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EDTA férrico

El EDTA férrico es el complejo de coordinación formado por iones férricos y EDTA . El EDTA tiene una alta afinidad por los iones férricos. Produce soluciones acuosas amarillenta...

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El EDTA férrico es el complejo de coordinación formado por iones férricos y EDTA . El EDTA tiene una alta afinidad por los iones férricos. Produce soluciones acuosas amarillentas . [ 1 ]

Síntesis y estructura

Las soluciones de Fe(III)-EDTA se producen combinando sales ferrosas y soluciones acuosas de EDTA y aireándolas: [ 2 ]

FeSO₄ · 7H₂O + K₂H₂Y + 1/4 O₂ → K [ FeY ( H₂O ) ] · H₂O + KHSO₄ + 5,5 H₂O

Cerca del pH neutro, el complejo principal es [Fe(EDTA)(H₂O ) ] ⁻ , aunque la mayoría de las fuentes ignoran el ligando acuoso . El tetraanión EDTA⁴⁻ se enrolla alrededor del ion metálico, uniéndose a través de cuatro carboxilatos y dos aminas . El anión [Fe(EDTA)(H₂O ) ] ⁻ se ha cristalizado con muchos cationes, por ejemplo, el trihidrato Na[Fe(EDTA)(H₂O ) ] · 2H₂O . [ 3 ] Las sales, así como las soluciones, son de color amarillo-marrón. Siempre que la solución nutritiva estándar en la que se utilizará el complejo [Fe(EDTA)(H₂O ) ] ⁻ tenga un pH de al menos 5,5, todo el hierro no complejado, como resultado de una reacción de síntesis incompleta , se transformará en la forma férrica quelada . [ 4 ]

Usos

El EDTA se utiliza para solubilizar el hierro(III) en agua. En ausencia de EDTA o agentes quelantes similares, los iones férricos forman sólidos insolubles y, por lo tanto, no son biodisponibles. [ 1 ]

Junto con el ácido pentético (DTPA), el EDTA se utiliza ampliamente para la eliminación de iones metálicos. De lo contrario, estos iones metálicos catalizan la descomposición del peróxido de hidrógeno , que se utiliza para blanquear la pulpa en la fabricación de papel . Anualmente se producen varios millones de kilogramos de EDTA para este fin. [ 5 ]

El quelato de hierro se usa comúnmente en la agricultura para tratar la clorosis , una condición en la que las hojas producen clorofila insuficiente . El hierro y el ligando son absorbidos por separado por las raíces de la planta , donde el quelato férrico, altamente estable, se reduce primero al quelato ferroso, menos estable. [ 6 ] En horticultura , el quelato de hierro se conoce a menudo como "hierro secuestrado" y se usa como tónico vegetal, frecuentemente mezclado con otros nutrientes y alimentos para plantas (por ejemplo, algas marinas ). Se recomienda en horticultura ornamental para alimentar plantas ericáceas como los rododendros si crecen en suelos calcáreos . El hierro secuestrado está disponible para las plantas ericáceas, sin modificar el pH del suelo , y por lo tanto, se previene la clorosis inducida por la cal .

El EDTA férrico puede utilizarse, por ejemplo, como componente esencial de la solución de Hoagland o de la solución nutritiva de Long Ashton . [ 7 ] Según Jacobson (1951) , [ 2 ] la estabilidad del EDTA férrico se probó añadiendo 5 ppm de hierro, como complejo, a la solución de Hoagland a diferentes valores de pH. No se produjo pérdida de hierro por debajo de pH 6. Además de la receta original de Jacobson y un protocolo modificado por Steiner y van Winden (1970) , [ 4 ] Nagel et al . (2020) disponen de una versión actualizada para la producción del complejo de EDTA férrico. [ 8 ]

Otros usos

El quelato de hierro también se ha utilizado como cebo en el control químico de babosas , caracoles y cochinillas en la agricultura de Australia y Nueva Zelanda . Presenta ventajas sobre otras sustancias más generalmente tóxicas , ya que su toxicidad es más específica para los moluscos . [ 9 ]

El EDTA férrico se utiliza como blanqueador fotográfico para convertir la plata metálica en sales de plata , que posteriormente pueden eliminarse.

