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DESCRIPTION
L'éthylènediamine disuccinate trisodique (EDDS) est un agent chélateur biodégradable couramment utilisé dans diverses industries comme alternative écologique aux chélateurs traditionnels comme l'EDTA (acide éthylènediaminetétraacétique).
Sa fonction principale est de lier les ions métalliques, les empêchant d’interférer dans les réactions chimiques ou de former des précipités indésirables.
CAS : 178949-82-1
SYNONYMES
Éthylènediamine - N,N' - disuccinique acide trisodique sel,EDDS trisodique sel,trisodique EDDS, Disuccinate d'éthylènediamine, Disuccinate d'éthylènediamine trisodique - N,N '- , Chélatant agent EDDS
L'éthylènediamine disuccinate trisodique (EDDS) est un agent chélateur biodégradable qui a suscité un intérêt considérable ces dernières années en raison de ses propriétés respectueuses de l'environnement et de ses applications polyvalentes.
Cet article fournit un examen détaillé de la chimie, de la synthèse, des propriétés, des applications et des implications environnementales de l’EDDS.
L’accent est mis sur son utilité dans divers processus industriels, l’agriculture, les produits pharmaceutiques et le traitement de l’eau.
L’étude conclut en discutant des perspectives d’avenir et du potentiel de l’EDDS à remplacer les agents chélateurs traditionnels dans les pratiques durables.
Introduction
Les agents chélateurs sont des composés capables de se lier aux ions métalliques, formant des complexes stables.
Ces agents jouent un rôle essentiel dans des secteurs tels que l’agriculture, la médecine et le traitement de l’eau. Cependant, de nombreux agents chélateurs traditionnels, comme l’acide éthylènediaminetétraacétique (EDTA), ne sont pas biodégradables et persistent dans l’environnement, ce qui suscite des inquiétudes quant à leurs impacts écologiques.
L'éthylènediamine disuccinate trisodique (EDDS) apparaît comme une alternative durable, offrant des capacités de chélation similaires avec une biodégradabilité améliorée.
Importance des agents chélateurs
Les agents chélatants sont indispensables dans de nombreux processus industriels et environnementaux.
Leur capacité à stabiliser les ions métalliques empêche les réactions indésirables, améliore l’efficacité du processus et garantit la qualité du produit.
Cependant, les chélateurs traditionnels, bien qu’efficaces, contribuent à la pollution de l’environnement en raison de leur persistance et de leur bioaccumulation.
Objectifs de l'étude
Cette revue vise à fournir une compréhension globale de l'EDDS, en explorant sa synthèse, ses propriétés physico-chimiques et ses applications dans divers secteurs.
La discussion s’étend à ses avantages environnementaux et à ses défis potentiels, offrant un aperçu de son rôle en tant qu’agent chélateur durable.
Chimie et synthèse de l'EDDS
Structure chimique et propriétés
L'EDDS est un acide aminopolycarboxylique de formule moléculaire C10H13N2Na3O8.
Il comporte deux fractions d'acide succinique liées par un squelette éthylènediamine.
La forme de sel trisodique est couramment utilisée en raison de sa grande solubilité dans l’eau.
Propriétés principales :
Poids moléculaire : 358,2 g/mol
Solubilité : Très soluble dans l’eau, avec une plage de solubilité de 300 à 500 g/L, selon la température.
pH : Neutre à légèrement alcalin dans les solutions aqueuses, généralement compris entre 7,0 et 9,0.
Stabilité : Stable dans une large gamme de conditions de pH et de température, avec une décomposition minimale dans des environnements neutres et alcalins.
Synthèse
L'EDDS est synthétisé par la réaction de l'éthylènediamine avec l'anhydride maléique ou l'acide fumarique, suivie d'une neutralisation avec de l'hydroxyde de sodium.
La stéréochimie de l'EDDS est cruciale, car il existe sous trois formes stéréoisomères : (S,S), (R,R) et (R,S).
Parmi ceux-ci, l’isomère (S,S) présente une biodégradabilité et une efficacité de chélation supérieures.
