Schwermetalle chelatieren

[Tobias Coring]

Hallo,

ich habe mal eine Frage bezüglich der Chelatierung von Schwermetallen. Diese sollten eigentlich bei EDTA und DTPA 1:1 hinsichtlich der Molmasse mit den Schwermetallen chelatiert werden. Sprich man gibt bei einem Mol Eisen auch ein Mol DTPA hinzu.
Andreas Kremser nutzt z.B. auch eine 1:1 Chelatierung bei seinem Dünger und ich gehe davon aus, dass Ralf Rombach dies auch tut .

Wenn ich jedoch nun probiere statt 4 Chelatoren z.B. nur DTPA und EDTA zu nutzen, dann scheint es in der Mikronährstofflösung zu späteren Reaktionen zu kommen. DTPA wird 1:1 mit FeSO4xH2O chelatiert sprich ~3000 mg/l FeSO4xH20 => 17,9 mmol/l + 7050 mg/l DTPA => ebenfalls 17,9 mmol/l.

Die restlichen Metalle haben insgesamt 12,3 mmol/l und werden 1:1 mit EDTA chelatiert => 4587 mg/l bzw. ebenfalls 12,3 mmol/l.

Durch die höhere Komplexbildungskonstante des DTPA mit Eisen, gehe ich jetzt davon aus, dass DTPA primär das Eisen bindet und die restlichen Metalle von EDTA chelatiert werden.

habe ich mich z.B. beim Eisen grob verrechnet?

 

[Boby]

Hallo!
Die chelatierung
Ich finde auf die schnelle keinen rechenfehler - wie sieht dann das produkt diese späteren reaktionen aus? Bei mir fällt immer was aus ..
Gruß

 

[Tobias Coring]

Hi,

Ausfällungen sind nicht zu sehen, jedoch zieht sich die Flasche nach einer gewissen Zeit zusammen. Ich gehe also davon aus, dass Sauerstoff oder irgendwas anderes im inneren durch eine chemische Reaktion verbraucht wird. Die Lösung wird zudem dunkler.

 

[Boby]

Das ist vermutlich einfach das oxidieren von eisen(II) zu eisen (III) - sonst kann ichs nicht erklären; es ist auch nehme ich am normal .. - meine lösung wird auch dunkler, aber die glasflasche zieht sich nicht zusammen 8)

 

[Ingo]

Hi Tobi,

die Nachdunklung des Volldüngers konnte ich aber auch beim Ferrdrakon nach einer gewisssen Zeit beobachten.

Zitat
Die gelieferte Lösung hat normalerweise eine hellgelbe bis dunkelbraune Färbung. Einiger Zeit nach Luftzutritt kann sich die Färbung bis zu einem tiefem Braun- oder Grünschwarz vertiefen, bleibt dabei aber immer klar. An der Wirkung des Düngers ändert sich dadurch nichts

 

[Tobias Coring]

Hi,

also an sich sollte eine Oxidation doch aber nicht so extrem flott verlaufen?! (~3-4 Wochen) Das würde doch gegen die Bindung mit dem Chelator sprechen. Diese müsste doch dann aufgelöst sein, damit das FeII zu FeIII oxidiert.

 

[Boby]

Naja.. es ist ja bekannt dass Fe(II) zu Fe(III) sehr schnell oxidiert. Da jedes chelat in gleichgewicht mit seinen bausteinen steht (pK kann zwar 20 sein, aber trotzdem) und das Fe(III)-chelat mit dem gleichen ligand immer stabiler ist, wird das vermutlich sehr rasch verlaufen.
Es ist auf jeden fall mit EDTA ein bekannter prozess.
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[Tobias Coring]

Hi Boby,

vielen Dank für die Erklärung. Wenn FeII-EDTA sehr sauerstoffsensibel ist und dann recht flott zu FeIII-EDTA oxidiert hat mein Gedankengang ja nicht so ganz hingehauen . Ich ging ja durch die höhere Komplexbidungskonstante des DTPA bezüglich FeII davon aus, dass Fe primär hiervon chelatiert wird. Ggf. mag natürlich, wie du vermutet hast, hier das gleiche ablaufen.

Weiß jemand zufällig in welchem Verhältnis man Schwermetalle mit Citrat oder Ascorbat chelatieren sollte? Ich würde gerne für einige Tests eine Mikrolösung hiermit ansetzen. Diese Stoffe sollten ja schneller für die Pflanzen verfügbar sein, jedoch auf der Gegenseite auch schneller ausfallen. Alles in allem wäre es für Tests bezüglich gewisser Verhältnisse etc. gar nicht verkehrt.

 

[Tobias Coring]

Hi,

nochmal etwas bezüglich der Chelatierung von Spurenelementen: Oxidation of trace elements

Ist demnach auszugehen, dass man eigentlich nur Eisen wirklich chelatieren müsste?! Nach Paul Sears (Chemiker) wohl schon, da die anderen Spurenelemente bereits in ihrer höchstmöglichen Oxidationsstufe vorliegen oder wie bei Mangan zwar höher oxidiert werden können, jedoch nicht unter den Bedingungen wie sie in einem Aquarium vorkommen.
Wie sind diesbezüglich eure Erfahrungen oder habt ihr irgendwelche Hinweise darauf, dass dies so nicht zutrifft? (Literatur?!)

 

[Boby]

Also, wenn die schwermetalle nicht chelatiert sind, sind sie sehr giftig für die fische und wirbellose. Ausserdem fallen sie ja dann noch leichter aus v.a. wenn phosphat dabei ist und der pH neutral ist.
Die oxidationsstufe ist eigentlich auch bei eisen ziemlich überbewertet.
Ich meine, man nimmt Fe(II), chelatiert es und es ist nach 10 tagen schon Fe(III). Da das paar Fe(II)/Fe(III) E=0.77 V immer in gleichgewicht steht (je nach redoxpotential des systems), wird immer wieder Fe(III) zu (II) reduziert, das wird wiederum verbraucht usw - so kann man sagen dass die pflanzen indirekt Fe(III) benutzen.
Sonst, eisen-citrat komplexe haben miserable stabilität, und die gibts in 1:2 und 1:1 (glaube ich zu mindest); ascorbate - k.a., ich würde auf 1:2 tippen.
Eine rezeptur für eisen-citrat komplex (1:1) hab ich allerdings gefunden http://www.freepatentsonline.com/EP0308362A.html
Gruß

 

[Tobias Coring]

Hi,

ich wollte nur mal berichten, dass die Reaktion die ich in meinen Flaschen festgestellt habe wohl recht normal ist .

Beim Ferrdrakon passiert genau das gleiche und beim Kramerdrakon ebenfalls. Da der Kramerdrakon wohl nur FeIII (Fetrilon) als Eisenquelle enthält, müssen auch noch weitere Reaktionen für den Sauerstoffverbrauch verantwortlich sein.

Alles in allem beruhigt mich das doch sehr.... somit scheint in meinem Mikromix nichts außergewöhnliches abzulaufen .