Быстрый Поиска
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА-2Na) является широко используемым хелатирующим агентом.
Это динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА), которая широко используется в различных отраслях промышленности благодаря своей способности связываться с ионами металлов, делая их более растворимыми и менее реакционноспособными.
ЭДТА-2Na обычно встречается в чистящих средствах, химикатах для очистки воды, а также в качестве стабилизатора в фармацевтической и пищевой промышленности.
Номер CAS: 6381-92-6
Синонимы:
Динатриевая соль ЭДТА, Динатриевая соль этилендиаминтетраацетата, Динатриевая соль этилендиаминтетраацетата, ЭДТА-2Na,2-Na-ЭДТА
Введение
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА 2Na) является одним из наиболее широко используемых хелатирующих агентов в различных отраслях промышленности, здравоохранении и охране окружающей среды.
Как хелатор, ЭДТА связывается с ионами металлов, эффективно «улавливая» их, что может иметь решающее значение для различных химических процессов, систем очистки воды, сельскохозяйственного использования и фармацевтики.
Это соединение, часто называемое просто ЭДТА или динатриевой солью ЭДТА, представляет собой форму динатриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).
Термин «хелатирование» происходит от греческого слова «chēlē», означающего «коготь», что символизирует то, как ЭДТА «цепляется» или связывается с ионами металлов.
ЭДТА 2Na был впервые синтезирован в 1930-х годах, и с течением лет он стал неотъемлемой частью таких отраслей, как сельское хозяйство, биотехнологии и экология.
Он имеет широкий спектр применения благодаря своей способности предотвращать реакции, связанные с ионами металлов, стабилизировать растворы и даже способствовать удалению тяжелых металлов из биологических систем.
В данной статье рассматриваются химические свойства, методы производства, области применения, преимущества, воздействие на окружающую среду и вопросы безопасности, связанные с ЭДТА 2Na.
Химические свойства ЭДТА 2Na
ЭДТА 2Na — динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).
Его химическая формула — C10H14N2Na2O8.
Молекула состоит из этилендиаминового остова (C2H4N2) с четырьмя присоединенными к нему карбоксилатными группами (COOH), каждая из которых может связываться с ионом металла.
Динатриевая соль ЭДТА образуется, когда две из этих карбоксилатных групп нейтрализуются ионами натрия (Na+), что делает молекулу более растворимой в воде.
Молекулярная структура:
Структуру EDTA•2Na часто изображают как хелат, где этилендиамин действует как бидентатный лиганд (способный образовывать две связи с атомом металла), в то время как четыре карбоксилатные группы обеспечивают дополнительные точки связывания.
Сложная структура позволяет ЭДТА образовывать хелатные кольца с ионами металлов, что имеет решающее значение для его функции как хелатирующего агента.
Растворимость:
Динатриевая соль ЭДТА хорошо растворяется в воде.
Это свойство имеет важное значение, поскольку оно позволяет ЭДТА эффективно связывать ионы металлов в водных растворах, что делает его идеальным выбором для использования в очистке воды, биологических системах и промышленных процессах, требующих удаления или регулирования ионов металлов.
pH и стабильность:
pH раствора, содержащего ЭДТА 2Na, обычно составляет от 5 до 7 в зависимости от концентрации.
EDTA 2Na сохраняет стабильность в широком диапазоне уровней pH, что является существенным преимуществом во многих областях применения, где поддержание стабильности имеет решающее значение.
Он более стабилен в щелочных условиях, чем его кислые аналоги, и его стабильность повышает его применимость в промышленных и фармацевтических условиях.
Физические свойства: ЭДТА 2Na — белый кристаллический порошок, не имеющий запаха и гигроскопичный (поглощает влагу из воздуха).
В чистом виде он обычно существует в виде кристаллического твердого вещества и хорошо растворяется в воде, образуя прозрачный раствор.
Методы производства ЭДТА 2Na
ЭДТА 2Na производится в ходе многоэтапного процесса.
