金屬螯合劑(共4頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上金屬螯合劑一、螯合劑的概念 由一個(gè)簡(jiǎn)單正離子(稱為中心離子)和幾個(gè)中性分子或離子(稱為配位體)結(jié)合而成的復(fù)雜離子叫配離子(又稱絡(luò)離子)含有配離子的化合物叫配位化合物。在配合物中中心離子與配位體通過配位鍵結(jié)合。配位鍵是一種特殊的共價(jià)鍵通常的共價(jià)鍵是由兩個(gè)成鍵·原子繃出一個(gè)電子形成共同電子對(duì)的而在配位鍵中是由一個(gè)原子提供電子對(duì)另一原手提供攀刪道形成的。為了區(qū)別把共價(jià)鍵用“一”表示如H·+·HHH(HH)配位鍵奶刪“”表示箭頭指向提供空軌道的原子如Cu+NH3CuNH3(CuNH3)。如果配位體中只有一個(gè)配位原子則中心離子與配位體之間只能形成一

2、個(gè)配位鍵。而有些配位體分瑚中含有兩個(gè)以上的配位原子而且這兩個(gè)原子間相隔著兩至三個(gè)其他非配位原子時(shí)這個(gè)硼體就可以與中心離子(或原子)同時(shí)形成兩個(gè)以上的配位鍵并形成一個(gè)包括兩個(gè)配位剿五元或六元環(huán)的特殊結(jié)構(gòu)把這種配合物稱為螯合物。螯合物比一般配合物更穩(wěn)定。 把能形成螯合物的配位體叫整合劑。螯合劑包括無機(jī)和有機(jī)兩類。它們?cè)谇逑催^程中蕉著重要用途。 二、無機(jī)金屬離子螯合劑 聚磷酸鹽螯合劑的缺點(diǎn)是它們?cè)诟邷叵聲?huì)發(fā)生水解而分解使螯合能力減弱或喪失。而且其螯合能力受pH值影響較大蘭般只適合在堿性條件下作螯合劑。一般說來這些無機(jī)螯合劑對(duì)重金屬離子特別是鐵離子的螯合能力較差。由于以上缺點(diǎn)使無機(jī)螯合劑的用途受到限制

3、通常只用于對(duì)鈣、鎂離子螯合所以常作為硬水軟化劑。 三、有機(jī)金屬離子螯合劑 能與重金屬離子起螯合作用的有機(jī)化合物很多如羧酸型、有機(jī)多元膦酸等。 1羧酸型 在清洗劑中使用的羧酸型螯合劑主要有氨基羧酸類和羥基羧酸類等。 (1) 氨基羧酸類氨基羧酸用作螯合劑的有乙二胺四乙酸(EDTA)氨基三乙酸(又稱次氮基三乙酸NTA)二亞乙基三胺五乙酸及其鹽等。它們對(duì)鈣、鎂離子均有較強(qiáng)的螯合作用。從單位質(zhì)量的三種酸螯合鈣離子的數(shù)量看以NTA螯合最多ZDTA其次DTPA再次。從實(shí)用方面來看NTA與鈣離子形成的螯合物相當(dāng)穩(wěn)定且價(jià)格又便宜所以常在洗滌劑中做三聚磷酸鈉的代用品。 乙二胺四乙酸二鈉鹽分子中含有兩個(gè)氮原子和四個(gè)

4、氧原子可提供形成配位鍵的電子對(duì)可與鈣離子形成六個(gè)配位鍵組成的K元環(huán)如下 在水中很穩(wěn)定不易解離。但由于乙二胺四乙酸價(jià)格昂貴目前只用在不停車清洗等特殊蝴垢清洗中而且常用在水中溶解度較其大的二鈉鹽或四鈉鹽。二鈉鹽水溶液的pH值為4.4四鈉鹽水溶液pH值為10.8。應(yīng)當(dāng)注意在堿性條件下有些金屬離子會(huì)形成氫氧化物沉淀從-豕期析出而不被螯合例如Fe3+在pH>8的水溶液中會(huì)形成Fe(OH)3沉淀而不能用 EDTA去贛合Fe3+。所以盡管氨基酸的螯合能力受pH值影響在pH值較高的范圍內(nèi)整合能力較蛾貓如果金屬離子在pH值較高條件下生成氫氧化物則不能被螯合在實(shí)用中要注意。 (2)羥基羧酸類用作螯合劑的這類

5、羧酸主要是檸檬酸(CA)、酒石酸(TA)和葡萄耀I(xiàn)酸(GA)。由于這些螯合劑在酸性條件下整合性能較弱在洗滌劑配方中通常采用它們的瀾作助洗劑。其中葡萄糖酸鈉是一種良好的全能螯合劑對(duì)多種金屬離子都有很好的螯合能捌而酒石酸鈉、檸檬酸鈉也能螯合大多數(shù)二價(jià)和三價(jià)金屬離子。 檸檬酸及其鹽在酸性范圍內(nèi)就有較強(qiáng)的螯合能力合適的使用范圍是pH48。檸檬醚與鐵離子形成的螯合物溶解度低在水中會(huì)形成沉淀為了增加其溶解度加入適量氨嗍成檸檬酸單銨與Fe3+、Fe2+離子螯合分別形成溶解度較大的檸檬酸亞鐵鉸和檸檬酸鐵銨翻子則不會(huì)在清除鐵銹時(shí)出現(xiàn)沉淀。 當(dāng)檸檬酸銨與羥基乙酸并用時(shí)它的螯合能力增加。幾種羧酸對(duì)鐵銹的溶解能力順棚

6、檸檬酸銨羥基乙酸>羥基乙酸>檸檬酸銨。 由于檸檬酸螯合劑適用pH值范圍比其他幾種羥基羧酸廣使它成為工業(yè)生產(chǎn)中使用裁多的羥基羧酸整合劑。 (3)羥氨基羧酸類 這類酸用作螯合劑的典型代表是羥乙基乙二胺三乙酸(HEDTA)秘二羥乙基甘氨酸(DEG)。 它們?cè)趐H9的弱堿性條件下可螯合鐵離子但對(duì)其他離子螯合能力較差如二羥乙攀甘氨酸不能用螯合鈣、鎂離子所以一般可用它們?nèi)コF銹垢而不用它們?nèi)コ妓徕}等水垢羧酸類螯合劑大多有易于生物降解不污染環(huán)境無毒害作用的優(yōu)點(diǎn)。 其他羧酸類整合劑還有123令四羧基環(huán)戊烷2氧乙酸基丙二酸及2氧乙酸基丁導(dǎo)酸等。 2、有機(jī)多元膦酸 有機(jī)多元膦酸與無機(jī)聚磷酸鹽相比有良好的化學(xué)穩(wěn)定性不易水解能耐較高溫度。對(duì)許多金屬離子如鈣、鎂、銅、鋅都有優(yōu)異的螯合能力。在工業(yè)清洗中常用作阻垢劑防止水垢的生成。目前已被大量應(yīng)用。 3聚羧酸 有聚丙烯酸、聚甲基丙