جالب است بدانید که مولکول‌های بسیار بزرگ‌تر و پیچیده‌تر نیز می‌توانند جفت الکترون را به یون‌های فلزی اهدا کنند. یک مثال مهم و جالب از این ترکیبات، عوامل کیلیت یا کی لیت هستند. این ترکیبات کاربردهای متنوعی در صنایع مختلف دارند و در فرایندی تحت عنوان کیلاسیون، پیوندهای خاصی را تشکیل می‌دهند. در ادامه این متن به بررسی کلات کننده، نحوه عملکرد و کاربردهای آن می‌پردازیم.
کلات کننده چیست؟
عامل کلات در واقع کمپلکسی است که توسط یون فلزی مرکزی که به دو یا چند اتم یا مولکول اطراف پیوند دارد، تشکیل می‌شود. ساختارهای اطراف یون فلزی مرکزی، لیگاند نام دارد که می‌توانند پیوندهای مختصاتی با یون فلز ایجاد کنند و جمع پایداری را بسازند.
در نهایت این ساختار به دست آمده به عنوان کمپلکس کلات شناخته می‌شود. این لیگاندها شلاتور، کیلاتور، عوامل کیلیت کننده یا جداکننده نام دارند. این ترکیبات معمولا ترکیبات آلی هستند؛ اما از ترکیبات دیگر مانند روی نیز می‌توان بهره برد. کلات یا شلات یک واژه‌ی یونانی به معنای پنجه است. در واقع شیوه‌ی چنگ زدن لیگاندها به یون فلزی را توصیف می‌کند.
فرایند کیلاسیون:
این فرایند، یک فرایند شیمیایی است که عامل شلاتور پیوندهای خاص را به یک یون فلزی برای ایجاد کلات تشکیل می‌دهد.
کلات کننده ادتا:
یکی از رایج ترین عوامل کیلیت، ادتا است که کلات‌های پایدار را با طیف وسیعی از یون‌های فلزی تشکیل می‌دهد. ادتا به صورت گسترده در صنایع غذایی و آشامیدنی به عنوان یک جداکننده استفاده می‌شود. این ترکیب می‌تواند به یون‌های فلزی مانند آهن و غیره متصل شود و از واکنش آنها با سایر ترکیبات موجود در غذاها یا نوشیدنی‌ها جلوگیری کند.
این ترکیبات در نساجی برای حذف یون‌های فلزی از حمام‌های رنگ و در صنعت خمیر و کاغذ برای جلوگیری از تشکیل رسوب در دیگ و سایر تجهیزات استفاده می‌شود.
کاربردهای کلات کننده‌ها:
این ترکیبات کاربردهای بسیاری در صنایع مختلف دارند. برای مثال در تصفیه فاضلاب فلزی برای جلوگیری از تشکیل رسوب در سیستم‌های تصفیه آب، تمیزکردن سطوح فلزی، نرم کردن آب، تهیه مکمل‌های غذایی و ساخت کاتالیزورهای همگن استفاده می‌شوند. سایر کاربردهای این ماده شامل:
- جلوگیری از جذب مس در افراد مبتلا به بیماری ویلسون (یک اختلال ژنتیکی ناشی از مسمومیت با مس)
- تهیه مکمل‌های غذایی
- حذف فلزات سمی‌از بدن
- ماده ی حاجب در اسکن MRI
- ساخت کاتالیزورهای همگن
- تصفیه آب شیمیایی برای کمک به حذف فلزات
است. در ادامه به بررسی برخی از کاربردهای این مواد در صنایع مختلف می‌پردازیم.
کاربرد عوامل کلات کننده در شوینده‌ها:
اسید سیتریک به منظور نرم کردن آب در صابون‌ها و شوینده‌های لباسشویی استفاده می‌شود. یک شلاتور مصنوعی رایج در اینجا، ادتا است. فسفونات‌ها نیز از عوامل کیلاتور معروف هستند. البته کلات کننده‌ها در کاربردهای تصفیه آب به منظور نرم کردن آب استفاده می‌شود.
کاربرد شلاتورها در کودها:
کلات کننده‌های فلزی، اجزای متداول کودها برای تامین ریزمغذی‌ها هستند. این ریز مغذی‌ها شامل منگنز، آهن، روی و مس هستند که برای سلامتی گیاهان به شدت موثرند. بیشتر کودها برای تامین ریز مغذی‌ها تولید می‌شوند.
عوامل کلات کننده‌ی معمولی یون‌های فلزی را به شکل محلول نگه می‌دارد.
کود کلات چیست؟
این کودها به شکل قابل توجهی جذب مواد مغذی و راندمان استفاده از آنها را افزایش می‌دهند. برخی از انواع رایج آنها کلات منیزیم EDTA، کلات آهن EDTA، کلات منگنز EDTA، کلات مس EDTA و کلات روی EDTA است. برای خرید هر کدام از این کلات‌ها به سایت شیمی مارکت سپاهان مراجعه فرمایید.
عوامل کلات در صنعت آرایشی و بهداشتی:
شلات‌ها ترکیباتی هستند که با یون‌های فلزی پیوندهای متعددی ایجاد می‌کنند. عوامل کلات طبیعی در صنایع آرایشی و بهداشتی استفاده می‌شوند؛ زیرا زیست تخریب پذیر بوده و عاری از عناصر سمی هستند. همچنین به دلیل ارگانیک بودن، بیشتر در تولید لوازم آرایشی استفاده می‌شوند.
این ترکیبات از میکروارگانیسم‌ها به دست می‌آیند و با توجه به تقاضای مداوم در میان مصرف کنندگان برای استفاده از محصولات سازگار با محیط زیست در مقیاس وسیع مصرف می‌شوند. این مواد به افزایش ماندگاری محصولات کمک می‌کنند.
کاربرد کلات در پزشکی:
این ترکیبات در پزشکی به منظور رفع مسمومیت فلزی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این عوامل به یون‌های فلزی سمی برای تشکیل ساختارهای پیچیده، اتصال می‌یابند و آنها را از طریق ادرار دفع می‌کنند. برای مثال شلاته کننده آهن و شلاته کننده کلسیم به ترتیب آهن و کلسیم مازاد را از طریق ادرار از بدن خارج می‌کنند.
نحوه عملکرد کلات کننده:
عوامل کیلیت، فلزات را از طریق اتم‌های لیگاند خود می‌گیرند. اتم‌های اتصال لیگاند، الکترون‌ها را با یون‌های فلزی به اشتراک می‌گذارند و پیوندی را می‌سازند. از این رو اتم‌های اتصال دهنده لیگاند به عنوان اتم‌های اتصال دهنده الکترون یا اتم‌های اتصال نیز شناخته می‌شوند.
فواید:
این ترکیبات فواید بسیاری دارند که شامل:
- جذب سریع
- تحمل بالا
- حلالیت خوب
- امتزاج پذیری خوب
- پایداری بالا
است و همچنین ترکیباتی به شدت مقرون به صرفه هستند.
جمع بندی:
نوعی پیوند بین یون‌ها و مولکول‌ها با یون‌های فلزی، کیلیت نام دارد. این عوامل از طریق انواع مختلف پیوندهای کووالانسی در طی فرایندی با نام کیلاسیون، کمپلکس‌های پایداری را با یون‌های فلزی می‌سازد. این ترکیبات در تصفیه آب و فاضلاب، مواد شوینده، محصولات آرایشی، پزشکی، کودها و غیره کاربرد دارند.
بدون دیدگاه