Ácido etilendiaminotetraacético CAS:60-00-4
Propiedad quelante excepcional
Como quelante hexadentado, el EDTA se une a iones metálicos a través de seis posiciones de coordinación y forma complejos de coordinación metálica estables.
Ligando complejante de alto rendimiento
Este robusto ligando multidentado se utiliza ampliamente para capturar iones metálicos tanto en talleres industriales como en escenarios de pruebas de laboratorio.
Escenarios de aplicación diversificados
Cubre múltiples segmentos industriales: tratamiento de agua, producción farmacéutica, preparación agroquímica y aditivos especiales para la fabricación química.
Resistencia superior al calor
Detalles de producto
El ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) es un agente quelante aminopolicarboxílico multifuncional ampliamente utilizado. Es un sólido incoloro soluble en agua que se une y neutraliza de manera estable los iones metálicos mediante reacciones de quelación.
Con la fórmula química C₁₀H₁₆N₂O₈, CAS 60-00-4 y un peso molecular de 292.24 g/mol, el EDTA comercial se presenta como un polvo cristalino blanco inodoro con un sabor ligeramente ácido. Como ligando hexadentado típico, puede formar seis enlaces de coordinación con un solo ion metálico.
Sintetizado por primera vez por Ferdinand Münz en 1935 a partir de etilendiamina y ácido cloroacético, el EDTA ahora se produce en masa a nivel mundial. Se utiliza ampliamente en los campos industrial, farmacéutico, alimentario y doméstico.
Su excepcional capacidad de secuestro de metales suprime la oxidación, la precipitación y el crecimiento microbiano provocados por los iones metálicos libres, lo que lo convierte en un material esencial para la química moderna y las industrias manufactureras.
2. Características principales
Rendimiento quelante potente: Esta sustancia puede formar complejos quelantes estables y solubles en agua con la mayoría de los iones metálicos divalentes y trivalentes, incluidos los iones de calcio, magnesio, hierro, cobre, zinc y plomo. La afinidad de unión por los iones férricos es particularmente destacada, con un valor de constante de estabilidad log K de aproximadamente 25,1.
Amplia adaptabilidad al pH: El EDTA mantiene la actividad quelante en un amplio espectro de pH, a pesar de ligeras fluctuaciones en la eficiencia de unión bajo diferentes condiciones de acidez y alcalinidad. Su rendimiento quelante óptimo se logra en entornos alcalinos, donde se produce la desprotonación completa de los grupos carboxilo.
Especificaciones Diversificadas del Producto: Se puede procesar en varios derivados de sal como EDTA disódico, EDTA cálcico disódico y EDTA tetrasódico. Estas variantes difieren en solubilidad en agua y características funcionales, ofreciendo alta flexibilidad para el diseño de diversas fórmulas y escenarios de uso industrial.
Solubilidad Mejorada de los Derivados de Sal: El ácido libre EDTA puro presenta baja solubilidad en agua, con solo 0,5 g/L soluble a 25°C. En contraste, sus formas de sal sódica muestran una solubilidad significativamente mejorada: el EDTA disódico alcanza alrededor de 100 g/L, mientras que el EDTA tetrasódico puede disolverse hasta 600 g/L en la misma condición de temperatura.
Amplia aplicabilidad industrial: Debido a sus propiedades químicas únicas, el EDTA se ha convertido en un material auxiliar central en múltiples campos. En la industria farmacéutica, sirve como agente desintoxicante para intoxicaciones por metales y actúa como estabilizante y conservante de productos medicinales. En la industria alimentaria, se aplica como fijador de color y conservante (E385). Para la producción cosmética, funciona para estabilizar fórmulas y potenciar la eficacia de los conservantes.
En escenarios industriales, se utiliza ampliamente en el tratamiento de aguas, tratamiento de superficies metálicas, fabricación de papel y procesamiento textil. En la investigación de laboratorio, se adopta comúnmente como materia prima para tampones y agente enmascarante de metales. Además, puede usarse como portador de elementos nutrientes traza en la producción agrícola.
Opciones alternativas respetuosas con el medio ambiente: Para abordar las preocupaciones ambientales sobre la persistencia del EDTA tradicional en la naturaleza, se han desarrollado y promovido una serie de agentes quelantes fácilmente biodegradables, como EDDS, MGDA y GLDA, para escenarios de aplicación ecológicamente sensibles.
