Hauptunterschied – Chelatbildner vs. Sequestriermittel
Chelatbildner und Sequestriermittel entfernen Metallionen aus einer Lösung, indem sie einen Komplex mit diesem bestimmten Metallion bilden. Dieser Vorgang wird als Chelatbildung bezeichnet. Es kann verwendet werden, um Wasserhärte oder Schwermetalle aus dem Wasser zu entfernen. Viele Chelatbildner und Maskierungsmittel haben Metallionenpräferenzen, was bedeutet, dass der Chelator oder das Maskierungsmittel an ein bestimmtes Metallion binden wird, bevor es an andere Metallionen in diesem System bindet. Der Hauptunterschied zwischen Chelatbildner und Sequestriermittel besteht darin, dass ein Chelatbildner an ein einzelnes Metallion binden kann, während ein Sequestriermittel an wenige Metallionen gleichzeitig binden kann.
Was ist ein Chelatbildner?
Ein Chelatbildner ist eine Substanz, die die Fähigkeit besitzt, mehrere Bindungen mit einem einzigen Metallion einzugehen und einen Komplex zu bilden. Das Metallion kann aufgrund der Bildung eines Komplexes an keiner anderen Reaktion teilnehmen, die im System auftritt. Dies nennt man Chelatbildung. Wenn der Chelatbildner zwei Bindungen mit den Metallionen eingeht, wird der Chelatbildner zweizähnig genannt; wenn es mehr Bindungen eingeht, nennt man es mehrzähnig.
Der Chelatbildner bildet stabile wasserlösliche Metallkomplexe. Dadurch wird verhindert, dass das Metall an seinen normalen Reaktionen teilnimmt. Chelatbildner bilden Koordinationsbindungen mit dem Metallion und verändern die chemische Struktur des Metallions. Chelatbildner sind sehr wichtig bei chemischen Reaktionen. Wenn eine Lösung eine Mischung aus zwei Metallionen enthält, können wir einen Chelatbildner hinzufügen, um zu verhindern, dass das andere Metallion in die Reaktionen eingreift, um die Menge eines in der Lösung vorhandenen Metallions zu ermitteln. Chelatbildner sind entweder natürliche oder synthetische organische Verbindungen, die in industriellen oder biologischen Anwendungen verwendet werden.
Ein gutes Beispiel für einen Chelatbildner ist Ethylendiamin. Es kann zwei Bindungen mit Übergangsmetallionen wie Nickel (II) eingehen. Das Nickelion hat sechs kovalente Elektronen; mit anderen Worten, es hat drei Elektronenpaare. Somit binden drei Ethylendiamin-Moleküle an ein Metallion.
Ein weiteres häufiges Beispiel ist EDTA. Es wird hauptsächlich in Seifen und Reinigungsmitteln verwendet, da das EDTA-Molekül in hartem Wasser Kalzium- und Magnesiumionen binden kann, wodurch Störungen im Reinigungsprozess von Seifen und Reinigungsmitteln verhindert werden.
Abbildung 01: EDTA-Bindung mit einem einzelnen Metallion
Was ist ein Sequestriermittel?
Sequestriermittel sind chemische Substanzen, die sich in einer Lösung mit Metallionen verbinden können. Die Kombination aus Sequestriermittel und den Metallionen bildet einen stabilen, wasserlöslichen Komplex. Dann kann dieses bestimmte Metallion keine anderen Reaktionen eingehen (Reaktionen, denen das Metallion unterliegt, wenn kein Sequestriermittel vorhanden ist). Obwohl es die gleiche Wirkung wie ein Chelatbildner zeigt, unterscheidet es sich von einem Chelatbildner dadurch, dass es ein Metallion „beschichtet“; Sequestriermittel bestehen aus wenigen aktiven Stellen, die Metallionen binden können. Dadurch ist das Sequestrierungsmittel stärker als ein Chelatbildner, da ein Chelatbildner nur an ein einzelnes Metallion binden kann.
Meistens ähneln Metallionen einer Kettenanordnung. Dann bildet die Bindung von Sequestriermitteln an die Enden der Ketten eine ringartige Struktur, die leicht entfernt werden kann.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Chelatbildner und Sequestrierungsmittel?
- Sequestriermittel sind auch eine Art Chelatbildner.
- Sowohl Chelatbildner als auch Sequestriermittel können sich an Metallionen in einer Lösung binden und verhindern, dass das Metallion seinen normalen Reaktionen unterliegt.
- Chelatbildner und Sequestriermittel sind organische Verbindungen, die entweder natürlich oder synthetisch sein können.
- Beide können mit Metallionen stabile, wasserlösliche Komplexe bilden.
Was ist der Unterschied zwischen Chelatbildner und Sequestrierungsmittel?
Chelatbildner vs. Sequestriermittel |
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| Chelatbildner sind chemische Verbindungen, die sich mit einem Metallion in einer Lösung verbinden und es an seinen normalen Reaktionen hindern können. | Sequestriermittel sind chemische Verbindungen, die sich mit mehreren Metallionen in einer Lösung verbinden und sie an ihren normalen Reaktionen hindern können. |
| Anzahl der Metallionen | |
| Chelatbildner binden jeweils an ein einzelnes Metallion. | Sequestriermittel können mehrere Metallionen gleichzeitig binden. |
| Aktive Sites | |
| Chelatbildner haben eine aktive Stelle pro Molekül. | Sequestriermittel haben wenige aktive Zentren pro Molekül. |
| Potential | |
| Chelatbildner sind aufgrund des Vorhandenseins einer einzigen aktiven Stelle weniger stark. | Sequestriermittel sind stärker, da mehrere aktive Stellen vorhanden sind. |
| Komplexbildung | |
| Chelatbildner bilden komplexe Moleküle, die wasserlöslich sind. | Sequestriermittel bilden ringförmige Strukturen, die aus der Lösung entfernt werden können. |
Zusammenfassung – Chelatbildner vs. Sequestriermittel
Chelatbildner und Sequestriermittel sind wichtig in industriellen, biologischen und medizinischen Anwendungen. Es ist auch nützlich, um Wasserhärte loszuwerden. Obwohl Chelatbildner und Sequestriermittel in einem System die gleiche Wirkung haben, handelt es sich um unterschiedliche Begriffe. Der Hauptunterschied zwischen Chelatbildnern und Sequestriermitteln besteht darin, dass ein Chelatbildner an ein einzelnes Metallion binden kann, während ein Sequestriermittel an wenige Metallionen gleichzeitig binden kann.
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