Agentes quelantes: Conoce sus usos y funciones

IONES Y QUELANTES

Los iones metálicos tienen una poderosa influencia en los procesos químicos, así como en el rendimiento de muchos productos. Por ejemplo, los cationes metálicos del agua dura, como el calcio y el magnesio pueden formar sales poco solubles en agua con hidróxidos, carbonatos, sulfatos y fosfatos. Estas sales precipitan en los sistemas acuosos y son muy difíciles de eliminar y reducen la eficacia de los equipos de procesos químicos.

En cambio, los agentes quelantes se integran a estos sistemas y forman un complejo con los iones metálicos. Este complejo es soluble en agua y disuelve el depósito de incrustaciones para que se eliminen en el proceso de limpieza.

FUNCIONES DE LOS AGENTES QUELANTES

Los agentes quelantes ayudan a prevenir la precipitación de los metales en los productos, eliminan las incrustaciones y la suciedad, disuelven los iones metálicos, ayudan a controlar las reacciones que son catalizadas por metales, y reducen los efectos tóxicos que estos tienen. Además, ayudan a formar complejos que son solubles en agua que hacen más fácil la eliminación de los iones metálicos.

EJEMPLOS DE AGENTES QUELANTES

- EDTA: es el agente quelante más utilizado, muy potente, rentable y de uso general.

- GLDA: es un quelato seguro y fácilmente biodegradable procedente de una fuente natural sostenible. Puede utilizarse como alternativa a NTA, EDTA, fosfatos y fosfonatos, especialmente en aplicaciones de limpieza.

- MGDA: un quelato seguro y fácilmente biodegradable procedente de una fuente natural sostenible. Puede utilizarse como alternativa a NTA, EDTA, fosfatos y fosfonatos, especialmente en aplicaciones de limpieza con tiempos de contacto cortos.

- NTA: es un agente quelante eficaz y respetuoso con el medio ambiente. Se utiliza para reducir los efectos negativos de los iones metálicos en aplicaciones como lavado de platos, limpieza de superficies duras y eliminación de azufre en refinerías.

- IDS: es un agente quelante seguro y fácilmente biodegradable. Funciona como sustituto de NTA, EDTA, fosfatos y fosfonatos.

- PASP: Buena capacidad de dispersión, propiedades inhibidoras de la corrosión, excelentes capacidades de quelación, adsorción, excelente biodegradabilidad y características respetuosas con el medio ambiente.

- DTPA: es recomendado cuando se necesita un agente quelante excepcionalmente fuerte, como durante el blanqueo de la pulpa con peróxido. Es más eficaz en condiciones oxidantes. También es especialmente adecuado para desincrustar aplicaciones en campos petrolíferos.

- HEDTA: tiene una eficacia similar con el EDTA, pero con menos riesgo. Particularmente útil cuando se necesita alta solubilidad a pH bajo y para estabilizar iones de hierro a pH alto.

APLICACIONES

- Agricultura: cada cultivo necesita varios tipos de nutrientes durante su desarrollo. Los agentes quelantes actúan como portadores de micronutrientes, asegurando que las plantas obtengan los oligoelementos que necesitan, independientemente de las condiciones ambientales en las que se encuentren. Garantiza una absorción ininterrumpida de micronutrientes esenciales por parte de las plantas y, por lo tanto, ayuda a lograr una productividad máxima del cultivo, lo que resulta en un uso eficiente de la tierra y el agua.

Los productos se pueden aplicar sobre o dentro del suelo o se pueden rociar sobre las plantas, solos o en combinación con algún fertilizante soluble en agua. También ayudan a prevenir las incrustaciones en el riego por goteo.

- Limpieza y detergentes: mejora el poder de limpieza de un limpiador / detergente capturando los iones del agua dura (Ca y Mg) y eliminando los residuos a base de calcio y magnesio que unen la mayor parde la suciedad a las superficies.

Desactivan los iones de metales de transición no deseadosque a menudo se introducen a través de las materias primas en la fabricación de jabón y de detergentes que contienen peróxidos como peróxido de hidrógeno, percarbonatos y perboratos.

Aumenta el rendimiento de los conservadores en los detergentes líquidos; nuevamente, se puede usar menos y se pueden ahorrar costos.

- Cuidado personal: los metales de transición pueden catalizar la degradación de algunos ingredientes utilizados en productos de cuidado personal. Los agentes quelantes inactivan los iones metálicos no deseados manteniendo la calidad y aumentando la vida de anaquel del producto.

Además, los agentes quelantes también mejoran el rendimiento de los conservadores utilizados en los productos líquidos para el cuidado persona, reduciendo el costo y la toxicidad y mejorando la aceptación pública de los productos.

- Limpieza industrial: las sales metálicas pueden causar problemas de incrustaciones en calderas, intercambiadores de calor y otros sistemas de circulación de agua que se encuentran en las industrias energética, cervecera, azucarera y láctea. Los quelatos forman complejos metálicos estables y solubles en agua con todos los iones metálicos potencialmente dañinos, disolviendo las formaciones de incrustaciones existentes y evitando que se formen nuevas incrustaciones.

- Construcción: el fraguado rápido del cemento Portland y el yeso puede ser un problema. Por ejemplo, en las modernas fábricas de paneles de yeso, el equilibrio adecuado de múltiples aditivos es esencial para un funcionamiento óptimo. Los quelatos se aplican como agentes retardantes eficaces que no influyen en la resistencia final. Esto les da a estos materiales de construcción un tiempo de uso prolongado y propiedades autonivelantes.

- Pulpa y papel: algunos iones de metales de transición catalizan la descomposición de agentes blanqueadores (por ejemplo, peróxido, ozono e hidrosulfito) y pueden provocar la reversión del brillo de la pulpa y el papel. Los quelatos se utilizan para eliminar y desactivar estos iones.

- Tintas de impresión: los iones metálicos pueden provocar la formación de jabones de resina insolubles en tintas diluidas en agua. Por ejemplo, en la impresión offset, la formación de jabones metálicos polivalentes puede provocar una decoloración no deseada. Los quelatos se utilizan para superar estos problemas, de forma que se obtienen tintas claras y de color estable.

- Petróleo: los quelatos se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones de yacimientos petrolíferos, como terminación, decapado y eliminación de incrustaciones para disolver precipitaciones no deseadas como SrSO4, BaSO4, CaCO3 e incrustaciones de hierro. Además, pueden prevenir la precipitación de hierro durante la acidificación y fractura.

- Chapado de metales y electrónica: en la producción de placas de circuito impreso se utilizan soluciones que contienen iones de cobre. El cobre y el níquel se utilizan para revestir piezas de automóviles. Los quelatos cumplen varias funciones como: portador de metales, como estabilizador de baños de proceso y para neutralizar trazas de impurezas.