Chelant Science

un chelant, denumit uneori sechestrant sau constructor, este o moleculă specializată concepută pentru a se lega de ionii metalici încărcați pozitiv, cel mai frecvent calciu și magneziu, în soluție și astfel împiedică acești ioni să formeze precipitate insolubile cu alți ioni care pot fi prezenți. Există două tipuri de bază de chelanți, desemnați ca tari și moi:

• chelanți duri, de exemplu EDTA (acid etilendiamină tetra acetic) și nta (acid Nitrilo triacetic), formează complexe foarte stabile cu un 1:1 stoichiometrie. Adică o moleculă EDTA reacționează cu un singur ion metalic.
• Chelanți moi, de exemplu polimeri de acril și acid maleic, formează complexe mai puțin stabile și funcționează prin prevenirea creșterii cristalelor, mai degrabă decât prin chelare adevărată.

atât ionii de calciu, cât și cei de magneziu formează precipitate insolubile foarte stabile cu Ion carbonat. Bicarbonatul este omniprezent în apele de suprafață. Este deprotonat pentru a da carbonat de pH-ul ridicat al majorității formulărilor de curățare. Precipitatele insolubile sunt dificil de îndepărtat fără utilizarea unui produs de curățare acid. Aceste depozite dificil de îndepărtat se numesc scară de apă dură și, prin urmare, apa care conține ioni de calciu și magneziu este denumită apă dură. Există două metode comune pentru a face față apei dure. Primul este să folosiți apă înmuiată. Apa dedurizată are ionii de calciu și magneziu îndepărtați. Acest lucru este adesea realizat prin utilizarea unui dedurizator de apă care schimbă ionii de sodiu pentru ionii de calciu și magneziu în soluție. A doua metodă este utilizarea chelatorilor în formularea produsului de curățare. Chelarea ionilor de calciu și magneziu în soluție previne, de asemenea, în mod eficient formarea acestor depozite.

ionii de calciu și magneziu formează, de asemenea, precipitate insolubile cu mulți surfactanți anionici, în special carboxilați de acizi grași (săpun). Formarea complexelor de săpun de calciu este atât de eficientă încât concentrația de surfactant liber disponibil pentru curățare este redusă la zero efectiv până când tot calciul a fost îndepărtat din soluție, fie prin chelare, fie prin formarea aductului de săpun insolubil. Fără chelantul prezent într-un produs de curățare, ar fi necesar mai mult surfactant pentru a se asigura că o concentrație eficientă de surfactant liber este disponibilă pentru curățare. Cu alte cuvinte, consumatorul ar trebui să utilizeze mai mult din produsul de curățare pentru a obține rezultatul dorit. Mai mult, aductul insolubil de săpun de calciu ar precipita din soluție pe suprafața de curățat, ducând la un aspect murdar și o senzație rigidă pe țesătura spălată. Astfel, chelatorii utilizați în aceste scopuri sunt uneori denumiți „Constructori”, deoarece ajută la construirea performanței agentului tensioactiv.

pe lângă înmuierea apei soluției de curățare, chelanții sunt eficienți și în îndepărtarea unor pete, în special a celor care au o concentrație mare de calciu, cum ar fi petele de brânză. Petele au o structură moleculară complexă și variată și multe includ ionii metalici care leagă încrucișat și stabilizează structura petelor. Chelanții prezenți în soluția de curățare se vor lega cu acești diferiți ioni metalici, ajutând la îndepărtarea lor de pe pată, slăbind astfel structura petelor și facilitând îndepărtarea acesteia.

dincolo de calciu și magneziu, chelanții se leagă cu toți ionii metalici polivalenți în soluție. Fierul și manganul, deși mai puțin răspândite, pot duce, de asemenea, la probleme semnificative de curățare, inclusiv formarea precipitatelor insolubile, cum ar fi oxidul de fier, rugina și dioxidul de mangan. Prin urmare, curățătorii de specialitate sunt adesea formulați cu chelatori de fier foarte eficienți pentru a se lega de acești ioni, eliminând din nou problemele pe care altfel le-ar putea provoca…sau ajutând la eliminarea petelor de rugină și fier care s-au format deja.

tabelul de mai jos prezintă multe exemple de agenți chelatori utilizați în produsele formulate și capacitatea lor teoretică de a se lega sau de a sechestra calciul din apă pentru a îmbunătăți performanța de curățare: