Ácido etilenodiaminotetracético CAS:60-00-4
Propriedade Quelante Excecional
Como quelante hexadentado, o EDTA liga-se a iões metálicos através de seis posições de coordenação e forma complexos de coordenação metálica estáveis.
Ligando Complexante de Alto Desempenho
Este robusto ligando multidentado é amplamente utilizado para capturar iões metálicos tanto em oficinas industriais como em cenários de teste laboratorial.
Cenários de Aplicação Diversificados
Abrange múltiplos setores industriais: tratamento de água, produção de medicamentos, preparação de agroquímicos e aditivos especiais para fabrico químico.
Resistência Superior ao Calor
Detalhes do produto
O ácido etilenodiaminotetracético (EDTA) é um agente quelante aminopolicarboxílico multifuncional amplamente utilizado. É um sólido incolor e solúvel em água que se liga e neutraliza iões metálicos de forma estável através de reações de quelação.
Com a fórmula química C₁₀H₁₆N₂O₈, CAS 60-00-4 e peso molecular de 292,24 g/mol, o EDTA comercial apresenta-se como um pó cristalino branco inodoro com um sabor ligeiramente ácido. Como ligante hexadentado típico, pode formar seis ligações de coordenação com um único ião metálico.
Sintetizado pela primeira vez por Ferdinand Münz em 1935 a partir de etilenodiamina e ácido cloroacético, o EDTA é agora produzido em massa a nível global. É amplamente utilizado nos setores industrial, farmacêutico, alimentar e doméstico.
A sua excecional capacidade de sequestro de metais suprime a oxidação, a precipitação e o crescimento microbiano desencadeados por iões metálicos livres, tornando-o um material essencial para a química moderna e as indústrias transformadoras.
2. Características Principais
Desempenho de Quelatação Poderoso: Esta substância pode criar complexos quelatos estáveis e solúveis em água com a maioria dos iões metálicos divalentes e trivalentes, incluindo iões de cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco e chumbo. A afinidade de ligação para iões férricos é particularmente proeminente, com um valor de constante de estabilidade log K de aproximadamente 25,1.
Ampla Adaptabilidade de pH: O EDTA mantém atividade quelante numa ampla gama de pH, apesar de ligeiras flutuações na eficiência de ligação sob diferentes condições de acidez e alcalinidade. O seu desempenho quelante ideal é alcançado em ambientes alcalinos, onde ocorre a desprotonação completa dos grupos carboxilo.
Especificações diversificadas do produto: Pode ser processado em vários derivados de sal, como EDTA dissódico, EDTA cálcico dissódico e EDTA tetrassódico. Estas variantes diferem na solubilidade em água e nas características funcionais, oferecendo elevada flexibilidade para diversas formulações e cenários de uso industrial.
Solubilidade melhorada dos derivados de sal: O ácido livre EDTA puro apresenta baixa solubilidade em água, com apenas 0,5 g/L solúvel a 25°C. Em contraste, as suas formas de sal de sódio mostram solubilidade significativamente melhorada: o EDTA dissódico atinge cerca de 100 g/L, enquanto o EDTA tetrassódico pode ser dissolvido até 600 g/L na mesma condição de temperatura.
Ampla Aplicabilidade Industrial: Devido às suas propriedades químicas únicas, o EDTA tornou-se um material auxiliar central em múltiplos setores. Na indústria farmacêutica, serve como agente de desintoxicação para envenenamento por metais e atua como estabilizador e conservante para produtos medicinais. Na indústria alimentar, é aplicado como fixador de cor e conservante (E385). Para a produção cosmética, funciona para estabilizar fórmulas e aumentar a eficácia dos conservantes.
Em cenários industriais, é amplamente utilizado no tratamento de água, tratamento de superfícies metálicas, fabricação de papel e processamento têxtil. Na investigação laboratorial, é comumente adotado como matéria-prima para tampões e agente de mascaramento de metais. Além disso, pode ser usado como transportador de elementos nutrientes traço na produção agrícola.
Opções Alternativas Amigas do Ambiente: Para abordar as preocupações ambientais relativas à persistência do EDTA tradicional na natureza, foi desenvolvida e promovida uma série de agentes quelantes facilmente biodegradáveis, incluindo EDDS, MGDA e GLDA, para cenários de aplicação ecossensíveis.
