نشریه پیام آبکار – پاییز ۱۳۹۴
مروري بر کاربردهاي چشمگير EDTA
تهيه و تنظيم:
سعيده اظهري
شرکت پوياب فلز
اتيلن دي آمين تترا استيک اسيد به عنوان يک عامل کليت دهنده پرکاربرد در مصارف صنعتي و خانگي شناخته شده است. اين ماده در زمينه هاي مختلف کشاورزي، پزشکي و آبکاري قابل استفاده مي باشد. ساختار آن يک آمينو اسيد است و شرايطي را فراهم مي آورد که با اتصال به فلزات سنگين مسيري براي خارج کردن آن ها از محيط-هاي مختلف فراهم شود. در اين مقاله سعي بر آن شده است علاوه بر معرفي اتيلن دي آمين تترا استيک اسيد برخي از کاربردهاي آن در زمينه هاي مختلف مروري صورت گيرد.
اتيلن دي آمين تترا استيک اسيد به طور آماده با نام اختصاريEDTA شناخته مي شود. اين ترکيب در صنايع و علوم مختلف با نامهاي اختصاري VERSENE ACID – TRIPLEX – TRILON نيز کاربرد دارد. اين ماده يک آمينو پلي کربوکسيليک با حالت ظاهري پودري سفيد رنگ کريستالي قابل حل در آب و فرمول شيميايي C10H16N2O8 مي باشد (شکل 1) . باز مزدوج آن اتيلن دي آمين تترا استات است. اين ترکيب به طور گسترده اي براي حل کردن ترکيبات آهکي مورد استفاده قرار مي گيرد.
EDTA براي اولين بار در سال 1935 توسط فرديناند مانز از واکنش ميان اتيلن دي آمين و کلرواستيک اسيد سنتز شد. امروزه اين ترکيب به طور عمده از واکنش اتيلن دي آمين، فرمالدهيد، سديم سيانيد طبق واکنش زير سنتز مي شود (شکل2).
از ترکيبات مختلف اين ماده مي توان موارد زير را نام برد:
اسيد آزاد آن که داراي وزن مولکولي 2/292 که سفيد و بدون بو است.
EDTA دي سديک که داراي دو مولکول آب است (EDTA-NA2, 2H2O) با وزن مولکولي آن 2/372 و به صورت پودر کريستال بدون بو مي باشد اگه شرايط مساعد باشد در درجه حرارت 20 درجه سانتي گراد در آب حل مي شود.
EDTA دي پتاسيک داراي دو مولکول آب (EDTA-K2, 2H2O) داراي وزن مولکولي 404 و حلاليت بيشتر نسبت به مورد قبلي است.
EDTA دي پتاسيک (EDTA-K3) به صورت مايعي شفاف و بدون بو با وزن مولکولي 406 مي باشد که در حالت خشک به صورت پودر سفيد در مي آيد.
pH نمک هاي تري پتاسيک نزديک به pH خون و حدود 8-7 است که بالاتر از pH نمک هاي دي سديک (4.5-5.3) مي‌باشد. در تست هاي خاصي که به شرايط اسيدي يا قليايي بستگي دارد مي توانيم با توجه به pH مورد نياز يکي از اين EDTA ها را به کار گرفت.
EDTA به عنوان يک ماده آلي کاربردهاي چشم گيري در صنايع مختلف دارد که در اين مقاله سعي بر آن شده است تا بر کاربردهاي اين ماده در صنعت و آزمايشگاه اشاره شود.
بخش پزشکي
در بخش پزشکي EDTA به مواد معدني و فلزات متصل مي‌شود و به حذف آنها از بدن کمک مي کند. از EDTA براي مثال در مسموميت با سرب به مقدار 1 گرم در هر 12 ساعت به صورت تزريق داخل وريدي استفاده مي شود که ميزان سرب در بدن را به مقدار قابل توجهي کاهش مي دهد. هم چنين در دندانپزشکي براي حذف مواد معدني باقي مانده در لايه اسمير استفاده مي شود. EDTA نيز براي درمان سميت ديگوکسين استفاده شده است، اگر چه اغلب پزشکان ترجيح مي دهند از روش هاي ديگر استفاده مي شود. در اين مورد، EDTA کمک مي کند مقدار بيشتري از ديگوکسين حذف گردد. همچنين به عنوان درمان اورژانسي براي هيپرکلسمي (سطوح بيش از حد کلسيم) و کنترل آريتمي بطني (ريتم غير طبيعي قلب) در ارتباط با سميت يا ديژيتال استفاده مي شود.