Основным сырьем для его производства являются этилендиамин и хлоруксусная кислота.
Производственный процесс обычно включает следующие этапы:
Синтез ЭДТА: Синтез начинается с реакции этилендиамина с хлоруксусной кислотой.
На первом этапе этилендиамин реагирует с хлоруксусной кислотой (ClCH2COOH) в контролируемом процессе с образованием этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА).
Реакцию проводят в щелочных условиях, чтобы обеспечить образование всех карбоксильных групп.
Образование динатриевой соли: на втором этапе ЭДТА нейтрализуется гидроксидом натрия (NaOH) или карбонатом натрия (Na2CO3) с образованием динатриевой соли ЭДТА (ЭДТА 2Na).
Форма динатриевой соли более растворима в воде, чем исходная кислота, поэтому эта форма предпочтительна для большинства применений.
Очистка: Затем неочищенную динатриевую соль ЭДТА очищают с помощью методов перекристаллизации, что гарантирует отсутствие примесей в конечном продукте.
Это гарантирует, что хелатирующий агент обладает желаемыми свойствами для различных целей использования.
Сушка и упаковка: После очистки EDTA 2Na сушат для удаления остаточной влаги, а затем упаковывают для коммерческого использования.
Конечный продукт представляет собой мелкий белый порошок, который можно использовать в исходном виде или растворять в водных растворах в зависимости от предполагаемого применения.
Применение ЭДТА 2Na
ЭДТА 2Na используется в широком спектре применений в различных областях.
Его способность связывать ионы металлов делает его бесценным в процессах, где необходимо контролировать, удалять или стабилизировать концентрацию ионов металлов.
Очистка воды: Одной из наиболее распространенных областей применения EDTA 2Na является использование в системах очистки воды, особенно для смягчения жесткой воды.
Жесткая вода содержит большое количество ионов кальция и магния, которые вызывают образование накипи и снижают эффективность мыла и моющих средств.
ЭДТА 2Na связывается с этими ионами металлов, предотвращая образование ими нерастворимых солей и, таким образом, эффективно смягчая воду.
Сельское хозяйство: В сельском хозяйстве ЭДТА 2Na используется в качестве компонента удобрений и сред для роста растений.
Он может хелатировать необходимые питательные вещества, особенно микроэлементы, такие как железо, цинк и марганец, делая их более доступными для растений.
Это предотвращает дефицит питательных веществ и улучшает рост растений.
Фармацевтика и медицина: ЭДТА 2Na также используется в медицине для хелатной терапии.
В этом контексте его используют для лечения отравления тяжелыми металлами, например, отравления свинцом или ртутью.
ЭДТА связывается с ионами тяжелых металлов в организме, позволяя им выводиться с мочой.
Его также использовали в диагностике и в качестве антикоагулянта в пробирках для забора крови для предотвращения свертывания.
Промышленное применение: В различных промышленных процессах ЭДТА 2Na используется для предотвращения образования осадков ионов металлов в растворах.
Он используется в чистящих средствах, косметике, а также в качестве стабилизатора в пищевой промышленности для предотвращения реакций окисления, вызываемых ионами металлов.
Биотехнология: ЭДТА 2Na играет решающую роль в биотехнологии, особенно при приготовлении растворов для молекулярно-биологических приложений.
Его обычно используют в буферных растворах для экстракции ДНК и ПЦР-амплификации, поскольку он связывается с ионами двухвалентных металлов, такими как магний, которые необходимы для активности нуклеаз.
Связывая эти ионы, ЭДТА предотвращает нежелательную активность нуклеазы и защищает ДНК.
Преимущества и недостатки ЭДТА 2Na
Преимущества:
Универсальность: EDTA 2Na — универсальный хелатирующий агент, используемый в широком спектре применений: от промышленности до фармацевтики.
