Белорусский огород
Назад

Хелатообразующие вещества и хелаты

Опубликовано: 21.03.2020
Время на чтение: 15 мин
0
4

Микроэлементы в составе удобрений и подкормок

В первую очередь это элементы питающие растения, они необходимы растениям для жизни на ряду калием, алюминием, магнием и фосфором. В отличие от основных элементов микро не требуются в больших количествах, отсюда и появилась название. Поэтому подкормки на основе микроэлементов – микроудобрения.

Есть много микроэлементов, но вот важнейшие для жизнедеятельности растений: 1) железо; 2) марганец; 3) медь; 4) цинк; 5) бор; 6) молибден; и 7) кобальт, у каждого есть названием в таблице Менделеева, его можно легко посмотреть.

Эти элементы влияют на многие процессы, происходящие в растении, например, синтез хлорофилла, обмен и перемещения по растению макроэлементов, активизация различных ферментов и многое другое. Также микроэлементы стабилизирует состояние растений, рост и развитие, помогаю при заболеваниях, заражениях и атаках вредоносными насекомыми, немаловажны они и для нормальной урожайности.

Как правило, нехватка микроэлементов отражается на состоянии растения, поэтому понять, чего не хватает не составит, труда даже без анализа грунта.

  • Если не хватает — железистых элементов
    Недостаток железа. Признаки: листья становятся желтыми, соцветия маленькие, ветви и побеги начинают иссыхать.
  • Если не хватает — борных элементов
    Недостаток бора. Признаки: почки и молодые теряют скорость роста, листья начинают опадать, по стеблям начинают расходиться трещины, корнеплоды темнеют.
  • Если не хватает — марганцевых элементов
    Недостаток марганца. Рост сильно замедляется и листья становятся на несколько тонов светлее, появляется серая пятнистость.
  • Если не хватает — медных элементов
    Недостаток меди сказывается на скорости роста растений и соцветий. Неправильно происходит формирование семян и зерен растений.
  • Если не хватает — кобальтовых элементов
    В период недостатка кобальта страдает рост и листья, они начинают скручиваться. Листья также могут начать опадать.
  • Если не хватает — цинковых элементов
    При недостатке цинка у растения можно наблюдать хлороз, также затормаживается рост и изменяется форма и цвет плодов.
  • Если не хватает — молибденовых элементов
    Когда растению не хватает молибдена на листьях возникают белесые пятнышки и перфорации, также листья видоизменяются и деформируются.

Хелатообразующие вещества и хелаты

В идеальной модели мира все нужные элементы содержаться в грунте с самого начала, но в жизни это не всегда так. Из-за посадок даже самая плодородная почва в мире может потерять свои свойства через несколько лет. Конечно истощенный грунт, как и растение в нем требует подкормок, которые дает человек.

Микроэлементы понадобятся вашим растениям для жизни, это значит, что они будут необходимы абсолютно на всех стадиях роста и развития. Какие микроудобрения вам понадобятся, сейчас разберемся.

Раньше все микроэлементы в составе подкормок были неорганикой, а именно нерастворимыми солями. К сожалению, в таком случае растения не смогут хорошо принять и впитать удобрения. Соли и грунт часто создавали реакции в результате которых образовывались неусвояемые для растений соединения. Такие соединения токсичны и нуждаются в дополнительной обработке для усваивания. Получалось, что дозы микроудобрений должны были быть слишком большими, как последствие грунт переставал подходить для посадки каких-либо культур.

Подобные комплексы из хелатирующего фермента и микроэлемента безвредны для растений любого возраста потому что схожи со структурой натуральных веществ. Хелаты вступают в химические реакции только уже в самом растении, минуя различные вещества, содержащиеся в грунте. Сейчас семена обрабатываются именно такими комплексами, подкармливаются растения и с помощью них можно производить орошение.

Хелатирующие ферменты или агенты могут быть различными. Различаются они по степени кислотности, силе притяжения между ионами и по стабильности. Важно выбрать удобрения, которые подходят для кислотности вашего грунта.

Предлагаем ознакомиться  Как подготовить деревянную бочку к засолке капусты. Подготовка бочки к засолке. Что выбрать, кадку или бочку для засолки

хелат эффект

Хелат эффект повышенное сродство хелатных лигандов для ионов металлов по сравнению с аффинностью коллекции аналогичной nonchelating (монодентатного) лиганды для того же металла.

Термодинамические принципы , лежащие в основе хелатного эффекта проиллюстрированы контрастных сродством меди (II) для этилендиамина (о) против метиламина .

