乙二胺四乙酸二鈉為無味無臭或微咸的白色或乳白色結晶或顆粒狀粉末,別名:依地酸二鈉,化學式為C10H14N2Na2O8,分子量為336.206,是一種重要的螯[áo]合劑,能螯合溶液中的金屬離子,能夠防止金屬引起的變色、變質、變濁。因能與堿土金屬和金屬離子形成極其穩定的配位化合物,常常作為有效的抗氧化增效劑和穩定劑使用。
它能溶于水,極難溶于乙醇,乙二胺四乙酸二鈉又能夠絡合微生物生長所需的 微量元素如鎂等而發揮抑菌作用,增強防腐劑的防腐活性,對粘膜和上呼吸道,眼睛、皮膚有刺激作用,吞食有害,能夠引起嚴重的眼刺激。
分子結構
化學式為C10H14N2Na2O8,分子量為336.21,它有六個配位原子,形成的配合物叫做螯合物,分子中含有強配位能力的氨基與羧基,因此具有比較強的絡合配位能力。
理化性質
物理性質
乙二胺四乙酸二鈉在水溶液中PH=5.3呈酸性,一般為無味無臭或微咸的白色或乳白色結晶或顆粒狀粉末,能溶于水,極難溶于乙醇,常溫下穩定,有吸濕性,熔點242℃,密度為1.01g/ml。
化學性質
乙二胺四乙酸二鈉具有廣泛的配位性能,幾乎能與所有的金屬離子形成穩定的螯合物,在溫度為100℃時結晶水開始揮發,120℃時失去結晶水而成為無水物,當加熱分解時會釋放有毒的氮氧化物,鈉氧化物和其他有害燃燒產物,如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物,與強氧化劑,強堿,金屬離子和金屬合金不相容。
對人體的危害
乙二胺四乙酸二鈉表現出低急性毒性,LD 50(大鼠 半數致死量)為 2.0 g/kg 至 2.2 g/kg,已發現乙二胺四乙酸二鈉對實驗動物具有一定的細胞毒性和弱遺傳毒性,經口接觸會導致生殖和發育影響,它對人體的粘膜和上呼吸道、眼睛、皮膚有刺激作用,且吞食有害,能夠引起嚴重的眼刺激,按FAO/WHO(1985)規定,為0~2.5 g/kg。
法律法規限制
按中國食品添加劑使用衛生標準規定,乙二胺四乙酸二鈉可用于水產罐頭、糖水栗子罐頭等,最大使用量為0.25 g/kg。還用于醬菜、罐頭的穩定和凝固劑,最大使用量為0.25 g/kg。果醬,蔬菜泥使用量為0.07 (g/kg),果脯類,腌漬的蔬菜,蔬菜罐頭為0.25 (g/kg)。
制備方法
食品制備乙二胺四乙酸二鈉
氯乙酸鈉與乙二胺縮合,經酸化得乙二胺四乙酸,再用氫氧化鈉中和即得,把所得粗品溶于10倍水中,加入等體積乙醇以析出二鈉鹽,然后過濾、洗滌,干燥得到乙二胺四乙酸二鈉產品。
工業制備乙二胺四乙酸二鈉
將工業乙二胺四乙酸二鈉溶于去離子水并且過濾后,加入氫氧化鈉溶液,向濾液中添加碳酸鈉與聚丙烯酸鈉過濾,再加入過氧化氫過濾,分別加入乙二胺四乙酸與氫氧化鈉溶液,用活性炭過濾后將濾液結晶,脫水后放入干燥箱內恒溫干燥,即得到基準試劑乙二胺四乙酸二鈉成品。
應用領域
化學化工
精細化工
可作軟化劑、洗滌劑、液體肥皂、洗發劑、抗氧化增效劑,可以幫助穩定香精和提取物的風味配方以及作為化妝品添加劑,并且可以作為化學消毒劑以及隱形眼鏡護理液的成分。
高分子化學
用作丁苯膠乳聚合活化劑、綸生產裝置的聚合反應緩聚劑以及螯合劑。
農業化學
可以作為農業化學中的噴霧劑、凈水劑、清潔劑、PH調節劑以及阻凝劑等等。
無機化工
乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)可以作為模板劑,以硝酸鈰(Ce(NO3)3)為原料,碳酸氫銨(NH4HCO3)為沉淀劑,通過控制EDTA-2Na與Ce3+摩爾百分比、加料時間、攪拌速度和陳化時間等實驗條件,可以制備得到規則塊狀形貌的碳酸鈰;
乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)可以修飾碳糊電極,將銅離子富集在該修飾電極表面后,出現了靈敏的陽極溶出峰,有助于更加細致地測定銅的含量;
在HCl-H2SO4體系發孔后的鋁箔,向HNO3擴孔液添加緩蝕劑乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)后,改善了腐蝕后鋁箔表面的蝕孔分布,降低了并孔現象,同時降低了腐蝕箔的失重率,提高了箔的比容;
在制備羥基磷灰石涂層時,溶液中所添加的乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)并不會影響羥基磷灰石的生成,反而會促使羥基磷灰石末端聚攏,使羥基磷灰石之間的空隙擴大,并減少涂層的CO2含量,增加OH-,有效減少涂層的含量。
再生資源回收
在分析硫氰酸鹽和硫脲浸金體系中氧化劑對置換回收金影響的基礎上,尋找克服其抑制作用的方法中,向體系中添加的乙二胺四乙酸二鈉,與銅離子形成了螯合物,能克服二價銅離子對置換反應的抑制作用,顯著提高金的回收率;在回收硼元素的研究中可以向沉積物酸溶相樣品體系中加入適量EDTA-2Na飽和溶液,并將溶液調至堿性,極大減小了對環境的影響。
食品添加
罐頭食品