Además del EDTA, los agentes quelantes EDDHA y ácido pentético (DTPA) se utilizan para solubilizar el hierro en agua . También se puede utilizar con fines agrícolas, ya que es biodisponible para las plantas. [ 10 ]

En la terapia de quelación de hierro , la deferoxamina se ha utilizado para tratar el exceso de depósitos de hierro, es decir, la hemocromatosis . [ 11 ]

La forma reducida de EDTA-Fe(III) es el EDTA-Fe(II), que parece ser esencialmente incoloro y se oxida muy fácilmente. [ 12 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Xue, Hanbin; Sigg, Laura; Kari, Franz Guenter (1995). "Especiación de EDTA en aguas naturales: cinética de intercambio de Fe-EDTA en agua de río". Environmental Science and Technology . 29 (1): 59– 68. doi : 10.1021/es00001a007 . PMID 22200201 . 
  2. 1 2 Jacobson, L. (1951). "Mantenimiento del suministro de hierro en soluciones nutritivas mediante una única adición de tetraacetato de etilendiamina férrica y potásica" . Plant Physiology . 26 (2): 411– 413. doi : 10.1104/pp.26.2.411 . PMC 437509. PMID 16654380 .  
  3. ↑ Solans, X.; Font Altaba, M.; Garcia-Oricain, J. (1984). "Estructuras cristalinas de complejos metálicos de etilendiaminotetraacetato. V. Estructuras que contienen el anión [Fe(C 10 H 12 N 2 O 8 )(H 2 O)] − ". Acta Crystallographica Sección C . 40 (4): 635– 638. doi : 10.1107/S0108270184005151 .
  4. 1 2 Steiner, AA; van Winden, H. (1970). "Receta para sales férricas de ácido etilendiaminotetraacético" . Plant Physiology . 46 (6): 862– 863. doi : 10.1104/pp.46.6.862 . PMC 396702. PMID 16657561 .  
  5. ↑ J. Roger Hart, «Ácido etilendiaminotetraacético y agentes quelantes relacionados», en Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 2005. doi : 10.1002/14356007.a10_095
  6. ↑ Van Driel, W. (1964). "El efecto del ácido etilendiaminotetraacético de hierro en el crecimiento y metabolismo de plantas de tomate en cultivo hidropónico". Plant and Soil . 20 : 85–104 . doi : 10.1007/BF01378101 . S2CID 28252630 . 
  7. ↑ Hewitt EJ (1966). Métodos de cultivo en arena y agua utilizados en el estudio de la nutrición vegetal. Farnham Royal, Inglaterra: Commonwealth Agricultural Bureaux, págs. 547. Comunicación técnica n.º 22 (2.ª edición revisada) de la Oficina de Horticultura y Cultivos de Plantación de la Commonwealth.
  8. ↑ Nagel, KA; Lenz, H.; Kastenholz, B.; Gilmer, F.; Averesch, A.; Putz, A.; Heinz, K.; Fischbach, A.; Scharr, H.; Fiorani, F.; Walter, A.; Schurr, U. (2020). "La plataforma GrowScreen-Agar permite la identificación de la diversidad fenotípica en los rasgos de crecimiento de raíces y brotes de plantas cultivadas en agar" . Plant Methods . 16 (89): 1– 17. doi : 10.1186/s13007-020-00631-3 . PMC 7310412. PMID 32582364 .  
  9. ↑ Young CL, Armstrong GD (2001). "Babosas, caracoles y cebos a base de hierro: un problema creciente y una solución de acción específica de baja toxicidad" . Sociedad Australiana de Agronomía . Instituto Regional . Consultado el 18 de octubre de 2009 .
  10. ↑ Batra, PP; Maier, RH (1964). "Aislamiento y determinación del quelato de hierro férrico del ácido etilendiamina di(o-hidroxifenilacético) en tejidos vegetales". Plant and Soil . 20 : 105–115 . doi : 10.1007/BF01378102 . S2CID 9873911 . 
  11. ↑ "Hemocromatosis: Seguimiento y tratamiento" . Centro Nacional de Defectos Congénitos y Discapacidades del Desarrollo (NCBDDD). 1 de noviembre de 2007. Archivado del original el 18 de mayo de 2009. Consultado el 18 de octubre de 2009 .
  12. ↑ Jones, SS; Long, FA (1952). "Iones complejos de hierro y etilendiaminotetraacetato: propiedades generales e intercambio radiactivo". The Journal of Physical Chemistry . 56 (1): 25– 33. doi : 10.1021/j150493a007 .{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )