有机螯合剂及其环保型品种的开发

2.3.2 pH值

螯合剂与金属离子形成螯合物，在不同的pH值情况下，其络合稳定常数是不同的．所以，选用螯合剂最重要的因素是要考虑溶液的pH值，同一个螯合剂在不同pH值时其螯合性能完全不同．例如EDTA在pH<3时几乎不能将Ca2+、Mg2+螯合，而对Fe3+、Cu2+，即使pH值为1时，仍能定量地进行螯合反应．而pH>12时，EDTA失去络合能力(Ca2+除外)．表3为各种金属离子被EDTA螯合的最佳pH值范围.Ca2+、Mg2+在碱性条件下进行螯合，Fe3+在酸性条件下进行螯合，Cu2+较广的pH值范围内螯合，每一个螯合剂对金属离子螯合都有最适宜的pH值范围．

溶液的pH值对螯合容量也有影响，表4为螯合剂的螯合容量与pH值的依赖性（对不同金属的最适宜pH值范围内的螯合容量）．

从表4可见，络合常数最低的NTA(表1)，其螯合容量却超过另3个螯合剂．

3现用螯合剂的性能评述

螯合剂是能与多价金属离子络合形成五元环或六元环的可溶性金属络合物的配位体化合物，有无机类和有机类2种．无机螯合剂以多聚磷酸盐为代表，如三聚磷酸钠，其缺点是高温下会分解，使螯合能力降低甚至消失，只适用于碱性介质，对铁离子的络合能力很差，只能用于硬水的软化．这类螯合剂使水体富营养化而导致水体污染，已经逐渐被淘汰．有机类螯合剂发展迅速，品种逐年增加，成为螯合剂的主流，有机螯合剂的种类众多，以下详细介绍氨基羧酸类、有机膦酸类、羟基羧酸类、氨基酸类、聚羧酸类有机螯合剂．

3.1氨基羧酸类

有机螯合剂以氨基羧酸类应用最早，如EDTA和DIPA作为金属络合剂和氧漂稳定剂使用，但是目前人们担心的是它们与重金属离子形成稳定的高度水溶性的金属络合物进入废水中，会在环境中残留毒性高的重金属离子，经过长期研究，EDTA的老鼠口服急性毒性半致死量LD50为2600 mg/kg，为低毒物质，短期接触对鳟鱼能耐受最高450 mg/L的质量浓度，属低毒物质．但它的生物降解性较低，其金属络合物更低，2002年5月欧盟将EDTA和DTPA列为禁用物质．历史上曾用NTA取代，因为NTA比EDTA和DTPA能更快生物降解，但是后来发现NTA为怀疑性致癌物质，因此必须寻找取代品，能生物降解且无毒性的螯合剂是当前的研究开发热点．在氨基羧酸类中有2个品种介绍如下．

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