Хелат железа

Вопросы, связанные с химией вообще. Вы можете задать здесь свой вопрос, и мы постараемся на него ответить.
General chemical questions go here
lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 11:23 am

Здравствуйте! Я тут уже когда-то появлялся :) В общем, я не химик, я цитрусовод, поэтому прошу прощения за ненаучный подход... В нашем деле недостаток железа у растения купируется препаратами двухвалентного железа. Считается, что и трехвалентное годится (корни способны восстанавливать его в нужный момент), но II - лучше.
Пришла мне как-то в голову идея: сделать хелат железа из подручных материалов, т.к. из магазинов пропали препараты железа. Подручными материалами оказались окалина, Трилон-Б (старый советский), ну и еще пара статеек из инета, где говорилось о хелате железа из сульфата железа (II). Оттуда я почерпнул идею с аскорбинкой. Сперва я просто растворил Трилона, сколько растворялось, в поллитре воды, добавил еще для избытку, насыпал окалину, раствор через несколько дней слегка порыжел. Я понял, что сие возможно. Потом решил "для восстановления" (чтоб поменьше III, побольше II) добавить аскорбинки примерно 2 грамма на те же поллитра раствора, вот тут-то и поперло: весь нерастворившийся трилон растворился, окалины тоже поуменьшилось, а раствор стал густо-коричневого, почти черного цвета. Померили pH, оказался кисловат, что-то около 4,5. Интересно, что добавка KOH никаких видимых изменений не дала (пузырьков, изменения цвета и т.п.). Мерить нынешнюю кислотность, честно говоря, лениво.
Вопросы заключаются вот в чем. Действительно ли у меня получился эдэтэат железа (II), расходуется ли при реакции аскорбинка (от этого зависит, надо ли раскислять раствор), много ли там гадости (ядовитых элементов, окалина - из трубной стали), ну и насколько стабилен получившийся препарат? Спасибо.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Хелат железа

Сообщение amik » Пт авг 15, 2008 11:32 am

Купите в хозмаге железный купорос, сульфат железа(II) и не парьтесь с растворением окалины :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 11:47 am

Хозмагов у нас давно нету, есть садовые магазины, в которых препаратов железа нет по каким-то причинам. Сульфат железа я нашел, но это неудобный препарат: быстро окисляется, гигроскопичный, агрессивный... Пробовал и с ним, все получается, но мне-то интересно обсудить со знающими людьми конкретно этот опыт :) А окалина уже растворяется в присутствии аскорбинки, весь вопрос в том, что из этого получается :) Протекает это где-то за сутки. И кстати, еще интересно, сколько на самом деле аскорбинки нужно для протекания реакции и влияет ли ее присутствие на то, что железо в препарате будет в двухвалентной форме, т.е. способствует ли она "консервации" восстановленного железа?

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8508
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение ИСН » Пт авг 15, 2008 1:08 pm

Сульфат железа, говорите, есть? - ну так в него и сыпьте ЭДТА. Как бы он ни был плох, а всё же лучше окалины.
Что насчёт консервации, то аскорбинка защитит железо от окисления, но лишь пока сама не окислится - а это дело быстрое (в растворе).

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 3:19 pm

Интересно, что из окалины раствор получается густо-коричневого цвета, почти совсем черный. Наверное, если взять побольше сульфата железа, он тоже такой получится, но у меня почему-то не вышло: был рыжий раствор и осадок рыже-белого цвета (смесь нерастворившегося трилона и видимо гидроксида железа или чего уж там получается в воде из сульфата железа). Аскорбинку добавлял.

Аватара пользователя
Сержл
Сообщения: 8170
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 8:01 pm

Re: Хелат железа

Сообщение Сержл » Пт авг 15, 2008 3:36 pm

lysyj_jah писал(а):Интересно, что из окалины раствор получается густо-коричневого цвета, почти совсем черный. Наверное, если взять побольше сульфата железа, он тоже такой получится, но у меня почему-то не вышло: был рыжий раствор и осадок рыже-белого цвета (смесь нерастворившегося трилона и видимо гидроксида железа или чего уж там получается в воде из сульфата железа). Аскорбинку добавлял.
Вам под корень удобрение или опрыскивать. Если под корень, то можно любую соль железа, растение само цапнет, чего ему надо, типа равновесие (да и железо- мезоэлемент в растительных тканях, его надо оч. мало). Если опрыскивать, то всякие аскорбинки могут привести к ожогам на растении.

