乙二胺四乙酸二钠为无味无臭或微咸的白色或乳白色结晶或颗粒状粉末,别名:依地酸二钠,化学式为C10H14N2Na2O8,分子量为336.21,是一种重要的合剂,能螯合溶液中的金属离子,能够防止金属引起的变色、变质、变浊。因能与碱土金属和金属离子形成极其稳定的配位化合物,常常作为有效的抗氧化增效剂和稳定剂使用。
它能溶于水,极难溶于乙醇,乙二胺四乙酸二钠又能够络合微生物生长所需的 微量元素如镁等而发挥抑菌作用,增强防腐剂的防腐活性,对粘膜和上呼吸道,眼睛、皮肤有刺激作用,吞食有害,能够引起严重的眼刺激。
分子结构
化学式为C10H14N2Na2O8,分子量为336.21,它有六个配位原子,形成的配合物叫做螯合物,分子中含有强配位能力的氨基与羧基,因此具有比较强的络合配位能力。
理化性质
物理性质
乙二胺四乙酸二钠在水溶液中PH=5.3呈酸性,一般为无味无臭或微咸的白色或乳白色结晶或颗粒状粉末,能溶于水,极难溶于乙醇,常温下稳定,有吸湿性,熔点242℃,密度为1.01g/ml。
化学性质
乙二胺四乙酸二钠具有广泛的配位性能,几乎能与所有的金属离子形成稳定的螯合物,在温度为100℃时结晶水开始挥发,120℃时失去结晶水而成为无水物,当加热分解时会释放有毒的氮氧化物,钠氧化物和其他有害燃烧产物,如一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物,与强氧化剂,强碱,金属离子和金属合金不相容。
对人体的危害
乙二胺四乙酸二钠表现出低急性毒性,LD 50(大鼠 半数致死量)为 2.0 g/kg 至 2.2 g/kg,已发现乙二胺四乙酸二钠对实验动物具有一定的细胞毒性和弱遗传毒性,经口接触会导致生殖和发育影响,它对人体的粘膜和上呼吸道、眼睛、皮肤有刺激作用,且吞食有害,能够引起严重的眼刺激,按FAO/WHO(1985)规定,为0~2.5 g/kg。
法律法规限制
按中国食品添加剂使用卫生标准规定,乙二胺四乙酸二钠可用于水产罐头、糖水栗子罐头等,最大使用量为0.25 g/kg。还用于酱菜、罐头的稳定和凝固剂,最大使用量为0.25 g/kg。果酱,蔬菜泥使用量为0.07 (g/kg),果脯类,腌渍的蔬菜,蔬菜罐头为0.25 (g/kg)。
制备方法
食品制备乙二胺四乙酸二钠
氯乙酸钠与乙二胺缩合,经酸化得乙二胺四乙酸,再用氢氧化钠中和即得,把所得粗品溶于10倍水中,加入等体积乙醇以析出二钠盐,然后过滤、洗涤,干燥得到乙二胺四乙酸二钠产品。
工业制备乙二胺四乙酸二钠
将工业乙二胺四乙酸二钠溶于去离子水并且过滤后,加入氢氧化钠溶液,向滤液中添加碳酸钠与聚丙烯酸钠过滤,再加入过氧化氢过滤,分别加入乙二胺四乙酸与氢氧化钠溶液,用活性炭过滤后将滤液结晶,脱水后放入干燥箱内恒温干燥,即得到基准试剂乙二胺四乙酸二钠成品。
应用领域
化学化工
精细化工
可作软化剂、洗涤剂、液体肥皂、洗发剂、抗氧化增效剂,可以帮助稳定香精和提取物的风味配方以及作为化妆品添加剂,并且可以作为化学消毒剂以及隐形眼镜护理液的成分。
高分子化学
用作丁苯胶乳聚合活化剂、纶生产装置的聚合反应缓聚剂以及螯合剂。
农业化学
可以作为农业化学中的喷雾剂、净水剂、清洁剂、PH调节剂以及阻凝剂等等。
无机化工
乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)可以作为模板剂,以硝酸铈(Ce(NO3)3)为原料,碳酸氢铵(NH4HCO3)为沉淀剂,通过控制EDTA-2Na与Ce3+摩尔百分比、加料时间、搅拌速度和陈化时间等实验条件,可以制备得到规则块状形貌的碳酸铈;
乙二胺四乙酸二钠(EDTA)可以修饰碳糊电极,将铜离子富集在该修饰电极表面后,出现了灵敏的阳极溶出峰,有助于更加细致地测定铜的含量;
在HCl-H2SO4体系发孔后的铝箔,向HNO3扩孔液添加缓蚀剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)后,改善了腐蚀后铝箔表面的蚀孔分布,降低了并孔现象,同时降低了腐蚀箔的失重率,提高了箔的比容;
在制备羟基磷灰石涂层时,溶液中所添加的乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)并不会影响羟基磷灰石的生成,反而会促使羟基磷灰石末端聚拢,使羟基磷灰石之间的空隙扩大,并减少涂层的CO2含量,增加OH-,有效减少涂层的含量。
再生资源回收
在分析硫氰酸盐和硫脲浸金体系中氧化剂对置换回收金影响的基础上,寻找克服其抑制作用的方法中,向体系中添加的乙二胺四乙酸二钠,与铜离子形成了螯合物,能克服二价铜离子对置换反应的抑制作用,显著提高金的回收率;在回收硼元素的研究中可以向沉积物酸溶相样品体系中加入适量EDTA-2Na饱和溶液,并将溶液调至碱性,极大减小了对环境的影响。
食品添加