Cu 2 еп ⇌ [Cu (о)] 2

( 1 )

Cu 2 2 MeNH 2 ⇌ [Cu (MeNH 2 ) 2 ] 2

( 2 )

В формуле ( 1 ) Этилендиамин образует хелатный комплекс с ионом меди. Результаты комплексообразования в формировании пяти-членный CUC 2 Н 2 кольца. В формуле ( 2 ) бидентатный лиганд заменен двумя монодентатных метиламина лигандов примерно той же мощности доноров, что указывает , что Cu-N облигаций примерно одинакова в двух реакций.

Термодинамический подход к описанию хелатного эффекта считает , что константа равновесия для реакции: чем больше константа равновесия, тем выше концентрация комплекса.

[Cu (о)] = {amp}amp; beta ; 11 [Cu] [EN]

( 3 )

[Cu (MeNH 2 ) 2 ] = {amp}amp; beta ; 12 [Cu] [MeNH 2 ] 2

( 4 )

Электрические заряды были опущены для простоты обозначений. Квадратные скобки указывают на концентрацию, а индексы к констант устойчивости , β, указывают на стехиометрии комплекса. Когда аналитическая концентрация метиламина вдвое больше , чем этилендиамина и концентрации меди является одинаковой в обеих реакций, концентрация [Cu (ен)] гораздо выше , чем концентрация [Cu (MeNH 2 ) 2 ] , так как {amp}amp; beta ; 11 »{amp}amp; beta ; 12 .

Константа равновесия, К , относится к стандартной свободной энергии Гиббса , путем
Δг⊖{ Displaystyle Delta G ^ { ominus}}

Δг⊖знак равно-рTпер⁡Кзнак равнояTΔЧАС⊖-TΔS⊖{ Displaystyle Delta G ^ { ominus} = - RT пер K = его Delta H ^ { ominus} -T Delta S ^ { ominus}}

где R является газовая постоянная и Т температура в градусах Кельвина . стандартная энтальпия изменение реакции и является стандартной энтропией изменения.
ΔЧАС⊖{ Displaystyle Delta H ^ { ominus}}ΔS⊖{ Displaystyle Delta S ^ { ominus}}

Так как энтальпия должна быть примерно одинакова для обеих реакций, разница между этими двумя константами устойчивости обусловлено эффектами энтропии. В уравнении ( 1 ) существуют две частицы слева и один справа, тогда как в уравнении ( 2 ) существуют три частицы на левой стороне и один справа. Это различие означает , что меньше энтропии расстройства теряется , когда хелатный комплекс формируются с бидентатным лигандом , чем когда комплекс с монодентатными лигандами образуются.

равновесный войти β Δг⊖{ Displaystyle Delta G ^ { ominus}} ΔЧАС⊖/КJ моL-1{ Displaystyle Delta H ^ { ominus} mathrm {/ кДж моль ^ {- 1}}} -TΔS⊖/КJ моL-1{ Displaystyle -T Delta S ^ { ominus} mathrm {/ кДж моль ^ {- 1}}}
Cu 2 4 MeNH 2 ⇌ Cu (MeNH 2 ) 4 2 6,55 -37,4 -57,3 19,9
Cu 2 -ен ⇌ Cu (о) 2 2 10,62 -60,67 -56,48 -4,19

Эти данные подтверждают, что изменения энтальпии приблизительно равны для обеих реакций и что основной причиной большей устойчивости хелатного комплекса является энтропией термин, который гораздо менее неблагоприятным. В общем случае трудно объяснить именно для термодинамических величин с точки зрения изменения в растворе на молекулярном уровне, но очевидно, что хелатный эффект главным образом эффект энтропии.

Хелатообразующие вещества и хелаты

Другие объяснения, что и в том числе Шварценбах, обсуждаются в Гринвуд и Эрншоу ( loc.cit ).

В природе

Многочисленные биомолекулы обладают способностью растворять определенные металлические катионы . Таким образом, белки , полисахариды и полинуклеиновые кислоты являются превосходными полидентатными лигандами для многих ионов металлов. Органические соединения , такие как аминокислоты , глутаминовая кислота и гистидин , органические двухосновные кислоты , такие как малат , а также полипептиды , такие как фитохелатины также являются типичными энтеросорбентами.

Практически все металлы имеют металлоэнзимами, которые хелатные, как правило , к пептидам или кофакторов и протезных групп. Такие хелатирующие агенты включают порфирина кольца в гемоглобина и хлорофилла . Многие виды микроорганизмов производят водорастворимые пигменты , которые служат в качестве хелатирующих агентов, называемых сидерофоров .

Например, виды Pseudomonas , как известно, секретируют pyochelin и pyoverdine , которые связывают железо. Энтеробактин , произведенный кишечной палочки , является самым сильным хелатирующим агентом , известным. Морские мидии используют металлическое комплексообразование особ. Fe 3 комплексообразования с допа остатков в мидии стопы белка-1 , чтобы улучшить прочность нитей , которые он использует , чтобы обезопасить себя на поверхности.

