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EDTA férrico

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

Síntesis y estructura

Las soluciones de Fe(III)-EDTA se producen combinando sales ferrosas y soluciones acuosas de EDTA, conocidas como solución de Jacobson (cf. ecuación química (1) en la Tabla (1)). [2]

A pH casi neutro, el complejo principal es [Fe(EDTA)(H 2 O)] , aunque la mayoría de las fuentes ignoran el ligando acuoso . El anión [Fe(EDTA)(H 2 O)] se ha cristalizado con muchos cationes, por ejemplo, el trihidrato Na[Fe(EDTA)(H 2 O)] . 2H 2 O. [3] Las sales, así como las soluciones, son de color marrón amarillento. Siempre que la solución nutritiva en la que se utilizará el complejo [Fe(EDTA)(H 2 O)] − tenga un pH de al menos 5,5, todo el hierro no complejado, como resultado de una reacción de síntesis incompleta , aún cambiará a la forma férrica quelada . [4]

Usos

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

Junto con el ácido pentético (DTPA), el EDTA se utiliza ampliamente para secuestrar 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 . Se producen varios millones de kilogramos de EDTA para este propósito anualmente. [5]

El quelato de hierro se utiliza comúnmente con fines agrícolas 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 las plantas , por lo que el quelato férrico altamente estable se reduce primero al quelato ferroso menos estable. [6] En horticultura , el quelato de hierro a menudo se conoce como "hierro secuestrado" y se utiliza como un tónico vegetal, a menudo mezclado con otros nutrientes y alimentos vegetales (por ejemplo, algas marinas ). Se recomienda en horticultura ornamental para alimentar plantas ericáceas como rododendros si crecen en suelos calcáreos . El hierro secuestrado está disponible para las plantas ericáceas, sin ajustar el pH del suelo , y por lo tanto, se previene la clorosis inducida por la cal .

El EDTA férrico se puede utilizar como componente de la solución de Hoagland o de la solución nutritiva 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 varios valores de pH. No se produjo ninguna pérdida de hierro por debajo de un pH de 6. Además de la receta original de Jacobson y un protocolo modificado por Steiner y van Winden (1970) , [4] en la Tabla (1) se presenta una versión actualizada para producir el complejo de EDTA férrico de Nagel et al. (2020) [8] .

La solución de Jacobson

Tabla (1) para preparar la solución madre de EDTA férrico

La formación de Fe(III)-EDTA (FeY) se puede describir de la siguiente manera:

FeSO4 ∙ 7H2O + K2H2Y + 1 / 4O2 → K[FeY(H2O ) ] . H2O + KHSO4 + 5,5 H2O ( 1 ) [8]

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

El EDTA férrico se utiliza como blanqueador fotográfico para convertir el metal plata en sales de plata , que luego pueden eliminarse.

Derivados relacionados

Además del EDTA, el agente quelante EDDHA se utiliza para solubilizar el hierro en agua . También se puede utilizar con fines agrícolas, ya que es accesible para las plantas. [10]

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

Véase también

Referencias

  1. ^ ab 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. ^ ab Jacobson, L. (1951). "Mantenimiento del suministro de hierro en soluciones nutritivas mediante una única adición de etilendiamina tetraacetato de potasio férrico". Fisiología vegetal . 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. ^ ab Steiner, AA; van Winden, H. (1970). "Receta para sales férricas de ácido etilendiaminotetraacético". Fisiología vegetal . 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 acuático". Planta y suelo . 20 : 85–104. doi :10.1007/BF01378101. S2CID  28252630.
  7. ^ Hewitt EJ (1966). Métodos de cultivo en agua y arena utilizados en el estudio de la nutrición de las plantas. Farnham Royal, Inglaterra: Commonwealth Agricultural Bureaux, págs. 547. Comunicación técnica n.º 22 (segunda edición revisada) de la Oficina de Horticultura y Cultivos de Plantación de la Commonwealth.
  8. ^ ab 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 etilendiaminodi(o-hidroxifenilacético) en tejidos vegetales". Planta y suelo . 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 desde el original el 18 de mayo de 2009. Consultado el 18 de octubre de 2009 .