3. Especificações Técnicas com Explicações
| Parâmetro | Valor/Especificação Típica | Descrição e Significado |
|---|---|---|
| Fórmula Molecular | C₁₀H₁₆N₂O₈ | Identificador principal da estrutura química; contém dois grupos amina e quatro grupos carboxilo. |
| Peso Molecular | 292,24 g/mol | Utilizado para análise quantitativa e cálculos de formulação. |
| Número CAS | 60-00-4 | Identificador universal de substância química. |
| Número EINECS | 200-449-4 | Identificador do inventário europeu. |
| Aparência | Pó cristalino branco | Indicador de qualidade visual; deve estar isento de grumos, descoloração ou impurezas visíveis. |
| Odor | Praticamente inodoro | Característica sensorial; sem odor significativo. |
| Ensaio (Pureza) | ≥98,0% – ≥99,5% (dependente do grau) | Especificação principal. A pureza mais elevada minimiza a contaminação metálica e garante uma capacidade de quelação consistente. |
| Ponto de Fusão | 237°C – 245°C (decompõe-se) | Constante física característica; a decomposição ocorre por aquecimento em vez de fusão. |
| Solubilidade | Água (ácido livre): 0,5 g/L (25°C) Solução de NaOH: Solúvel Sal dissódico em água: ~100 g/L Sal tetrassódico em água: ~600 g/L Solventes orgânicos: Insolúvel |
Parâmetro crítico de formulação. O ácido livre requer condições alcalinas para se dissolver; os sais proporcionam solubilidade em água. |
| pH (solução a 1%) | 2.5 – 3,5 (suspensão de ácido livre) | A forma de ácido livre é ácida; os sais proporcionam pH neutro a alcalino. |
| Metais Pesados (como Pb) | ≤ 10 – 20 ppm (dependente do grau) | Parâmetro crítico de segurança que garante a pureza do produto para aplicações farmacêuticas e alimentares. |
| Ferro (Fe) | ≤ 10 – 50 ppm | Indica o nível de contaminação; importante para aplicações que requerem condições livres de metais. |
| Cinzas Sulfatadas | ≤ 0,2% (ácido livre) | Mede impurezas inorgânicas; valor baixo indica alta pureza. |
| Perda por Secagem | ≤ 0,5% – 1,0% | Mede o teor de humidade; crítico para a estabilidade e pesagem precisa. |
| Ácido Nitrilotriacético (NTA) | ≤ 0,1% | Controla impureza potencialmente cancerígena; crítico para graus farmacêuticos e alimentares. |
| Capacidade de Quelação (mg CaCO₃/g) | ≥ 339 mg/g (base de ácido EDTA) | Mede o poder quelante prático; 1g de EDTA pode quelar aproximadamente o equivalente a 339 mg de CaCO₃. |
| Valores de pKa | pKa₁ = 0,26, pKa₂ = 0,96, pKa₃ = 2,67, pKa₄ = 6,16, pKa₅ = 10,26 | Constantes de dissociação ácida que determinam o comportamento de quelação em diferentes níveis de pH. |
| Constante de Estabilidade (log K para Fe³⁺) | 25.1 | Indica uma ligação extremamente forte com o ferro férrico; uma das mais altas entre os metais comuns. |
| Biodegradabilidade | Fraca (0-30% em 28 dias) | Preocupação com a persistência ambiental; alternativas biodegradáveis disponíveis. |
4. Aplicações
4.1 Utilização Farmacêutica e Médica
Desintoxicação de Metais Pesados: O EDTA de cálcio dissódico obteve certificação da FDA para o tratamento clínico de envenenamento por chumbo, bem como intoxicação causada por cádmio, mercúrio, zinco e manganês. Ele captura iões de metais pesados livres no corpo humano e promove a sua eliminação através da excreção urinária.
Aditivo para Formulações Oftálmicas: Em produtos de colírios, o EDTA atua como estabilizador e ingrediente auxiliar antimicrobiano, inibindo eficazmente a degradação de ingredientes desencadeada por impurezas metálicas residuais.
Estabilização de Medicamentos Tópicos: Suprime reações oxidativas mediadas por metais em cremes e pomadas de uso externo, ajudando a prolongar o período de armazenamento de preparações farmacêuticas.
Tratamento Dentário: Uma solução aquosa de EDTA a 17% é um reagente comum para irrigação de canais radiculares, que pode eliminar completamente a camada de smear dentária e limpar as superfícies da dentina para um tratamento dentário preciso.
Anticoagulante Sanguíneo: É amplamente adicionado em recipientes de colheita de sangue. Ao quelar os iões de cálcio no sangue, bloqueia o processo de coagulação sanguínea e mantém a estabilidade da amostra.
Excipiente Farmacêutico: Servindo como estabilizador para preparações injetáveis, evita a decomposição de componentes do medicamento induzida por iões metálicos vestigiais, garantindo a eficácia e segurança dos medicamentos injetáveis.