3. Especificaciones técnicas con explicaciones
| Parámetro | Valor/Especificación típica | Descripción e importancia |
|---|---|---|
| Fórmula molecular | C₁₀H₁₆N₂O₈ | Identificador central de la estructura química; contiene dos grupos amina y cuatro grupos carboxilo. |
| Peso Molecular | 292.24 g/mol | Se utiliza para análisis cuantitativos y cálculos de formulación. |
| Número CAS | 60-00-4 | Identificador universal de sustancias químicas. |
| Número EINECS | 200-449-4 | Identificador de inventario europeo . |
| Apariencia | Polvo cristalino blanco | Indicador de calidad visual; debe estar libre de grumos, decoloración o impurezas visibles . |
| Olor | Prácticamente inodoro | Característica sensorial; sin olor significativo . |
| Ensayo (Pureza) | ≥98.0% – ≥99.5% (dependiendo del grado) | Especificación principal. La mayor pureza minimiza la contaminación metálica y garantiza una capacidad de quelación consistente. |
| Punto de fusión | 237 °C – 245 °C (se descompone) | Constante física característica; la descomposición ocurre al calentar, no al fundir. |
| Solubilidad | Agua (ácido libre): 0,5 g/L (25 °C) Solución de NaOH: Soluble Sal disódica en agua: ~100 g/L Sal tetrasódica en agua: ~600 g/L Disolventes orgánicos: Insoluble |
Parámetro crítico de formulación. El ácido libre requiere condiciones alcalinas para disolverse; las sales proporcionan solubilidad en agua. |
| pH (solución al 1%) | 2.5 – 3.5 (suspensión de ácido libre) | La forma de ácido libre es ácida; las sales proporcionan un pH neutro a alcalino. |
| Metales pesados (como Pb) | ≤ 10 – 20 ppm (dependiendo del grado) | Parámetro crítico de seguridad que garantiza la pureza del producto para aplicaciones farmacéuticas y alimentarias. |
| Hierro (Fe) | ≤ 10 – 50 ppm | Indica el nivel de contaminación; importante para aplicaciones que requieren condiciones libres de metales. |
| Cenizas sulfatadas | ≤ 0.2% (ácido libre) | Mide impurezas inorgánicas; un valor bajo indica alta pureza. |
| Pérdida por Secado | ≤ 0.5% – 1.0% | Mide el contenido de humedad; crítico para la estabilidad y el pesaje preciso. |
| Ácido Nitrilotriacético (NTA) | ≤ 0.1% | Controla la impureza potencialmente cancerígena; crítico para grados farmacéuticos y alimentarios. |
| Capacidad de Quelación (mg CaCO₃/g) | ≥ 339 mg/g (base de ácido EDTA) | Mide el poder quelante práctico; 1 g de EDTA puede quelar aproximadamente 339 mg de equivalente de CaCO₃. |
| Valores de pKa | pKa₁ = 0.26, pKa₂ = 0.96, pKa₃ = 2.67, pKa₄ = 6.16, pKa₅ = 10.26 | Constantes de disociación ácida que determinan el comportamiento de quelación en diferentes niveles de pH. |
| Constante de Estabilidad (log K para Fe³⁺) | 25.1 | Indica una unión extremadamente fuerte con el hierro férrico; uno de los más altos entre los metales comunes. |
| Biodegradabilidad | Pobre (0-30% en 28 días) | Preocupación por la persistencia ambiental; existen alternativas biodegradables. |
4. Aplicaciones
4.1 Uso Farmacéutico y Médico
Desintoxicación de metales pesados: El edetato de calcio disódico ha obtenido la certificación de la FDA para el tratamiento clínico de la intoxicación por plomo, así como por cadmio, mercurio, zinc y manganeso. Atrapa los iones libres de metales pesados en el cuerpo humano y promueve su eliminación a través de la excreción urinaria.
Aditivo para formulaciones oftálmicas: En productos de gotas para los ojos, el EDTA actúa como estabilizante y coadyuvante antimicrobiano, inhibiendo eficazmente la degradación de los ingredientes provocada por impurezas metálicas residuales.
Estabilización de medicamentos tópicos: Suprime las reacciones oxidativas mediadas por metales en cremas y ungüentos de uso externo, ayudando a prolongar la duración del almacenamiento de las preparaciones farmacéuticas.
Tratamiento dental: Una solución acuosa de EDTA al 17% es un irrigante común para conductos radiculares, que puede eliminar por completo la capa de residuos dentales y limpiar las superficies de dentina para un tratamiento dental preciso.
Anticoagulante sanguíneo: Se añade ampliamente en recipientes de recolección de sangre. Al quelar los iones de calcio en la sangre, bloquea el proceso de coagulación y mantiene la estabilidad de la muestra.
Excipiente farmacéutico: Actúa como estabilizador para preparaciones inyectables, evitando la descomposición de componentes del fármaco inducida por iones metálicos traza, asegurando la eficacia y seguridad de los medicamentos inyectables.