بخش صنعت
EDTA در صنعت به طور گسترده اي براي جدا کردن يونهاي فلزي موجود در محلول‌هاي آبي مورد استفاده قرار مي گيرد. در صنعت نساجي، مانع ناخالصي هاي فلزي در نتيجه مانع تغيير رنگ محصولات رنگي مي شود. همچنين به عنوان عامل تبادل يوني نيز کاربرد دارد.
از ديگر کاربردهاي آن مي توان به استفاده آن در صنعت کشاورزي اشاره نمود. در بخش تجاري به عنوان ماده تميز کننده و محافظت کننده مبلمان، در جوهر و محصولات رنگي، رختشويي و محصولات ظرفشويي و در محصولات مراقبت از پوست کاربرد دارد.
EDTA به عنوان يک ماده کليت دهنده نيز کاربرد دارد. عامل کليت دهنده ترکيبي است که با يونهاي فلزي کمپلکس‌هاي پايدار تشکيل مي دهد.
از خواص کليت دهندگي اين ترکيب مي‌توان در موارد زير استفاده نمود:
پوشش يونهاي فلزي آزاد براي جلوگيري از اثرات منفي آنها مانند: رسوب املاح کم محلول، توليد محصولات جانبي فلزي توسط واکنشهاي کاتاليز شده با فرايندهاي اکسيداسيوني.
کنترل وضعيت اکسايش يون هاي فلزي
تنظيم غلظت يون فلزي
اصلاح کمبود فلزات کمياب
در ميان کليت کننده ها، EDTA به عنوان ماده‌اي که حلاليت فلزات را در خاک افزايش مي دهد و اثرات کافي بر واجذبي عناصر سنگين از خاک دارد معرفي شده است. يافته هاي محققان زيادي اثبات مي کند که کمپلکس فلز با EDTA در خاک مي‌تواند حلاليت فلز را به خوبي افزايش دهد و ضريب انتشار فلز را در خاک افزايش دهد. براي مثال طي يک بررسي از اين ماده براي حذف نيکل موجود در خاک آلوده استفاده شده است که نتايج حاصل بيان‌گر پايين آمدن سطح نيکل در خاک مورد بررسي است که توانايي EDTA را در اين زمينه نشان مي‌دهد. (نمودار1)
به منظور بررسي کاربردهاي اين ماده کاربرد عمده EDTA در اروپاي شرقي در جدول(1) آورده شده است.
در تمامي اين موارد به غلظت بسيار کمي (معمولا کمتر از 1 درصد) از EDTA به عنوان ماده کليت دهنده نياز مي‌باشد. به جز در آبکاري فلزات که نيازمند غلظت بالاي از اين ماده است به دليل اين که اين ماده به عنوان عنصر فعال در اين زمينه کاربرد دارد. براي مثال در آبکاري الکترولس از EDTA به عنوان عامل کمپلکس دهنده براي جلوگيري از ته نشين شدن مس به شکل هيدروکسيد، تحت شرايط آبکاري الکترولس (pH 11-13) استفاده مي شود. نکته قابل ذکر در کاربردهاي اين ماده استفاده از آن عامل بازدارنده خوردگي و عامل ضد پوسته پوسته شدن است.
نتيجه گيري
به طور کلي، EDTA به مدت 50 سال به عنوان يک ماده شناخته شده مورد استفاده قرار گرفته است. اين ماده کليت دهنده از اثرات نامطلوب يونهاي فلزي جلوگيري مي کند، استفاده از آن به عنوان ماده افزودني در صنعت غذا شناخته و براي درمان مسموميت در بدن انسان مورد تأييد قرار گرفته است. اين ماده زيست تخريب‌پذير بوده و سطح طبيعي آن در محيط زيست تأثيري بر زندگي آبزيان ندارد. همچنين مي‌توان از آن در صنعت آبکاري بهره جست. کاربردهاي فراوان آن در زمينه هاي مختلف بسيار زياد بوده و مي‌توان از آن در صنايع مختلف استفاده نمود.
برای اشنایی بیشتر با ارسال کننده مقاله به سایت نشریه پیام آبکار مراجعه نمایید.