4.2 Indústria Alimentar e de Bebidas (E385)
Agente Antissético e Antirancidez: O EDTA sequestra substâncias metálicas vestigiais que desencadeiam a deterioração oxidativa, prevenindo eficazmente a deterioração e descoloração em alimentos enlatados, mariscos, molhos para saladas e condimentos.
Aditivo de Proteção de Cor: Estabiliza o pigmento natural de frutas frescas, vegetais e vários alimentos processados, evitando o desvanecimento ou descoloração causados por reações com iões metálicos.
Sinergista Antioxidante: Pode aumentar significativamente a eficiência de trabalho dos antioxidantes alimentares comuns, incluindo BHA, BHT e ácido ascórbico, melhorando o efeito antioxidante global dos sistemas alimentares.
Clarificante e Estabilizador de Bebidas: Ao ligar impurezas metálicas vestigiais em bebidas, elimina problemas de turvação e precipitação em refrigerantes e cerveja, mantendo uma aparência límpida e qualidade estável.
Padrão de Dosagem: A dosagem prática de adição varia de 25 ppm a 800 ppm, com a utilização específica estritamente regulamentada pelas autoridades de segurança alimentar de acordo com diferentes cenários de produto.
4.3 Cosméticos e Produtos de Cuidado Pessoal
Estabilizador de Fórmula: Inibe a oxidação catalisada por metais e a decomposição de ingredientes cosméticos ativos, prolongando eficazmente o prazo de validade dos produtos de cuidados pessoais.
Melhorador de Preservação: Os iões metálicos são essenciais para a proliferação bacteriana. O EDTA pode quelar esses elementos metálicos, enfraquecer a atividade microbiana e melhorar indiretamente a eficácia dos conservantes compostos.
Agente Condicionador de Água Dura: Combina-se com iões de cálcio e magnésio na água dura, reduzindo a formação de resíduos de sabão e melhorando a detergência e o desempenho espumante de produtos de limpeza como sabão e detergente.
Aplicação em Cuidados Capilares: Adicionado a champôs e condicionadores, elimina iões metálicos nocivos na água, reduz os danos capilares e otimiza a finura e textura da espuma durante o uso.
Formulação para Cuidados da Pele: Aplicado em loções faciais e corporais, protege as substâncias ativas dos cuidados da pele contra a falha oxidativa induzida por metais e estabiliza as fórmulas dos produtos.
4.4 Fabrico Industrial
Tratamento de Água Industrial: Alcança a amaciamento da água ao capturar iões de cálcio e magnésio, prevenindo a acumulação de incrustações e sedimentos em sistemas de caldeiras e torres de arrefecimento, garantindo a operação estável dos equipamentos.
Produção de Pasta e Papel: No processo de branqueamento da pasta, o EDTA protege as impurezas metálicas que aceleram a decomposição do peróxido de hidrogénio, mantendo a estabilidade dos agentes de branqueamento e melhorando a eficiência do branqueamento.
Processamento Têxtil: Remove iões metálicos interferentes na água de tingimento e nas matérias-primas, eliminando defeitos de tingimento e melhorando a uniformidade da cor e o brilho dos produtos têxteis.
Galvanoplastia e Tratamento de Superfícies Metálicas: Purifica a solução de galvanoplastia ao remover contaminantes metálicos prejudiciais, otimizando a uniformidade e a aderência das camadas de revestimento metálico.
Limpeza Industrial: É um componente chave de agentes de limpeza industrial e fórmulas de desincrustação de caldeiras, amplamente utilizado na limpeza de equipamentos industriais e no pré-tratamento de superfícies metálicas.
Indústria Fotográfica: Incorporado em soluções de revelação fotográfica para evitar a precipitação de sais metálicos, garantindo a estabilidade dos sistemas de revelação e a qualidade da imagem.
Indústria da Borracha e Polímeros: Suprime o envelhecimento e a degradação de materiais poliméricos induzidos por metais, e estabiliza sistemas de látex para prolongar a vida útil de produtos de borracha e plástico.
4.5 Laboratório e Investigação Científica
Material de Preparação de Tampão: É um componente central do tampão TE, amplamente utilizado para a preservação e análise eletroforética de amostras biológicas de ADN e ARN.
Regulador de Atividade Enzimática: Ao remover cofatores metálicos necessários para reações enzimáticas, pode inibir eficazmente a atividade de metaloproteases e outras enzimas dependentes de metais.
Agente de Mascaramento Analítico: Elimina a interferência de iões metálicos impuros em processos experimentais como titulação e deteção colorimétrica, melhorando a precisão e fiabilidade dos resultados analíticos.
Auxiliar de Cultura Celular: Adicionado aos meios de cultura celular para eliminar a toxicidade dos metais, estabilizar o equilíbrio iónico e criar um ambiente de crescimento adequado para as células.