Эффективность: Он очень эффективен в связывании широкого спектра ионов металлов, что делает его идеальным средством для применений, требующих секвестрации ионов металлов.
Нетоксичность: в своей динатриевой форме ЭДТА 2Na относительно нетоксичен, особенно по сравнению с другими хелатирующими агентами, что делает его более безопасным для использования человеком в медицинских целях.
Недостатки:
Воздействие на окружающую среду: Устойчивость EDTA 2Na в окружающей среде вызывает беспокойство. Поскольку EDTA нелегко поддается биологическому разложению, она может сохраняться в водной среде и потенциально нарушать экосистемы, образуя стабильные комплексы с необходимыми следовыми металлами.
Высокая стоимость: производство EDTA 2Na включает несколько химических стадий, что может привести к высоким затратам в некоторых случаях применения, особенно при крупномасштабном промышленном использовании.
Воздействие на окружающую среду и управление
Воздействие EDTA 2Na на окружающую среду является предметом постоянных исследований, особенно в связи с его широким применением в очистке воды и промышленных процессах.
Хотя сама по себе ЭДТА 2Na относительно безопасна, ее взаимодействие с ионами металлов может привести к проблемам с окружающей средой:
Устойчивость в водных системах: После попадания в водную систему ЭДТА может сохраняться в течение длительного времени. Он может изолировать важные следовые металлы из воды, влияя на водные организмы, которые зависят от этих металлов для различных биологических процессов.
Биоаккумуляция: в некоторых случаях комплексы ЭДТА могут поглощаться организмами в водных экосистемах, что может привести к биоаккумуляции вредных ионов металлов.
Чтобы смягчить эти последствия, исследователи изучают более экологически чистые альтернативы ЭДТА 2Na и методы разложения ЭДТА в сточных водах.
Заключение
Динатриевая соль этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТА 2Na) остается краеугольным камнем в различных областях, таких как очистка воды, сельское хозяйство, биотехнологии и медицина.
Его способность образовывать стабильные комплексы с ионами металлов сделала его незаменимым в промышленности, здравоохранении и науках об окружающей среде.
Однако экологические проблемы, связанные с его устойчивостью и воздействием на экосистемы, подчеркивают необходимость постоянных исследований более устойчивых альтернатив.
Продолжающееся использование и исследование EDTA 2Na демонстрирует его важность, но также подчеркивает необходимость баланса между технологическим прогрессом и экологической ответственностью.
При правильном управлении EDTA 2Na может оставаться ценным инструментом во многих отраслях промышленности, обеспечивая преимущества, которые расширяют наши возможности эффективного управления ионами металлов в различных системах.
ИНФОРМАЦИЯ ПО БЕЗОПАСНОСТИ ДИНАТРИЕВОЙ СОЛИ ЭТИЛЕНДИАМИНТЕТРАУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ
Меры первой помощи:
Описание мер первой помощи:
Общие советы:
Обратитесь к врачу.
Покажите этот паспорт безопасности лечащему врачу.
Выйдите из опасной зоны:
При вдыхании:
При вдыхании выведите пострадавшего на свежий воздух.
Если пострадавший не дышит, сделайте искусственное дыхание.
Обратитесь к врачу.
В случае попадания на кожу:
Немедленно снимите загрязненную одежду и обувь.
Смыть мылом и большим количеством воды.
Обратитесь к врачу.
В случае попадания в глаза:
Тщательно промойте большим количеством воды в течение не менее 15 минут и обратитесь к врачу.
Продолжайте промывать глаза во время транспортировки в больницу.
При проглатывании:
НЕ вызывайте рвоту.
Никогда ничего не давайте через рот человеку, находящемуся без сознания.
Прополощите рот водой.
Обратитесь к врачу.
Меры пожаротушения:
Средства пожаротушения:
Подходящие средства пожаротушения:
Используйте распыленную воду, спиртоустойчивую пену, сухой химикат или углекислый газ.