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3101
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Хелат железа

Сообщение IB » Пт авг 15, 2008 4:41 pm

lysyj_jah писал(а):Здравствуйте! Я тут уже когда-то появлялся :) В общем, я не химик, я цитрусовод, поэтому прошу прощения за ненаучный подход... .
У меня есть определённые сомнения, что хелат Fe(II) ЭДТА - это высокоусвояемая форма железа для растений. Что более легкоусвояемые хелаты попробовать ? Скажем оксалат - его сделать проще пареной репы. Кроме того, он сравнительно плохо растворим, что делает его более выигрышным в качестве удобрения. Или, если нужна большая растворимость - можно сделать цитрат, но его проще использовать прямо в ввиде раствора, не выделяя (кстати, и щавелевая и лимонная кислота крайне дешевы).

По поводу Ваших манипуляций с окалиной и с трилоном - то это по честному грязный метод, и я бы пожалел поливать растения получившейся "настойкой", несмотря на то, что в растворе точно есть достаточно много хелата железа (II) с ЭДТА.

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 5:29 pm

Вам под корень удобрение или опрыскивать. Если под корень, то можно любую соль железа, растение само цапнет, чего ему надо, типа равновесие (да и железо- мезоэлемент в растительных тканях, его надо оч. мало). Если опрыскивать, то всякие аскорбинки могут привести к ожогам на растении.
Дело в том, что использование хелата железа с ЭДТА, равно как и цитрата железа - метода проверенная в обоих случаях, и по листу, и под корень. Вероятно, здесь дело в том, что цитраты и в растении служат хелаторами для транспорта различных элементов, поэтому у растений в клетках есть какие-то механизмы быстрого извлечения элемента из комплексонов. Т.е. оба способа применения приводят к нормализации окраски листьев прямо на глазах, за 2-4 дня или чуть более. Ну и плюс к тому, железо восстановленное усваивается энергетически легче. А вот опыты с ржавым гвоздем и со ржавчиной показали, что почву реально можно засорить (засолить :)) железом, которое будет плохо усваиваться. Т.е. хлорозные (с признаками недостатка железа) растения с гвоздем или политые сульфатом железа (II) - не редкость. Нужен именно хелат, в практической физиологии растений я уже маленько подкован :) Аскорбинка в дозах, в каких применяется "стандартный" хелат железа - 20-50 мл р-ра, в котором 0,4% аскорбинки, на 2 литра воды, не причинит никакого вреда листве, наоборот на пользу пойдет. Насчет "очень мало", "терапевтическая" доза сульфата железа - 3-5 г/л с последующим поливом этой водой как обычной поливной. Слишком низкая эффективность у этого препарата, высокий выход "шлака" и прочие неприятности.
У меня есть определённые сомнения, что хелат Fe(II) ЭДТА - это высокоусвояемая форма железа для растений. Что более легкоусвояемые хелаты попробовать ? Скажем оксалат - его сделать проще пареной репы. Кроме того, он сравнительно плохо растворим, что делает его более выигрышным в качестве удобрения. Или, если нужна большая растворимость - можно сделать цитрат, но его проще использовать прямо в ввиде раствора, не выделяя (кстати, и щавелевая и лимонная кислота крайне дешевы).
Оксалат железа плохо растворим, да и вообще щавелевая кислота - лучший способ заполнить горшок нерастворимыми солями. Лучше только полив сначала кальцием, напр. селитрой, а потом - сульфатом чего-нибудь :) Нет уж, нам это не надо :) Что касаемо ЭДТАта железа, факты говорят о его высокой эффективности и достаточно долгой сохранности в грунте, т.е. он служит одновременно двум целям: сохранность двухвалентного железа и его доступность корням и бактериям.
Цитрат тоже вариант, но хранится он плохо в виде р-ра, а каждую подкормку бодяжить нет желания. Кстати, выделять и ЭДТАт я не собирался, пусть стоит себе в виде раствора в прохладном темном месте.
По поводу Ваших манипуляций с окалиной и с трилоном - то это по честному грязный метод, и я бы пожалел поливать растения получившейся "настойкой", несмотря на то, что в растворе точно есть достаточно много хелата железа (II) с ЭДТА.
Вот это-то и есть один из самых важных вопросов. Что с этим методом не так? Что там может быть неприемлемое или нежелательное для растений и для потребителя плодов (я занимаюсь именно плодовыми растениями)?
Большое спасибо за ответы :)

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3101
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Хелат железа

Сообщение IB » Пт авг 15, 2008 6:58 pm

lysyj_jah писал(а):Насчет "очень мало", "терапевтическая" доза сульфата железа - 3-5 г/л с последующим поливом этой водой как обычной поливной.
Хорошо, что Вы привели цифру, потому, что я затрудняюсь сказать, сколько нужно железа для растений (если бы меня спросили сыграть в "угадай-ка", то я бы сказал, что его, как микроэлемента, нужно на порядок меньше - представляете, сколько в горшке будет железа через несколько лет полива? в крупном горшке будет с килограмм :) ).