4.2 Industria de Alimentos y Bebidas (E385)
Agente antiséptico y antirrancidez: El EDTA secuestra sustancias metálicas traza que desencadenan el deterioro oxidativo, previniendo eficazmente el deterioro y la decoloración en alimentos enlatados, mariscos, aderezos para ensaladas y condimentos.
Aditivo protector del color: Estabiliza el pigmento natural de frutas frescas, verduras y diversos alimentos procesados, evitando la pérdida de color o decoloración causada por reacciones con iones metálicos.
Sinergista antioxidante: puede mejorar significativamente la eficiencia de trabajo de los antioxidantes alimentarios comunes, incluidos BHA, BHT y ácido ascórbico, mejorando el efecto antioxidante general de los sistemas alimentarios.
Clarificante y estabilizante de bebidas: al unir impurezas de metales traza en las bebidas, elimina problemas de turbidez y precipitación en bebidas carbonatadas y cerveza, manteniendo una apariencia clara y una calidad estable.
Estándar de dosificación: la cantidad de adición práctica varía de 25 ppm a 800 ppm, con un uso específico estrictamente regulado por las autoridades de seguridad alimentaria según los diferentes escenarios de producto.
4.3 Productos cosméticos y de cuidado personal
Estabilizante de fórmula: inhibe la oxidación y descomposición catalizadas por metales de los ingredientes activos cosméticos, extendiendo eficazmente la vida útil de los productos químicos de uso diario.
Mejorador de conservación: Los iones metálicos son esenciales para la proliferación bacteriana. El EDTA puede quelar dichos elementos metálicos, debilitar la actividad microbiana y mejorar indirectamente la eficacia de los conservantes compuestos.
Agente acondicionador de agua dura: Se combina con iones de calcio y magnesio en agua dura, reduciendo la generación de residuos de jabón y mejorando la detergencia y la capacidad de formación de espuma de productos de limpieza como jabón y detergente.
Aplicación para el cuidado del cabello: Añadido a champús y acondicionadores, elimina iones metálicos dañinos en el agua, reduce el daño capilar y optimiza la finura y textura de la espuma durante el uso.
Formulación para el cuidado de la piel: Aplicado en lociones faciales y corporales, protege las sustancias activas del cuidado de la piel de la falla oxidativa inducida por metales y estabiliza las fórmulas del producto.
4.4 Fabricación industrial
Tratamiento de Agua Industrial: Logra el ablandamiento del agua capturando iones de calcio y magnesio, y previene la acumulación de incrustaciones y sedimentos en sistemas de calderas y torres de enfriamiento, garantizando un funcionamiento estable del equipo.
Fabricación de Pulpa y Papel: En el proceso de blanqueo de pulpa, el EDTA protege las impurezas metálicas que aceleran la descomposición del peróxido de hidrógeno, manteniendo la estabilidad de los agentes blanqueadores y mejorando la eficiencia del blanqueo.
Procesamiento Textil: Elimina iones metálicos interferentes en el agua de teñido y las materias primas, evitando defectos de teñido y mejorando la uniformidad del color y el brillo de los productos textiles.
Galvanoplastia y Tratamiento de Superficies Metálicas: Purifica la solución de galvanoplastia eliminando contaminantes metálicos dañinos, optimizando la uniformidad y adhesión de las capas de recubrimiento metálico.
Limpieza Industrial: Es un componente clave de los agentes de limpieza industrial y las fórmulas de desincrustación de calderas, ampliamente utilizado para la limpieza de equipos industriales y el pretratamiento de superficies metálicas.
Industria Fotográfica: Incorporado en soluciones de revelado fotográfico para evitar la precipitación de sales metálicas, garantizando la estabilidad de los sistemas de revelado y la calidad de la imagen.
Industria del Caucho y Polímeros: Suprime el envejecimiento y la degradación inducidos por metales en materiales poliméricos, y estabiliza los sistemas de látex para prolongar la vida útil de los productos de caucho y plástico.
4.5 Laboratorio e Investigación Científica
Material de Preparación de Tampones: Es un componente central del tampón TE, ampliamente utilizado para la conservación y el análisis electroforético de muestras biológicas de ADN y ARN.
Regulador de Actividad Enzimática: Al eliminar los cofactores metálicos necesarios para las reacciones enzimáticas, puede inhibir eficazmente la actividad de las metaloproteasas y otras enzimas dependientes de metales.
Agente Enmascarante Analítico: Elimina la interferencia de iones metálicos impuros en procesos experimentales como la titulación y la detección colorimétrica, mejorando la precisión y fiabilidad de los resultados analíticos.
Auxiliar de Cultivo Celular: Se añade a los medios de cultivo celular para eliminar la toxicidad de los metales, estabilizar el equilibrio iónico y crear un entorno de crecimiento adecuado para las células.