Особые опасности, возникающие из-за вещества или смеси
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород
Советы пожарным:
При необходимости используйте автономный дыхательный аппарат для тушения пожара.
Меры при случайном выбросе:
Меры личной предосторожности, средства индивидуальной защиты и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Используйте средства индивидуальной защиты.
Избегайте вдыхания паров, тумана или газа.
Эвакуировать персонал в безопасные зоны.
Меры предосторожности по защите окружающей среды:
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собрать с помощью инертного абсорбирующего материала и утилизировать как опасные отходы.
Хранить в подходящих закрытых контейнерах для утилизации.
Обращение и хранение:
Меры предосторожности для безопасного обращения:
Избегать вдыхания паров или тумана.
Условия безопасного хранения с учетом любых несовместимостей:
Хранить контейнер плотно закрытым в сухом и хорошо проветриваемом месте.
Открытые контейнеры необходимо тщательно запечатать и хранить в вертикальном положении, чтобы предотвратить утечку.
Класс хранения (TRGS 510): 8А: Горючие, коррозионно-активные опасные материалы.
Контроль воздействия/индивидуальная защита:
Параметры контроля:
Компоненты с параметрами контроля на рабочем месте
Не содержит веществ с предельно допустимыми концентрациями на рабочем месте.
Контроль воздействия:
Соответствующие технические средства контроля:
Обращаться в соответствии с правилами промышленной гигиены и безопасности.
Мойте руки перед перерывами и в конце рабочего дня.
Средства индивидуальной защиты:
Защита глаз/лица:
Плотно прилегающие защитные очки.
Защитная маска (минимум 8 дюймов).
Используйте средства защиты глаз, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или EN 166 (ЕС).
Защита кожи:
Работать в перчатках.
Перед использованием перчатки необходимо осмотреть.
Используйте соответствующие перчатки.
Техника снятия (без прикосновения к внешней поверхности перчатки) позволяет избежать контакта кожи с данным продуктом.
Утилизируйте загрязненные перчатки после использования в соответствии с действующим законодательством и надлежащей лабораторной практикой.
Вымойте и высушите руки.
Полный контакт:
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Контакт с брызгами
Материал: Нитриловый каучук
Минимальная толщина слоя: 0,11 мм.
Время прорыва: 480 мин.
Тестируемый материал: Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, размер M)
Его не следует толковать как одобрение какого-либо конкретного сценария использования.
Защита тела:
Полный защитный костюм от химикатов. Тип защитного снаряжения должен выбираться в зависимости от концентрации и количества опасного вещества на конкретном рабочем месте.
Защита органов дыхания:
Если оценка риска показывает, что использование воздухоочистительных респираторов является целесообразным, используйте полнолицевые респираторы с многоцелевыми комбинированными (США) или респираторными картриджами типа ABEK (EN 14387) в качестве резервной меры технического контроля.
Если респиратор является единственным средством защиты, используйте респиратор с подачей воздуха, закрывающий все лицо.
Используйте респираторы и компоненты, протестированные и одобренные в соответствии с соответствующими государственными стандартами, такими как NIOSH (США) или CEN (ЕС).
Контроль воздействия на окружающую среду
Предотвратите дальнейшую утечку или разлив, если это безопасно.
Не допускайте попадания продукта в канализацию.
Необходимо избегать выбросов в окружающую среду.
Стабильность и реакционная способность:
Химическая стабильность:
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Несовместимые материалы:
Сильные окислители:
Опасные продукты разложения:
Опасные продукты разложения, образующиеся в условиях пожара.
Оксиды углерода, оксиды азота (NOx), хлористый водород.
Рекомендации по утилизации:
Методы переработки отходов:
Продукт:
Предложите излишки и не подлежащие переработке решения лицензированной компании по утилизации.
Для утилизации данного материала обратитесь в лицензированную профессиональную службу по утилизации отходов.
Загрязненная упаковка:
Утилизировать как неиспользованный продукт.