Насколько мне известно, растворимость дигидрата оксалата железа (т.е. именно в той форме, в которой он выпадает из раствора ) – около 2г/л. Это, в общем-то почти что Ваша терапевтическая доза. Употреблять его или нет – я не знаю, но думаю, что об этом вопросе стоит узнать подробнее в справочниках по удобрениям (косвенные данные указывают на то, что оксалаты микроэлементов таки используются в качестве удобрений). По поводу засорения оксалатами - так количества явно не те, чтобы это вызвало серьёзные проблемы.

Теперь по цитратам - достаточно конц. раствор будет храниться на ура, особенно если добавите несколько процентов салициловой кислоты. И использовать его будет одна радость :). И если уж заботиться о грунте, то этот вариант уж явно лучше ЭДТА.

Ну а на счёт "грязи" с Вашим методом - так грязно в первую очередь тем, что эта возня с окалиной никогда не даст красивого "эстетичного" раствора. Всегда будет выпадать шлам, а кроме того, возможные легирующие добавки (например хром) будут переходить в раствор (правда это мелочи - их там слишком мало).
Да, и тут у Вас есть вроде одна неточность - аскорбиновой кислоты нужно взять определённый избыток. Эти 2г/л, которые Вы взяли - это какие-то гомеопатические количества - или Вы для каждого полива готовите новый р-р ? По массе нужно взять почти столько же аскорбиновой кислоты, сколько у Вас окалины.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Хелат железа

Сообщение amik » Пт авг 15, 2008 7:04 pm

IB писал(а):У меня есть определённые сомнения, что хелат Fe(II) ЭДТА - это высокоусвояемая форма железа для растений.
Коллега IB, это действительно так, грубо говоря железо в комплексной форме достаточно легко проникает внутрь растения, а там уже начинается процесс перекомплексообразования трилона и ему подобных с присутствующими в растении в больших количествах металлами типа магния и кальция. Константа нестойкости Fe(+2)-ЭДТА сопоставима с константами для прочих двухвалентных металлов, а трешка железа, попав в биообъект быстро восстанавливается до двушки и поэтому практически равнозначно, железо в какой степени окисления использовать при поливе.
В советские времена предпочитали Fe(+2), как избавляющее растение от необходимости восстановления железа, потом решили, что по большому счету равнозначно :) Версия не моя, просто лично знаком с человеком, который и предложил использовать ЭДТА и ОЭДФ в сельском хозяйстве.

По вопросу эстетики процесса совершенно с Вами солидарен :deal:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 7:15 pm

Вот то-то и оно, что сульфата железа используется много. Он, правда, семиводный (вроде?) и гигроскопичный, но все равно очень много железа остается в виде шлака.
По поводу дозы аскорбинки. Реально на поллитра воды было брошено 3 чайных ложки с боооольшой горкой Трилона, израсходовалось где-то 3 или 4 чайных ложки окалины (судя по остатку), ну и там же 2 г аскорбинки. Не знаю, как она расходуется во время реакции, но мне мнится, что эффекта от нее два: подкисление раствора и восстановление трехвалентного железа. Да, еще один эксперимент с 0,3 г аскорбинки и избытком трилона тоже дал густо-коричневый раствор. Так что тут не только и не столько восстановление, сколько pH играло роль.
Кстати, а как с трехвалентным железом хелатор разве образует соединение? Будет ион? Может ли такое быть, что трилон проявит избирательность и "нахватает" с окалины только двухвалентное железо (понимаю, что могу спороть полную чушь).
Я не знаю, насколько эффективен будет данный препарат, но я знаю, что итальянский хелат (какой хелат - не знаю) железа, продающийся в пластиковых ампулах в жидком виде, разводится для полива 5 мл на литр воды и при этом эффективность его очевидна, т.е. реальная доза железа очень небольшая, а вот его эффективность (усвояемость) высока в таком виде.
Теперь по цитратам - достаточно конц. раствор будет храниться на ура, особенно если добавите несколько процентов салициловой кислоты. И использовать его будет одна радость :). И если уж заботиться о грунте, то этот вариант уж явно лучше ЭДТА.
А в чем радость? И чем лучше?
... железо в комплексной форме достаточно легко проникает внутрь растения, а там уже начинается процесс перекомплексообразования трилона и ему подобных с присутствующими в растении в больших количествах металлами типа магния и кальция. ...трешка железа, попав в биообъект быстро восстанавливается до двушки и поэтому практически равнозначно, железо в какой степени окисления использовать при поливе.
В советские времена предпочитали Fe(+2), как избавляющее растение от необходимости восстановления железа, потом решили, что по большому счету равнозначно :) Версия не моя, просто лично знаком с человеком, который и предложил использовать ЭДТА и ОЭДФ в сельском хозяйстве.
Надо же, значит я все правильно понимаю :)

