acid slab spre neutru)
Forma principală existentă în soluție: \\(\\boldsymbol{H_2Y^{2-}}\\). Se transformă treptat în \\(\\boldsymbol{HY^{3-}}\\) și \\(\\boldsymbol{Y^{4-}}\\) când pH-ul depășește 6,2.
Performanță: Cea mai mare eficiență de chelare pentru \\(\\boldsymbol{Ca^{{2+}, Mg^{2+}, Fe^{2+}, Cu^{2+}}\\) la pH 5–7. Eficiența scade brusc sub pH-ul 4.
Aplicații tipice: Conservarea alimentelor, produse farmaceutice, cosmetice, tratarea apei și titrare de laborator.
2,2 EDTA tetrasodic
Interval optim de pH: 8,0–11,0 (alcali slabi spre puternic)
Forma principală existentă în soluție: complet deprotonată \\(\\boldsymbol{Y^{4-}}\\) după dizolvare.
Performanță: putere de chelare remarcabilă pentru metale cu valoare înaltă-cum ar fi \\(\\boldsymbol{Fe^{{3+}, Al^{3+}}\\) în condiții alcaline. Performanță slabă sub pH 7 din cauza protonației.
Aplicații tipice: detergenți industriali, albirea textilelor și hârtiei, tratarea apei pe câmpuri petroliere și formulări de curățare alcaline.
2.3 EDTA calciu disodic
Interval optim de pH: 6,0–9,0 (alcali neutru spre slab)
Caracteristică: pre-complexat cu ioni de calciu. Calciul poate fi înlocuit de metale grele precum plumbul și mercurul.
Performanță: leagă selectiv metalele grele toxicefără a chela calciul și magneziul, care evită riscurile de deficit de calciu.
Aplicații tipice: Primul ajutor pentru otrăvirea cu plumb/metale grele și terapia de chelare medicală.
3. Comparația capacității de chelare
Valoarea de chelare bazată pe greutate{0}(mg CaCO₃/g):
EDTA disodic: mai mare sau egal cu 265 mg/g (cel mai mare)
EDTA tetrasodic: mai mare sau egal cu 220 mg/g
EDTA calciu disodic: ≈ 180 mg/g (locurile de chelare cele mai scăzute, ocupate de calciu pre-legat)
Raportul molar: Toate cele trei produse se combină cu ioni metalici la aRaport molar 1:1.
4. Ghid de selecție
Se potrivește cu pH-ul sistemului
Sisteme slab acide și neutre (pH 4–7): alegeți EDTA disodic (grad universal)
Sisteme alcaline (pH 8–11): alegeți EDTA tetrasodic (solubilitate ridicată și rezistență puternică la alcalinitate)
Sisteme medicale și biologice: alegeți EDTA calciu disodic (sigur pentru echilibrul calciului)
Clasamentul capacității de chelare (în funcție de greutate egală)EDTA disodic > EDTA tetrasodic > EDTA calciu disodic
Considerent de solubilitate
Formule cu-concentrație ridicată și-dizolvare rapidă: preferați EDTA tetrasodic
Formule obișnuite: preferați EDTA disodic
5. Concepții greșite comune
Mit: EDTA Tetrasodium are cea mai puternică capacitate de chelare. Fapt: EDTA Disodium deține o valoare de chelare mai mare pe unitate de greutate. Tetrasodiul excelează numai în medii alcaline și solubilitate ridicată.
Mit: EDTA Calcium Disodium nu poate chela metalele. Fapt: Deplasează și leagă eficient metalele grele precum plumbul și mercurul, lăsând în același timp calciul și magneziul neatins.
6. Rezumat
EDTA disodic: pH 4–7, cea mai mare capacitate de chelare, chelator universal pentru formulări acide și neutre.
EDTA tetrasodic: pH 8–11, solubilitate superioară, special conceput pentru sisteme industriale alcaline.
EDTA calciu disodic: pH 6–9, chelare selectivă pentru metale grele, exclusiv pentru uz medical.