Teste Histológico: Aplicado no tratamento de descalcificação de amostras de osso e tecido, facilitando o corte subsequente e a observação microscópica em experiências patológicas.
4.6 Campos Agrícolas
Transportador de Quelatos de Fertilizantes: Fertilizantes de oligoelementos quelatados com EDTA (incluindo quelatos de ferro, zinco, manganês e cobre) podem evitar eficazmente a precipitação e falha de nutrientes, melhorando significativamente a eficiência de absorção e utilização de oligoelementos pelas culturas.
Material de Remediação do Solo: Aplicado na tecnologia de remediação por lavagem do solo para adsorver e remover poluentes de metais pesados em solos contaminados, melhorando a qualidade ambiental do solo.
5. Comparação de Graus de Produto
O EDTA está disponível em vários graus e formas de sal para satisfazer diversos requisitos de aplicação:
| Parâmetro/Grau | Grau Técnico | Grau Industrial | Grau Alimentar (E385) | Grau Farmacêutico (USP/Ph.Eur.) | Grau Reagente ACS | Padrão Analítico |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Padrão Principal | Especificações industriais gerais | Aplicações industriais | Atende às especificações de aditivos alimentares | Atende aos padrões farmacopeicos USP/Ph.Eur. | Atende às especificações da Sociedade Americana de Química | Pureza ≥99,4% para análise precisa |
| Pureza (Ensaio) | ≥98,0% | ≥99,0% | 99,0-100,5% (base seca) | 98,0-102,0% (anidrobase) | 99,4-100,6% | ≥99,9% (HPLC) |
| Aparência | Pó branco | Pó branco | Pó branco | Pó branco | Pó branco | Pó branco |
| Metais Pesados (Pb) | ≤50 ppm | ≤20 ppm | ≤10 ppm | ≤10 ppm | ≤5 ppm | ≤5 ppm |
| Ferro (Fe) | ≤100 ppm | ≤50 ppm | ≤50 ppm | ≤20 ppm | ≤5 ppm | ≤5 ppm |
| Teor de NTA | Não especificado | Não especificado | ≤0,1% | ≤0,1% | Não especificado | Não especificado |
| pH (solução a 1%) | 2,5-3,5 | 2,5-3,5 | 2,5-3,5 | 2,5-3,5 | 2,5-3,5 | 2,5-3,5 |
| Perda por Secagem | ≤1,0% | ≤0,5% | ≤0,5% | ≤0,5% | ≤0,5% | ≤0,2% |
| Aplicações Primárias | Quelação geral, tratamento de água, produtos de limpeza industriais | Acabamento de metais, processamento têxtil, fabricação industrial | Conservação de alimentos (E385), bebidas, conservas | Produtos farmacêuticos, preparações oftálmicas, formulações parentéricas | Reagentes de laboratório, química analítica, preparação de tampões | Calibração HPLC, análise quantitativa, padrão de referência |
| Embalagem | Sacos de 25 kg, supersacos de 1000 kg | Sacos de 25 kg, tambores de 200 kg | Tambores de 25 kg, contentores de 5 kg | 1 kg, 5 kg, 25 kg com documentação | Frascos de 100 g, 500 g, 1 kg, 5 kg | Ampolas de 100 mg, 1 g, 5 g |
| Certificações | COA do fabricante | COA do fabricante | Conformidade E385, KOSHER, Halal disponível | Certificação USP/Ph.Eur., DMF disponível | Certificado ACS | Material de referência rastreável |
Formas de sal comum disponíveis:
| Forma de sal | Número CAS | Solubilidade em Água | pH típico (1%) | Aplicações Primárias |
|---|---|---|---|---|
| EDTA (Ácido Livre) | 60-00-4 | Baixo (0,5 g/L) | 2,5-3,5 | Quelação geral onde a acidez é aceitável |
| EDTA dissódico (Na₂EDTA) | 6381-92-6 (di-hidratado) 139-33-3 (anidro) |
~100 g/L | 4,0-6,0 | Forma mais comum para uso laboratorial, farmacêutico e geral |
| EDTA tetrassódico (Na₄EDTA) | 64-02-8 (anidro) 10378-23-1 (hidratado) |
~600 g/L | 10,5-11,5 | Aplicações industriais, detergentes alcalinos |
| EDTA de Cálcio Dissódico | 62-33-9 (anidro) 23411-34-9 (hidratado) |
~200 g/L | 6,5-8,0 | Farmacêutico (antídoto para envenenamento por chumbo), conservação de alimentos |
| EDTA Dipotássico | 2001-94-7 (anidro) 25102-12-9 (di-hidratado) |
Alto | 4,0-6,0 | Cosméticos, cuidados pessoais |
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