Pruebas Histológicas: Se aplica en el tratamiento de descalcificación de muestras de hueso y tejido, facilitando el corte posterior y la observación microscópica en experimentos patológicos.
4.6 Campos Agrícolas
Portador de Fertilizante Quelatado: Los fertilizantes de oligoelementos quelatados con EDTA (incluyendo quelatos de hierro, zinc, manganeso y cobre) pueden evitar eficazmente la precipitación y pérdida de nutrientes, mejorando en gran medida la eficiencia de absorción y utilización de oligoelementos por los cultivos.
Material de Remediación de Suelos: Se aplica en la tecnología de remediación por lavado de suelos para adsorber y eliminar contaminantes de metales pesados en suelos contaminados, mejorando la calidad ambiental del suelo.
5. Comparación de Grados de Producto
El EDTA está disponible en múltiples grados y formas de sal para satisfacer diversos requisitos de aplicación:
| Parámetro/Grado | Grado Técnico | Grado Industrial | Grado Alimenticio (E385) | Grado Farmacéutico (USP/Ph.Eur.) | Grado Reactivo ACS | Estándar Analítico |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Estándar Principal | Especificaciones industriales generales | Aplicaciones industriales | Cumple con las especificaciones de aditivos alimentarios | Cumple con los estándares de farmacopea USP/Ph.Eur. | Cumple con las especificaciones de la Sociedad Química Estadounidense | Pureza ≥99.4% para análisis preciso |
| Pureza (Ensayo) | ≥98.0% | ≥99.0% | 99.0-100.5% (base seca) | 98.0-102.0% (base anhidra) | 99.4-100.6% | ≥99.9% (HPLC) |
| Apariencia | Polvo blanco | Polvo blanco | Polvo blanco | Polvo blanco | Polvo blanco | Polvo blanco |
| Metales pesados (Pb) | ≤50 ppm | ≤20 ppm | ≤10 ppm | ≤10 ppm | ≤5 ppm | ≤5 ppm |
| Hierro (Fe) | ≤100 ppm | ≤50 ppm | ≤50 ppm | ≤20 ppm | ≤5 ppm | ≤5 ppm |
| Contenido de NTA | No especificado | No especificado | ≤0.1% | ≤0.1% | No especificado | No especificado |
| pH (solución al 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 |
| Pérdida por Secado | ≤1.0% | ≤0.5% | ≤0.5% | ≤0.5% | ≤0.5% | ≤0,2% |
| Aplicaciones primarias | Quelación general, tratamiento de agua, limpiadores industriales | Acabado de metales, procesamiento textil, fabricación industrial | Conservación de alimentos (E385), bebidas, productos enlatados | Productos farmacéuticos, preparaciones oftálmicas, formulaciones parenterales | Reactivos de laboratorio, química analítica, preparación de tampones | Calibración HPLC, análisis cuantitativo, estándar de referencia |
| Embalaje | Sacos de 25 kg, supersacos de 1000 kg | Sacos de 25 kg, tambores de 200 kg | Tambores de 25 kg, contenedores de 5 kg | 1 kg, 5 kg, 25 kg con documentación | Botellas de 100 g, 500 g, 1 kg, 5 kg | Viales de 100 mg, 1 g, 5 g |
| Certificaciones | COA del fabricante | COA del fabricante | Cumplimiento E385, KOSHER, Halal disponible | Certificación USP/Ph.Eur., DMF disponible | Certificado ACS | Material de referencia trazable |
Formas de sal comunes disponibles:
| Forma de sal | Número CAS | Solubilidad en Agua | pH típico (1%) | Aplicaciones primarias |
|---|---|---|---|---|
| EDTA (ácido libre) | 60-00-4 | Bajo (0,5 g/L) | 2.5-3.5 | Quelación general donde la acidez es aceptable |
| EDTA disódico (Na₂EDTA) | 6381-92-6 (dihidrato) 139-33-3 (anhidro) |
~100 g/L | 4.0-6.0 | Forma más común para uso en laboratorio, farmacéutico y general |
| EDTA tetrasódico (Na₄EDTA) | 64-02-8 (anhidro) 10378-23-1 (hidrato) |
~600 g/L | 10.5-11.5 | Aplicaciones industriales, detergentes alcalinos |
| EDTA de calcio disódico | 62-33-9 (anhidro) 23411-34-9 (hidrato) |
~200 g/L | 6.5-8.0 | Farmacéutico (antídoto para intoxicación por plomo), conservación de alimentos |
| EDTA dipotásico | 2001-94-7 (anhidro) 25102-12-9 (dihidrato) |
Alto | 4.0-6.0 | Cosméticos, cuidado personal |
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