اتیلن دی آمین تترا استیک اسید EDTA

  • تاریخ انتشار : ۱۳۹۵/۰۹/۲۱

اتیلن دی آمین تترا استیک اسید به عنوان یک عامل کلیت دهنده پرکاربرد در مصارف صنعتی و خانگی شناخته شده است. این ماده در زمینه های مختلف کشاورزی، پزشکی و آبکاری قابل استفاده می­باشد.ساختار آن یک آمینو اسید است و شرایطی را فراهم می­آورد که با اتصال به فلزات سنگین مسیری برای خارج کردن آن­ها از محیط­های مختلف فراهم شود. در این مقاله سعی بر آن شده است علاوه بر معرفی اتیلن دی آمین تترا استیک اسید برخی از کاربردهای آن در زمینه­ های مختلف مروری صورت گیرد.

ادتا به طور آماده با نام اختصاریEDTA شناخته می­شود. این ترکیب در صنایع و علوم مختلف با نامهای اختصاری VERSENE ACID – TRIPLEX – TRILON نیز کاربرد دارد. این ماده یک آمینو پلی کربوکسیلیک با حالت ظاهری پودری سفید رنگ کریستالی قابل حل در آب و فرمول شیمیاییC10H16N2O8 می­باشد (شمای ۱) . باز مزدوج آن اتیلن دی آمین تترا استات است. این ترکیب به طور گسترده­ای برای حل کردن ترکیبات آهکی مورد استفاده قرار می­گیرد.

sorenchem.com_EDTA1

شمای ۱: ساختار شیمیایی EDTA

EDTA 2NA برای اولین بار در سال ۱۹۳۵ توسطفردیناند مانز از واکنش میان اتیلن دی آمین و کلرواستیک اسید سنتز شد. امروزه این ترکیب به طور عمده از واکنش اتیلن دی آمین، فرمالدهید، سدیم سیانید طبق واکنش زیر سنتز می­شود (شمای ۲).

H2NCH2CH2NH2+ 4 CH2O + 4 NaCN + 4 H2O → (NaO2CCH2) 2 NCH2CH2N (CH2CO2Na) 2 + ۴ NH3

(NaO2CCH2) 2NCH2CH2N (CH2CO2Na) 2 + ۴ HCl → (HO2CCH2)2NCH2CH2N(CH2CO2H)2 + ۴ NaCl

sorenchem.com_EDTA2

شمای ۲: سنتز EDTA

از ترکیبات مختلف این ماده می توان موارد زیر را نام برد:

  • اسید آزاد آن که دارای وزن مولکولی ۲/۲۹۲ که سفید و بدون بو است.
  • EDTAدی سدیک که دارای دو مولکول آب است (EDTA-NA2, 2H2O)با وزن مولکولی آن ۲/۳۷۲ و به صورت پودر کریستال بدون بو می­باشد اگه شرایط مساعد باشد در درجه حرارت ۲۰ درجه سانتی گراد در آب حل می­شود.
  • ·EDTAدی پتاسیک دارای دو مولکول آب (EDTA-K2, 2H2O) دارای وزن مولکولی ۴۰۴ و حلالیت بیشتر نسبت به مورد قبلی است.
  • ·EDTAدی پتاسیک (EDTA-K3)به صورت مایعی شفاف و بدون بو با وزن مولکولی ۴۰۶ می­باشد که در حالت خشک به صورت پودر سفید در می­آید.
  • پوشش یون­های فلزی آزاد برای جلوگیری از اثرات منفی آنها مانند: رسوب املاح کم محلول، تولید محصولات جانبی فلزی توسط واکنش­های کاتالیز شده با فرایندهای اکسیداسیونی.
  • کنترل وضعیت اکسایش یون های فلزی
  • تنظیم غلظت یون فلزی
  • اصلاح کمبود فلزات کمیاب

pHنمک­های تری پتاسیک نزدیک بهpHخون و حدود ۸-۷ است که بالاتر ازpHنمک­های دی سدیک (۴٫۵-۵٫۳) می­باشد. در تست­های خاصی که به شرایط اسیدی یا قلیایی بستگی دارد می­توانیم با توجه بهpHمورد نیاز یکی از اینEDTAها را به کار گرفت.

EDTAبه عنوان یک ماده آلی کاربردهای چشم­گیری در صنایع مختلف دارد که در این مقاله سعی بر آن شده است تا بر کاربردهای این ماده در صنعت و آزمایشگاه اشاره شود.