В геологии

В области наук о Земле, химическое выветривание связываются с органическими хелатными агентами ( например , пептидами и сахаров ) , которые извлекают ионы металлов из минералов и горных пород. Большинство металлических комплексов в окружающей среде и в природе связаны в той или иной форме хелатного кольца ( например , с гуминовой кислотой или белка).

Медицинские применения

Хелатные удобрения обладают следующими преимуществами:

  • Близкое сродство с биологическими структурами, благодаря чему вещества легко проникают через клеточные мембраны растений.
  • Улучшенная растворимость.
  • Меньший расход хелатных удобрений по сравнению с обычными солями.
  • Возможность как корневой, так и внекорневой подкормки.
  • Повышение всхожести семян.
  • Низкая фитотоксичность.
  • Устойчивость при различных уровнях кислотности почвы.
  • Хорошая совместимость с другими химикатами, пестицидами.
Предлагаем ознакомиться  Курдючные бараны: описание, разведение

Наибольшее значение имеет хелатное железо, так как этот элемент содержится в тканях растений в более значительном количестве, чем другие металлы. Его дефицит приводит к развитию многих заболеваний, в том числе хлороза. Применяются и другие хелаты – меди, цинка, бора, стимулирующие рост растений и образование завязей. На ранних сроках вегетации целесообразно проводить подкормку хелатным кальцием, который способствует развитию корневой системы.

Пищевые добавки

В 1960 годе ученые разработали концепцию хелатирующего иона металла перед подачей элемента к животному. Они считают, что это создаст нейтральное соединение, защищая минерал от быть в виде комплекса с нерастворимыми солями в желудке, что сделает металл недоступного для поглощения. Аминокислоты, будучи эффективными металлические связующие вещества, были выбраны в качестве потенциальных лигандов, и исследование было проведено на комбинации металл-аминокислот. Исследования при поддержке, что хелаты металлов-аминокислот были способны усиливать минеральное поглощение.

Хелатообразующие вещества и хелаты

В течение этого периода, синтетические хелаты , такие как этилендиаминтетрауксусная кислота были разработаны (ЭДТА). Они применяли ту же самую концепцию хелятации и сделали создать хелатные соединения; но эти синтетики были слишком стабильны и не питательно жизнеспособными. Если минерал был взят из EDTA лиганда, лиганд не может быть использован организмом и будет исключен. В процессе выталкивания лиганд ЭДТА случайным образом хелатный и раздел другой минерал из организма.

По данным Ассоциации американских должностных лиц Feed Control (AAFCO), хелат металла-аминокислоты определяется как продукт , получаемый в результате реакции ионов металлов из растворимой соли металла с аминокислотами, с мольным соотношением в диапазоне 1- 3 (предпочтительно 2) молей аминокислот на один моль металла.

С раннего развитием этих соединений, гораздо больше исследований были проведены, и применяются к продуктам питания человека аналогичным образом экспериментов животных питания, что пионеры технологии. Черный бис-глицин представляет собой пример одного из этих соединений, которые были разработаны для питания человека.

Первое поколение дентин клеи впервые были разработаны и произведены в 1950 - х годах. Эти системы были основаны на сомономер хелат с кальцием на поверхности зуба и генерируемой очень слабой водостойкость химической связи (2-3 МПА).

Хелаты терапия является антидотом при отравлении ртути , мышьяком и свинцом . Хелатирующие агенты преобразовать эти ионы металлов в химически и биохимически инертную форму , которая может быть выводятся из организма. Хелаты с использованием кальция динатрия ЭДТА был одобрен продуктами и лекарствами США (FDA) для серьезных случаев отравления свинцом. Он не одобрен для лечения тяжелых металлов «токсичность».

Несмотря на то, полезно в случаях серьезного отравления свинцом, применение динатрия ЭДТА (эдетат динатрия) вместо динатриевой кальция ЭДТА привело к гибели людей вследствие гипокальциемии . Динатриевая соль ЭДТА не одобрен FDA для любого использования, и все FDA утвержденных продуктов хелатотерапия требуют рецепта.

Хелатные комплексы гадолиния часто используются в качестве контрастных агентов в МРТ , хотя железа частиц и марганца хелатные комплексы также были исследованы. Бифункциональные хелатные комплексы циркония , галлий , фтор , медь , иттрий , бром или йод , часто используются для конъюгации с моноклональными антителами для использования в основе антител ПЭТ .

