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1、螯合物與螯合肥HGY一、絡(luò)合物1、絡(luò)合物概念配位化合物的舊稱,一般是由一個金屬離子或原子和圍繞在它周圍的一個或者幾個陰離子或極性分子所組成的。陰離子或極性分子陰離子或極性分子陰離子或極性分子陰離子或極性分子金屬離子或原子絡(luò)合物結(jié)構(gòu)金屬離子叫中心離子,按一定空間位置排列在中心離子周圍的其它離子或極性分子叫配體;中心離子+若干個配體=絡(luò)合單元;在化學式上,[絡(luò)合單元]表示絡(luò)合物的內(nèi)界;絡(luò)合單元可以是電中性的,也可以是帶電荷的,帶電荷者叫絡(luò)離子,絡(luò)離子同帶相反電荷的離子組成中性的鹽時也叫絡(luò)合物。例如:絡(luò)合物結(jié)構(gòu)絡(luò)合單元絡(luò)合物中心離子絡(luò)合單元(內(nèi)界)外界硫酸鎂MgSO
2、4MgSO4氯化四氨合銅[Cu(NH3)4]Cl3Cu[Cu(NH3)4]Cl33、絡(luò)合物種類依據(jù)中心離子與配體的兩種化學鍵連接方式,分為兩種:⑴電價絡(luò)合物中心離子與配體之間的化學鍵是電價鍵(靜電引力);中心離子的電子層結(jié)構(gòu)不受配體的影響,仍然保持自由離子的樣子,電子的自旋程度(高自旋態(tài))。3、絡(luò)合物種類⑵共價絡(luò)合物配體的孤對電子占據(jù)中心離子的空軌道而形成共價σ配鍵。4、配體種類單齒(單基)配體:以一個配位原子與中心離子(原子)結(jié)合的配體,如F-、-OH、CN-、-SCN-、-NO2、-NH4等。中心離子配體Na+OH-配位原子4、配體種類二齒配體:一個配體上
3、有兩個配位原子同時與中心離子結(jié)合的配體,如C2O4-、H2N-CH2-CH2-NH2、H2N-CH2-COO-等等。配位原子4、配體種類多齒配體:配位原子有兩個或兩個以上的配體。螯合物:多齒配體是有機化合物,含有兩個以上配位原子并且能與中心離子(原子)進行多點結(jié)合形成的環(huán)狀的絡(luò)合物。螯合物是絡(luò)合物(又稱為配合物)的一種特殊形式。多齒有機配體中心原子或離子(Ca,Mg,Fe...)二、螯合物1、螯合物概念螯合物是一種特殊的有機絡(luò)合物,它是由一個大分子配位體與一個中心金屬原子連接所形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。如乙二胺螯合物示意圖:M代表金屬離子,兩個配位原子和中心離子結(jié)合形成
4、五元環(huán)。Lewis酸堿理論簡介凡給出電子對用以形成化學鍵的物質(zhì)稱為堿,接受電子對用以形成化學鍵的物質(zhì)稱為酸:H++OH-→H2O2KOH+H2SO4→K2SO4+2H2O按Lewis的看法:金屬離子是一大類酸,配體是一大類堿。2、螯合劑概念:能與金屬離子起螯合作用的物質(zhì)稱為螯合劑(配體);螯合劑絕大多數(shù)是有機化合物,特別是具有氨基N和羧基O的一類氨羧螯合劑。蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽等有機酸如黃腐酸、氨基酸、蘋果酸、抗壞血酸(維C)等螯合劑的吞吐能力螯合劑能有選擇地捕捉某些金屬離子,又能在必要時適量釋放出這種金屬離子;螯合劑具有對金屬離子的“擒”(吞或捕捉)“縱”(
5、吐或釋放)的能力,讓作物吸收營養(yǎng)更容易,更加充分合理;螯合劑在植物體內(nèi)承擔著指揮部的作用,平衡根、莖、葉、花、果實之間的營養(yǎng)供給,使植物茁壯生長。這就是功能肥的內(nèi)在機制。三、螯合肥1、螯合肥概念以有機營養(yǎng)物質(zhì)作為螯合劑,與中心金屬原子結(jié)合而生產(chǎn)的肥料稱為有機螯合肥。有機螯合劑:海藻酸、氨基酸、黃腐酸、動物源油脂和蛋白分解產(chǎn)物等(含有羧基COOH-1)。OHCO螯合肥微肥用螯合劑與植物必需的微量元素(硼和鉬除外)制成的肥料,如:螯合鋅、螯合鐵、螯合錳、螯合銅等。螯合劑羧基羧基Zn,Fe,Mn,Cn,Mg等螯合肥穩(wěn)定性螯和物的生成后,穩(wěn)定性大大增加,螯合物比普通絡(luò)
6、合物要穩(wěn)定得多;五元環(huán)或六元環(huán)的螯合物最為穩(wěn)定,四元環(huán)、七元環(huán)和八元環(huán)的螯合物比較少見,形成螯環(huán)的數(shù)目越多,穩(wěn)定性也越大;金屬螯合物不僅有較高的穩(wěn)定性,還常常是難溶于水的或帶有特征顏色的化合物。螯合肥的緩釋性螯合物穩(wěn)定性受到PH影響,原因是PH值影響原子或者離子的接收或者釋放,因此,螯合肥也可以加工稱為速效肥。土壤中直接施加磷肥,P會和Fe+3,Al+3等金屬離子形成難溶解的AlPO4,F(xiàn)ePO4不能被作物吸收。在施加有機肥,其中的羥基酸,如檸檬酸、酒石酸等與Fe+3,Al+3等金屬離子形成易溶解的螯合物,可提高可溶性P的肥效。3、EDTA螯合肥EDTA概念氨
7、羧螯合劑中最重要的是乙二氨四乙酸(EDTA)及其二鈉鹽(EDTA-2Na),統(tǒng)稱為EDTA。EDTA結(jié)構(gòu)特點乙二胺四乙酸的分子或離子中含有2個氨基氮和4個羧基,有6個配位原子(配位數(shù)為6),可與金屬離子(Ca、Mg等)配合,生成具有5個五元環(huán)的穩(wěn)定性很高的螯合物:堿金屬鈉(Na)、鉀(K)、鋰(Li)、銣(Rb)、銫(Cs)、鈁(Fr)六種,前五種存在于自然界,鈁只能由核反應(yīng)產(chǎn)生。堿金屬是金屬性很強的元素,其單質(zhì)也是典型的金屬,導(dǎo)電、導(dǎo)熱性強。堿金屬的單質(zhì)反應(yīng)活性高,在自然狀態(tài)下只以鹽類存在。鉀、鈉是海洋中的常量元素,在生物體中也有重要作用。其余的則屬于輕稀有
8、金屬元素,在地殼中含量十分稀少。EDT