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Хелат железа

Сообщение amik » Пт авг 15, 2008 7:22 pm

lysyj_jah писал(а): Реально на поллитра воды было брошено 3 чайных ложки с боооольшой горкой Трилона, израсходовалось где-то 3 или 4 чайных ложки окалины (судя по остатку), ну и там же 2 г аскорбинки.
lysyj_jah, при наличии весов оперировать ложками не комильфо :wink: Подозреваю, что Ваши разные-всякие осадки из-за нестехиометрии при смешении растворов. Комплексов железа с ЭДТА вагон и тележка в придачу.
И учтите что комплексы Fe(+2)-ЭДТА белого цвета, желтизна свидетельствует о наличии Fe(+3).
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3101
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Хелат железа

Сообщение IB » Пт авг 15, 2008 7:27 pm

Да, действительно, amik прав и спасибо ему за справку.

Касательно количества аскорбиновой кислоты, то оно явно недостаточно. Добавьте столько же по массе, сколько было окалины. Кстати, процесс пойдёт относительно быстро только при постоянном перемешивании - иначе это может растянуться на достаточно продолжительное время. При этом держите ёмкость закрытой, иначе будете окислять аскорбинку кислородом воздуха :)

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Пт авг 15, 2008 7:33 pm

А кто говорит о наличии весов? Аскорбинка-то с аптеки, фасованная по 2 г :) Остальное - в ложках :D
Желтизны нет и в помине, цвет раствора - цвет чифиря. Но все данные, которые у меня есть, говорят о том, что цвет обоих ЭДТА-комплексов железа (в смысле II и III) - желто-коричневый. Белый - в смысле, прозрачный в растворе? Может быть, именно поэтому продукт реакции с пока еще зеленым сульфатом железа такой светлый?
Комплексов железа с ЭДТА вагон и тележка в придачу.
Не понял :roll:
Касательно количества аскорбиновой кислоты - то оно явно недостаточно
Недостаточно для чего? Собственно, реакция (растворение избытка трилона и уплотнение раствора до непрозрачности) протекала 2 дня, а сейчас у меня уже поллитра готового препарата. Окраска разбавленного препарата соответствует ожидаемой :) Так если туда сейчас уже аскорбинки добавить побольше, железо (III) может восстановиться? А почему у меня кислотность раствора 4,5? Я думал, там аскорбинка в неизменном виде присутствует...

Аватара пользователя
IB
Сообщения: 3101
Зарегистрирован: Ср июл 25, 2007 9:12 pm

Re: Хелат железа

Сообщение IB » Пт авг 15, 2008 7:46 pm

По сути, восстанавливать железо Вам никчему. Но если Вы всё же хотите это сделать - то аскорбиновой кислоты нужно взять соответствующее количество. Он восстановитель, и, соответственно, расходуется. Дегидроаскорбиновая кислота (окисленная форма) кислотой не является.

Если почти вся окалина перешла в раствор, то можете использовать эту "бодягу" в таком виде в котором она есть (т.е. в ввиде комплекса Fe(III)). Просто способ приготовления опять таки не совсем комильфо. Но можно :)

Аватара пользователя
Любитель_Манниха
флудомастер
Сообщения: 15175
Зарегистрирован: Вт июл 15, 2008 11:55 pm

Re: Хелат железа

Сообщение Любитель_Манниха » Вс авг 17, 2008 12:20 am

А почему нельзя растворить те же гвозди (чтоб не было г..на из окалины) в подходящей кислоте, и бухнуть в полученный раствор ЭДТА? Кстати, ЭДТА качественный? А то в моём универе как-то закупили китайский ЭДТА, у его р-ра pH было 12 :shock:
Я лично правами человека накушалась досыта. Некогда и мы,и ЦРУ,и США использовали эту идею как таран для уничтожения коммунистического режима и развала СССР. Эта идея отслужила свое,и хватит врать про права человека и про правозащитников. © Новодворская

lysyj_jah
Сообщения: 14
Зарегистрирован: Пн авг 21, 2006 5:44 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение lysyj_jah » Вс авг 17, 2008 5:57 am