罐头食品
按中国食品添加剂使用卫生标准规定,乙二胺四乙酸二钠可用于水产罐头、糖水栗子罐头等,最大使用量为0.25 g/kg,以保持罐头食品的色、香、味;对于蟹、虾等水产罐头,添加乙二胺四乙酸二钠可以防止玻璃样结晶一鸟粪石(Struvite)的析出,以保证加工品的质量,还用于酱菜罐头的稳定,并作为凝固剂、防腐剂、食品着色剂、调味剂使用。
储存加工饲料
可以用于储存或加工动物饲料。
淀粉类
多酚化酶是一种面粉中均含有的铜结合酶, 会引起面粉制成品返色褐变,通常添加乙二胺四乙酸二钠来抑制酶上的铜离子,降低酶的活性,以达到减缓面粉反色褐变的目的。
环境处理工程
水处理
乙二胺四乙酸二钠有很好的络合能力,可以络合富集水中的金属离子,以防止水中存在的钙、镁、铁、锰等金属离子带来的不良影响,因此通常可以作为水处理剂;另外,运用乙二胺四乙酸二钠络合滴定法来测定矿业废水中铝离子的含量,不仅使得原本复杂的实验变得精简,也对环境更加友好。
检测行业
用于实验室金属滴定分析,以乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)络合消解-电感耦合等离子体原子发射光谱法可以用来测定塑料中的铅、镉、铬和汞等重金属元素;以EDTA-2Na代替剧毒试剂四氯汞钠;建立了超声波浸提、无汞盐吸收液检测干果SO2残留的方法,此方法对环境非常友好,并且能够很好地检测出食品中的二氧化硫。
重金属吸附
乙二胺四乙酸二钠(EDTA)和柠檬酸土壤重金属污染洗涤修复中最常用的洗涤剂,在最佳复配比(EDTA与柠檬酸的摩尔比为1∶1)条件下,对As、Cd、Cu及Pb的去除率较高;也可以用乙二胺四乙酸二钠(EDTA-2Na)为改性剂,来改性核桃壳制备吸附剂,经过改性的核桃壳吸附剂对Cr(Ⅵ)的吸附率高达99.59%,EDTA-2Na被成功负载于核桃壳表面,对Cr(Ⅵ)表现出良好的吸附性能。
安全事宜
毒理数据
每日容许摄入量 0-0.25mg/kg。
危害
对粘膜和上呼吸道、眼睛、皮肤有刺激作用,吞食有害,能够引起严重的眼刺激。
应对措施
急救
皮肤接触之后应当立即脱去污染的衣着,并及时用大量流动清水进行冲洗;眼睛不慎接触后立即提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗,并及时就医;若不慎吸入应当及时脱离现场至空气新鲜处,如呼吸困难,给予输氧,并及时就医;不慎食入应当饮足量温水,并进行催吐及时就医。
泄露与火灾
应急处理:隔离泄漏污染区,限制出入,切断火源,建议应急处理人员戴防尘面具(全面罩),穿防毒服;用洁净的铲子收集于干燥、洁净、有适当标签的容器中,转移至安全场所,并避免吸入烟尘。
灭火方法:消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服,在上风向灭火。灭火剂:雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
操作注意事项
应当密闭操作,加强通风,且操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程,操作时建议操作人员佩戴自吸过滤式防尘口罩,戴化学安全防护镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶手套;该物质应当远离火种、热源,工作场所严禁工作人员吸烟,并使用防爆型的通风系统和设备,其次避免产生粉尘,建议将与干粉接触的机械设备接地,以消除潜在的静电累积,避免与强氧化剂、金属离子、金属合金等接触;在搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。在操作地应当配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备,倒空的容器也可能残留有害物因此要及时处理。
储存注意事项
应当密封储存于温度在15-30摄氏度的库房,不存放于铝容器内,并且远离火种、热源等,应与氧化剂分开存放,不可与强酸、 强碱、 氧化剂、 易燃化学物品混贮,储存区应当配备相应品种和数量的消防器材,另外储区应备有合适的材料收容泄漏物。
运输注意事项
在起运时确保包装要完整,装载应稳妥,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。严禁与氧化剂、食用化学品等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋,防高温,此外车辆运输完毕应进行彻底清扫。乙二胺四乙酸二钠常温常压下稳定,与强氧化剂、强碱、金属离子、金属合金不相容。
参考资料
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