Mécanisme de réaction :
Formation d'un intermédiaire : l'éthylènediamine réagit avec l'anhydride maléique pour former un intermédiaire succinimide.
Cette étape est sensible à la température et se déroule généralement dans des conditions contrôlées pour éviter les réactions secondaires.
Hydrolyse : L'intermédiaire subit une hydrolyse pour produire du disuccinate d'éthylènediamine disodique.
La réaction est catalysée par l’eau et nécessite un contrôle précis du pH pour assurer une hydrolyse complète.
Neutralisation : De l'hydroxyde de sodium est ajouté pour neutraliser le composé, ce qui donne du disuccinate d'éthylènediamine trisodique.
Le pH est soigneusement ajusté pour obtenir la forme de sel trisodique souhaitée.
Optimisation de la synthèse :
Les recherches se sont concentrées sur l’optimisation de la synthèse d’EDDS pour améliorer le rendement et réduire les coûts.
Des progrès dans les procédés catalytiques, la sélection des solvants et les conditions de réaction ont été explorés pour améliorer l’efficacité.
Applications de l'EDDS
Applications industrielles
Nettoyage et récupération des métaux
L'EDDS forme des complexes stables avec des métaux lourds tels que le fer, le cuivre et le nickel.
Cette propriété le rend idéal pour les applications de nettoyage industriel, notamment le traitement des surfaces métalliques et le nettoyage des composants électroniques.
De plus, il facilite la récupération de métaux précieux à partir des flux de déchets industriels, contribuant ainsi aux pratiques d’économie circulaire.
Détergents
En tant qu’alternative biodégradable à l’EDTA, l’EDDS est de plus en plus utilisé dans les formulations de détergents pour améliorer l’efficacité du nettoyage et prévenir la formation de tartre.
Sa capacité à chélater les ions calcium et magnésium améliore les performances des détergents dans des conditions d’eau dure, ce qui en fait un composant essentiel des produits de nettoyage modernes.
Agriculture
Apport de micronutriments
En agriculture, l’EDDS améliore la biodisponibilité des micronutriments essentiels comme le fer et le zinc dans le sol.
Sa biodégradabilité garantit un impact environnemental minimal, le rendant ainsi adapté aux pratiques agricoles durables.
Les engrais à base d’EDDS sont particulièrement efficaces dans les sols alcalins, où les chélateurs traditionnels échouent souvent.
Phytoremédiation
L’EDDS s’est révélé prometteur pour faciliter l’absorption des métaux lourds par les plantes dans les sols contaminés.
Cette application est particulièrement pertinente dans l’assainissement des milieux pollués.
L’utilisation de l’EDDS en phytoremédiation améliore l’efficacité de l’extraction des métaux sans introduire de polluants persistants dans l’écosystème.
Médicaments
L'EDDS sert d'agent stabilisant dans les formulations pharmaceutiques, en particulier dans les produits nécessitant un contrôle des ions métalliques.
Son profil de sécurité et sa biodégradabilité sont des avantages clés dans ce secteur.
Les applications comprennent la stabilisation des formulations de vitamines, l’amélioration de la solubilité des médicaments et la prévention de la dégradation oxydative des composés sensibles aux métaux.
Traitement de l'eau
Dans le traitement de l’eau, l’EDDS est utilisé pour séquestrer les métaux lourds et améliorer la qualité de l’eau.
Sa biodégradabilité rapide réduit le risque d'accumulation dans l'environnement, ce qui en fait un choix écologique pour le traitement des eaux usées municipales et industrielles. L'EDDS est particulièrement efficace pour éliminer le plomb, le cadmium et d'autres métaux toxiques des sources d'eau contaminées.
Conséquences environnementales
Biodégradabilité
L'isomère (S,S) de l'EDDS est facilement biodégradable dans des conditions aérobies et anaérobies.
Des études ont démontré sa dégradation en sous-produits non toxiques dans un court laps de temps, minimisant ainsi les risques écologiques.
Des études en laboratoire et sur le terrain confirment sa minéralisation complète dans divers contextes environnementaux.
Écotoxicité
Contrairement aux agents chélateurs conventionnels, l’EDDS présente une faible écotoxicité.