按中國食品添加劑使用衛生標準規定,乙二胺四乙酸二鈉可用于水產罐頭、糖水栗子罐頭等,最大使用量為0.25 g/kg,以保持罐頭食品的色、香、味;對于蟹、蝦等水產罐頭,添加乙二胺四乙酸二鈉可以防止玻璃樣結晶一鳥糞石(Struvite)的析出,以保證加工品的質量,還用于醬菜罐頭的穩定,并作為凝固劑、防腐劑、食品著色劑、調味劑使用。
儲存加工飼料
可以用于儲存或加工動物飼料。
淀粉類
多酚化酶是一種面粉中均含有的銅結合酶, 會引起面粉制成品返色褐變,通常添加乙二胺四乙酸二鈉來抑制酶上的銅離子,降低酶的活性,以達到減緩面粉反色褐變的目的。
環境處理工程
水處理
乙二胺四乙酸二鈉有很好的絡合能力,可以絡合富集水中的金屬離子,以防止水中存在的鈣、鎂、鐵、錳等金屬離子帶來的不良影響,因此通常可以作為水處理劑;另外,運用乙二胺四乙酸二鈉絡合滴定法來測定礦業廢水中鋁離子的含量,不僅使得原本復雜的實驗變得精簡,也對環境更加友好。
檢測行業
用于實驗室金屬滴定分析,以乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)絡合消解-電感耦合等離子體原子發射光譜法可以用來測定塑料中的鉛、鎘、鉻和汞等重金屬元素;以EDTA-2Na代替劇毒試劑四氯汞鈉;建立了超聲波浸提、無汞鹽吸收液檢測干果SO2殘留的方法,此方法對環境非常友好,并且能夠很好地檢測出食品中的二氧化硫。
重金屬吸附
乙二胺四乙酸二鈉(EDTA)和檸檬酸土壤重金屬污染洗滌修復中最常用的洗滌劑,在最佳復配比(EDTA與檸檬酸的摩爾比為1∶1)條件下,對As、Cd、Cu及Pb的去除率較高;也可以用乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)為改性劑,來改性核桃殼制備吸附劑,經過改性的核桃殼吸附劑對Cr(Ⅵ)的吸附率高達99.59%,EDTA-2Na被成功負載于核桃殼表面,對Cr(Ⅵ)表現出良好的吸附性能。
安全事宜
毒理數據
每日容許攝入量 0-0.25mg/kg。
危害
對粘膜和上呼吸道、眼睛、皮膚有刺激作用,吞食有害,能夠引起嚴重的眼刺激。
應對措施
急救
皮膚接觸之后應當立即脫去污染的衣著,并及時用大量流動清水進行沖洗;眼睛不慎接觸后立即提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,并及時就醫;若不慎吸入應當及時脫離現場至空氣新鮮處,如呼吸困難,給予輸氧,并及時就醫;不慎食入應當飲足量溫水,并進行催吐及時就醫。
泄露與火災
應急處理:隔離泄漏污染區,限制出入,切斷火源,建議應急處理人員戴防塵面具(全面罩),穿防毒服;用潔凈的鏟子收集于干燥、潔凈、有適當標簽的容器中,轉移至安全場所,并避免吸入煙塵。
滅火方法:消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上風向滅火。滅火劑:霧狀水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
操作注意事項
應當密閉操作,加強通風,且操作人員必須經過專門培訓,嚴格遵守操作規程,操作時建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩,戴化學安全防護鏡,穿防毒物滲透工作服,戴橡膠手套;該物質應當遠離火種、熱源,工作場所嚴禁工作人員吸煙,并使用防爆型的通風系統和設備,其次避免產生粉塵,建議將與干粉接觸的機械設備接地,以消除潛在的靜電累積,避免與強氧化劑、金屬離子、金屬合金等接觸;在搬運時要輕裝輕卸,防止包裝及容器損壞。在操作地應當配備相應品種和數量的消防器材及泄漏應急處理設備,倒空的容器也可能殘留有害物因此要及時處理。
儲存注意事項
應當密封儲存于溫度在15-30攝氏度的庫房,不存放于鋁容器內,并且遠離火種、熱源等,應與氧化劑分開存放,不可與強酸、 強堿、 氧化劑、 易燃化學物品混貯,儲存區應當配備相應品種和數量的消防器材,另外儲區應備有合適的材料收容泄漏物。
運輸注意事項
在起運時確保包裝要完整,裝載應穩妥,運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、食用化學品等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋,防高溫,此外車輛運輸完畢應進行徹底清掃。乙二胺四乙酸二鈉常溫常壓下穩定,與強氧化劑、強堿、金屬離子、金屬合金不相容。
參考資料 >
https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/13020083 .pubchem.2023-05-30
http://www.foodcta.com/tjj/tjjxlDetail245.html.http://www.foodcta.com/tjj/tjjxlDetail245.html.2023-05-30