Эти хелатные комплексы часто используют использование hexadentate лигандов , таких как десферриоксамин B (ДФО), в соответствии с Meijs и соавт. , И гадолиния комплексы часто используют использование октадентата лигандов , таких как DTPA, в соответствии с Desreux и соавт . Ауранофин , хелатный комплекс золота , используется в лечении ревматоидного артрита, и пеницилламин , который образует хелатные комплексы из меди , используется при лечении болезни Вильсона и цистинурии , а также огнеупорного ревматоидного артрита.

Хелаты в кишечном тракте является причиной многочисленных взаимодействий между препаратами и ионами металлов (также известный как « минералы » в питании). В качестве примеров, антибиотические препараты этих тетрациклина и хинолонов семей Хелаторы Fe 2 , Са 2 и Mg 2 ионов.

ЭДТА, который связывается с кальцием, используются для облегчения hypercalcimia , что часто приводит из группы кератопатии . Кальция может быть затем удален из роговицы, что позволяет в течение некоторого увеличения ясности видения для пациента.

Предлагаем ознакомиться  Когда сажать ежевику весной или осенью

Когда нужны такие подкормки

Как и в случае с минеральными удобрения, микроудобрения бывают одиночными (на основе одного элемента) и комплексными (с содержанием нескольких элементов, это может быть водный раствор с микроэлементом). Важно учитывать в чем нуждаются посадки и какой грунт на вашем участке.

Хелатообразующие вещества и хелаты

Какие же есть советы по применению хелатов? Сейчас вы узнаете, когда и как вносить удобрения, чтобы не навредить растениям.

Использование для обеззараживания семян перед посадкой, также семена становятся более всхожими и будут лучше расти.

Во время цветения хелатные удобрения помогут уменьшить период цветения, повысить иммунитет растения от болезней и насекомых, а также увеличат число завязей.

Применения с пестицидами. С помощью такого комплекса можно «успокоить» растения после химических препаратов. Также проводится профилактика от вредителей.

Обработка плодов нужна для увеличения урожайности, улучшения качества продукта и улучшения хранения.

Хелатообразующие вещества и хелаты

Если вы не дачник, но хотите попробовать хелаты это можно сделать и в квартире/доме. В любом случае растения скажут вам спасибо. Еще очень любят такие удобрения розы и прямо расцветают на глазах.

Промышленные и сельскохозяйственные приложения

катализ

Гомогенные катализаторы часто хелатные комплексы. Типичным примером является использование BINAP (бидентатный фосфин ) в Нойори асимметрического гидрирования и асимметричной изомеризации. Последние имеют практическое применение производства синтетического (-) - ментол .

смягчение воды

удобрения

Металлические хелатные соединения являются общими компонентами удобрений обеспечивают питательные микроэлементы. Эти микроэлементы (марганец, железо, цинк, медь) необходимы для здоровья растений. Большинство удобрений содержат фосфатные соли , которые, в отсутствии хелатирующих агентов, как правило , преобразуют эти ионы металлов в нерастворимые твердые вещества, не представляющий питательной ценности для растений. ЭДТА является типичным хелатирующим агентом , который хранит эти ионы металла в растворимой форме.

Этимология

Лиганд образует хелатный комплекс с подложкой. Хелатные комплексы контрастируют с координационными комплексами , состоящих из монодентатных лигандов , которые образуют только одну связи с центральным атомом. Слово комплексообразования происходит от греческого χηλή, Chele , что означает «коготь»; лиганды лежат вокруг центрального атома , как когти омаров .

Термин хелат впервые был применен в 1920 году сэр Гилберт Т. Моргана и HDK Дрю, который заявил: «Прилагательное хелат, полученных от большого когтя или челе ( греческий ) из лобстера или других ракообразных, предлагается для caliperlike групп, функционирует как два ассоциирующих единиц и крепятся к центральному атому таким образом , чтобы гетероциклические кольца «.

внешняя ссылка

  • Определение словаря хелата в Wiktionary

Варианты обработки хелатными удобрениями

  • Раствор для замачивания семян.
  • Корневая подкормка, возможно незначительная часть элементов останется в земле, но это не критично.
  • Внекорневые удобрения, очень хороши, растения поглощают полезные вещества через листья и процент пропадания микроэлементов очень мал.7
  • Обработка орошением, по-другому капельный полив. Хорошие способ, все элементы доставляются непосредственно к корням растений.
  • Handmade удобрения с хелатами

В магазинах обычно попадаются жидкие хелатные удобрения. Они хороши потому что ими просто проводить обработки. Порошки не так удобны потому что для них нужно отмерять соответствующую концентрацию, просто порошки не дадут никакого эффекта.

Поделиться
Похожие записи
Комментарии:
Комментариев еще нет. Будь первым!
Имя
Укажите своё имя и фамилию
E-mail
Без СПАМа, обещаем
Текст сообщения
Adblock detector