Il ne se bioaccumule pas dans les organismes aquatiques, ce qui souligne encore davantage sa compatibilité avec l'environnement. Les études écotoxicologiques indiquent des effets nocifs minimes sur les espèces aquatiques et terrestres, même à des concentrations élevées.
Applications au sol et à l'eau
L’utilisation de l’EDDS dans l’agriculture et le traitement de l’eau contribue à réduire la toxicité des métaux et à favoriser la santé des sols.
Cependant, ses performances dans des environnements hautement contaminés nécessitent des recherches plus approfondies.
Des études sur son interaction avec les micro-organismes du sol, ses effets à long terme sur la fertilité des sols et son impact sur la qualité des eaux souterraines sont en cours.
Défis et orientations futures
Coût et évolutivité
Malgré ses avantages, le coût de production de l’EDDS reste plus élevé que celui des agents chélateurs traditionnels.
Des progrès dans les méthodes de synthèse et des économies d’échelle sont nécessaires pour réduire les coûts.
La recherche sur les matières premières alternatives et les voies de synthèse vertes est prometteuse en matière de réduction des coûts.
Lacunes dans la recherche
Des recherches supplémentaires sont nécessaires pour optimiser les performances de l’EDDS dans diverses applications.
Les études sur son impact environnemental à long terme, son interaction avec différents types de sols et sa compatibilité avec d’autres produits chimiques sont essentielles.
En outre, l’exploration de son potentiel dans des domaines émergents, tels que la nanotechnologie et les applications biomédicales, pourrait ouvrir de nouvelles opportunités.
Considérations réglementaires
L’adoption de l’EDDS est influencée par les cadres réglementaires favorisant l’utilisation de produits chimiques biodégradables.
L’harmonisation des réglementations mondiales accélérera son acceptation et son utilisation.
Les politiques encourageant l’utilisation d’agents chélateurs durables dans les industries et l’agriculture peuvent stimuler davantage la demande d’EDDS.
Conclusion
L'éthylènediamine disuccinate trisodique (EDDS) représente une avancée prometteuse dans la quête d'agents chélateurs durables.
Sa biodégradabilité, son efficacité et son faible impact environnemental le positionnent comme un substitut idéal aux chélateurs traditionnels.
En répondant aux défis actuels et en élargissant la recherche, EDDS a le potentiel de jouer un rôle central dans la promotion de pratiques respectueuses de l’environnement dans tous les secteurs.
INFORMATIONS DE SÉCURITÉ SUR LE DISUCCINATE D'ÉTHYLÈNEDIAMINE TRISODIQUE
Mesures de premiers secours :
Description des premiers secours :
Conseils généraux :
Consultez un médecin.
Montrez cette fiche de données de sécurité au médecin traitant.
Sortir de la zone dangereuse :
En cas d'inhalation :
En cas d’inhalation, déplacer la personne à l’air frais.
En cas d’arrêt respiratoire, pratiquer la respiration artificielle.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec la peau :
Retirez immédiatement les vêtements et les chaussures contaminés.
Laver avec du savon et beaucoup d'eau.
Consultez un médecin.
En cas de contact avec les yeux :
Rincer abondamment à l'eau pendant au moins 15 minutes et consulter un médecin.
Continuer à rincer les yeux pendant le transport à l’hôpital.
En cas d'ingestion :
NE PAS faire vomir.
Ne jamais rien donner par voie orale à une personne inconsciente.
Rincer la bouche avec de l'eau.
Consultez un médecin.
Mesures de lutte contre l’incendie :
Moyens d'extinction :
Moyens d’extinction appropriés :
Utiliser de l’eau pulvérisée, de la mousse résistante à l’alcool, un produit chimique sec ou du dioxyde de carbone.
Dangers particuliers résultant de la substance ou du mélange
Oxydes de carbone, Oxydes d'azote (NOx), Chlorure d'hydrogène gazeux
Conseils aux pompiers :
Porter un appareil respiratoire autonome pour lutter contre l’incendie si nécessaire.
Mesures à prendre en cas de déversement accidentel :
Précautions individuelles, équipement de protection et procédures d'urgence
Utiliser un équipement de protection individuelle.