Во-первых, гамно и в гвоздях есть, практически в том же составе :) Во-вторых, в этом нет нужды: сейчас у меня есть сульфат железа. Меня смущает цвет продукта, когда с сульфатом: он очень светлый, как будто там очень мало хелата железа, а осадок уже выпадает, растворение прекращается... А с окалиной цвет густой получается, я по незнанию решил, что это лучше. Так что же, в растворе ЭДТАт железа (II) таки прозрачный?
Чем так хорош цитрат железа по сравнению с ЭДТАтом?
Что значит "Комплексов железа с ЭДТА вагон и тележка в придачу."? В смысле, они полимеры образуют, что ли?

PS Возникла дурацкая мысль: а может, просто поливать р-ром ЭДТА горшки? Для перевода всего отложившегося в усвояемую форму?

Аватара пользователя
ИСН
Робин Гуд
Сообщения: 8508
Зарегистрирован: Пт окт 10, 2003 5:32 pm
Контактная информация:

Re: Хелат железа

Сообщение ИСН » Вс авг 17, 2008 7:54 am

Когда/если во всём мире кончится сульфат, берите трансформаторное железо: оно и чище гвоздей, и растворяется легче.
А что растворимость не измеряется цветом, Вы и без нас понимаете.

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Хелат железа

Сообщение amik » Вс авг 17, 2008 9:23 am

Любитель_Манниха писал(а): А то в моём универе как-то закупили китайский ЭДТА, у его р-ра pH было 12 :shock:
Не удивляйтесь, просто купили четырехзамещенную соль, она наряду с обычной двузамещенной успешно торгуется. Хоть здесь китайсы не причем :D
lysyj_jah писал(а): Что значит "Комплексов железа с ЭДТА вагон и тележка в придачу."? В смысле, они полимеры образуют, что ли?
Бывают протонированные комплексы FeH-ЭДТА, FeH2-ЭДТА, нормальные FeNa2-ЭДТА, гидроксокомплексы Fe(OH)-ЭДТА и т.д. И это только для Fe(+2) :wink: У всех разная растворимость, окисляемость, рН существования и прочее и прочее и прочее.
lysyj_jah писал(а):Возникла дурацкая мысль: а может, просто поливать р-ром ЭДТА горшки? Для перевода всего отложившегося в усвояемую форму?
Браво, новое-это хорошо забытое старое (с.), этой идее уже лет 50, она возникла как только открыли уникальные свойства комплексонов.

lysyj_jah, позвольте маленький ликбез. При реакции соли металла(в Вашем случае сульфата железа) с трилоном Б выделяется кислота. Именно поэтому процесс титрования, допустим, ведут обязательно с буферным раствором, стабилизирующим кислотность.
Na22ЭДТА + FeSO4 --> FeNa2ЭДТА + H2SO4
Кислота может (и, как правило, делает это) реагировать с комплексом, протонируя его до FeH-ЭДТА, FeH2-ЭДТА или даже выделяет свободную ЭДТА. Такое наверняка происходит в достаточно концентрированных растворах. Так что не исключаю, что Ваш белый осадок это смесь протонированных форм комплексонатов железа или даже свободной кислоты.
В общем рекомендую раздобыть весы и смешивать железный купорос(М=278) и Трилон Б (М=372) в соответствующей пропорции; не готовить очень концентрированные растворы; если остается белый нерастворимый осадок, то попробовать слегка нейтрализовать пищевой содой, возможно это увеличит растворимость комплексонатов железа.
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Аватара пользователя
amik
Сообщения: 23125
Зарегистрирован: Вс мар 05, 2006 9:32 pm

Re: Хелат железа

Сообщение amik » Пн авг 18, 2008 5:05 pm

Проверили. При сливании растворов купороса и трилона садится белый протонированный комплекс Fe(+2), рН падает до 1.5. Нейтрализация содой уводит осадок в раствор при рН>3-4. В общем реализуется классический вариант :wink:
Бог на стороне не больших батальонов, а тех, кто лучше стреляет (приписывается Вольтеру)

Ответить

Вернуться в «общехимические вопросы / general chemical issues»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 4 гостя