بخش پزشکی

در بخش پزشکی EDTA به مواد معدنی و فلزات متصل می شود و به حذف آن­ها از بدن کمک می کند. از EDTAبرای مثال در مسمومیت با سرب به مقدار ۱ گرم در هر ۱۲ ساعت به صورت تزریق داخل وریدی استفاده می­شود که میزان سرب در بدن را به مقدار قابل توجهی کاهش می­دهد. هم چنین در دندانپزشکی برای حذف مواد معدنی باقی مانده در لایه اسمیر استفاده می­شود. EDTA نیز برای درمان سمیت دیگوکسین استفاده شده است، اگر چه اغلب پزشکان ترجیح می­دهند از روش های دیگر استفاده می­شود. در این مورد، EDTA کمک می کند مقدار بیشتری  از دیگوکسین حذف گردد. همچنین به عنوان درمان اورژانسی برای هیپرکلسمی (سطوح بیش از حد کلسیم) و کنترل آریتمی بطنی (ریتم غیر طبیعی قلب) در ارتباط با سمیت یا دیژیتال استفاده می شود.

بخش صنعت

ادتا ۲سدیم در صنعت به طور گسترده­ای برای جدا کردن یون­های فلزی موجود در محلول­های آبی مورد استفاده قرار می­گیرد. در صنعت نساجی، مانع ناخالصی­های فلزی در نتیجه مانع تغییر رنگ محصولات رنگی می­شود. همچنین به عنوان عامل تبادل یونی نیز کاربرد دارد­. از دیگر کاربردهای آن می­توان به استفاده آن در صنعت کشاورزی اشاره نمود. در بخش تجاری به عنوان ماده تمیز کننده و محافظت کننده مبلمان، در جوهر و محصولات رنگی،رختشویی و محصولات ظرفشویی و در محصولات مراقبت از پوست کاربرد دارد.

ادتا ۲سدیم به عنوان یک ماده کلیت دهنده نیز کاربرد دارد. عامل کلیت دهنده ترکیبی است که با یون های فلزی کمپلکس های پایدار تشکیل می دهد. از خواص کلیت دهندگی این ترکیب می­توان در موارد زیر استفاده نمود:

در میان کلیت کننده­ها، EDTAبه عنوان مادهای که حلالیت فلزات را در خاک افزایش می­دهد و اثرات کافی بر واجذبی عناصر سنگین از خاک دارد معرفی شده است. یافته­های محققان زیادی اثبات می­کند که کمپلکس فلز باEDTAدر خاک میتواند حلالیت فلز را به خوبی افزایش دهد و ضریب انتشار فلز را در خاک افزایش دهد. برای مثال طی یک بررسی از این ماده برای حذف نیکل موجود در خاک آلوده استفاده شده است که نتایج حاصل بیان­گر پایین آمدن سطح نیکل در خاک مورد بررسی است که توانایی EDTA را در این زمینه نشان می­دهد.(نمودار ۱).

نمودار ۱: بررسی حذف نیکل با استفاده از EDTA

       به منظور بررسی کاربردهای این ماده کاربرد عمده EDTAدر اروپای شرقی در جدول ۱ اورده شده است:

%

صنعت و پاک کننده

۳۰

مواد پاک کنندگی خانگی

۲۵

عکاسی

۱۰

نساجی

۱۰

کشاورزی

۱۰

کاغذ و خمیر کاغذ

ابکاری فلزات

سایر

۱۵

جدول ۱: کاربردهای EDTA در اروپای شرقی

      در تمامی این موارد به غلظت بسیار کمی ( معمولا کمتر از ۱%) از EDTAبه عنوان ماده کلیت دهنده نیاز می­باشد. به جز در آبکاری فلزات که نیازمند غلظت بالای از این ماده است به دلیل این که این ماده به عنوان عنصر فعال در این زمینه کاربرد دارد. برای مثال درآبکاری الکترومس از EDTAبه عنوان عامل کمپلکس دهنده برای جلوگیری از ته نشین شدن مس به  شکل هیدروکسید، تحت شرایط آبکاری الکترولس(pH1113) استفاده می­شود. نکته قابل ذکر در کاربردهای این ماده استفاده از آن عامل بازدارنده خوردگی و عامل ضد پوسته پوسته شدن است.

نتیجه گیری :

به طور کلی، EDTA به مدت ۵۰ سال به عنوان یک ماده شناخته شده مورد استفاده قرار گرفته است. این ماده کلیت دهنده از اثرات نامطلوب یون­های فلزی جلوگیری می­کند، استفاده از آن به عنوان ماده افزودنی در صنعت غذا شناخته و برای درمان مسمومیت در بدن انسان مورد تأیید قرار گرفته است. این ماده زیست خیز پذیر بوده و سطح طبیعی آن در محیط زیست تأثیری بر زندگی آبزیان ندارد. همچنین می­توان از آن در صنعت آبکاری بهره جست. کاربردهای فراوان آن در زمینه­ های مختلف بسیار زیاد بوده و میتوان از آن در صنایع مختلف استفاده نمود.