Éviter de respirer les vapeurs, le brouillard ou le gaz.
Évacuer le personnel vers des zones sûres.
Précautions environnementales :
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
Méthodes et matériaux de confinement et de nettoyage :
Absorber avec un matériau absorbant inerte et éliminer comme déchet dangereux.
Conserver dans des récipients appropriés et fermés pour élimination.
Manipulation et stockage :
Précautions à prendre pour une manipulation sans danger :
Éviter l’inhalation de vapeurs ou de brouillards.
Conditions de stockage sûres, y compris d’éventuelles incompatibilités :
Conserver le récipient bien fermé dans un endroit sec et bien aéré.
Les récipients ouverts doivent être soigneusement refermés et maintenus en position verticale pour éviter les fuites.
Classe de stockage (TRGS 510) : 8A : matières dangereuses combustibles et corrosives
Contrôles de l'exposition/protection individuelle :
Paramètres de contrôle :
Composants avec paramètres de contrôle du lieu de travail
Ne contient aucune substance présentant des valeurs limites d’exposition professionnelle.
Contrôles d'exposition :
Contrôles techniques appropriés :
À manipuler conformément aux bonnes pratiques d’hygiène industrielle et de sécurité.
Lavez-vous les mains avant les pauses et à la fin de la journée de travail.
Équipement de protection individuelle :
Protection des yeux/du visage :
Lunettes de sécurité bien ajustées.
Écran facial (8 pouces minimum).
Utilisez un équipement de protection des yeux testé et approuvé selon les normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou EN 166 (UE).
Protection de la peau :
Manipuler avec des gants.
Les gants doivent être inspectés avant utilisation.
Utilisez des gants appropriés
technique de retrait (sans toucher la surface extérieure du gant) pour éviter le contact de la peau avec ce produit.
Jetez les gants contaminés après utilisation conformément aux lois en vigueur et aux bonnes pratiques de laboratoire.
Se laver et se sécher les mains.
Coordonnées complètes :
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Contact par éclaboussures
Matériau : caoutchouc nitrile
Épaisseur minimale de la couche : 0,11 mm
Temps de percée : 480 min
Matériau testé : Dermatril (KCL 740 / Aldrich Z677272, taille M)
Cela ne doit pas être interprété comme une approbation d’un scénario d’utilisation spécifique.
Protection du corps :
Combinaison complète de protection contre les produits chimiques. Le type d'équipement de protection doit être sélectionné en fonction de la concentration et de la quantité de la substance dangereuse sur le lieu de travail spécifique.
Protection respiratoire :
Lorsque l'évaluation des risques montre que les respirateurs à épuration d'air sont appropriés, utilisez un respirateur facial complet avec des cartouches respiratoires combinées polyvalentes (US) ou de type ABEK (EN 14387) comme solution de secours aux contrôles techniques.
Si le respirateur est le seul moyen de protection, utilisez un respirateur à adduction d’air complet.
Utilisez des respirateurs et des composants testés et approuvés conformément aux normes gouvernementales appropriées telles que NIOSH (États-Unis) ou CEN (UE).
Contrôle de l'exposition environnementale
Empêcher toute fuite ou tout déversement supplémentaire si cela peut être fait en toute sécurité.
Ne laissez pas le produit pénétrer dans les égouts.
Tout rejet dans l’environnement doit être évité.
Stabilité et réactivité :
Stabilité chimique :
Stable dans les conditions de stockage recommandées.
Matières incompatibles :
Agents oxydants forts :
Produits de décomposition dangereux :
Des produits de décomposition dangereux se forment en cas d'incendie.
Oxydes de carbone, Oxydes d'azote (NOx), Chlorure d'hydrogène gazeux.
Considérations relatives à l’élimination :
Méthodes de traitement des déchets :
Produit:
Proposez les solutions excédentaires et non recyclables à une entreprise d’élimination agréée.
Contactez un service professionnel agréé d’élimination des déchets pour éliminer ce matériau.
Emballage contaminé :
Éliminer comme produit non utilisé
