31 Aralık 2017 Pazar

Neden Şelat Kullanılmalı? - Demir (II) EDTA Şelat Hazırlanması

Neden Şelat Kullanılmalı?


Bitkilerin ihtiyacı olan mikro elementlerden demir hızla oksitlendiği ve bitkinin kullanamayacağı bir forma dönüştüğü için demir ve diğer mikro elementlerin şelatlı yani kompleksleşmiş formlarının kullanımı tercih edilir. Topraksız tarımda da durum bu şekildedir. İhtiyaç duyulan besin elementinin besin çözeltisi ortamında çözünmeyen bir forumunu kullanmaktansa suda çözünür ve ortamdaki diğer element iyonlarıyla tepkimeye giremeyeceği şekilde etkinsizleştirilmiş ve ortamda çökelti, tortu oluşturmayacağı formunu kullanmak tabii ki tercih sebebidir.

Şelat Nedir?


Şelat'ın tanımına kısaca değinmek gerekirse. Aşağıda EDTA (etilendiamintetraasetik asitin M metal iyonu ile komplekleşmiş halini görüyoruz.
Metal-EDTA Şelatı*

Burada ligand olan EDTA molekülü koordine kovalent bağ ile N ve O atomları üzerindeki elektronlar aracılığıyla merkezdeki substrat M metal iyonuna bağlanmıştır. Bu durum EDTA molekülü M metal iyonunu kıskaca almıştır, iyonuyla kompleksleşmiştir ya da şelat kompleksi oluşturmuştur şeklinde de tanımlanabilir.

Besin çözeltisi içinde şelatlanmış olarak bulunacak Fe(II) iyonu bitki tarafından kullanılana kadar değişikliğe uğramayacak ve çözelti içindeki konsantrasyonunun değişikliği sadece bitki tarafından kullanımına bağlı olacaktır. Fe(II) iyonlarımızın  kendi kafalarına göre farklı farklı hallere girip bitkimizin kullanamayacağı şekillere girmesini istemeyiz. Şelatlamadaki amacımız işte bu.

Piyasada çok sayıda markanın bir çok mikro element için şelatlanmış formlarını içeren hazır ürünleri mevcut. Şelatlı Fe(II) iyonlarını kendileri hazırlamak isteyenler için denemeleri aşağıda paylaşıyorum.

FeEDTA Şelat Hazırlanması


Kullanılan Kimyasallar
Na2EDTA.2H2O (372,24 g/mol)
FeSO4.7H2O (278,00 g/mol)
KOH (56,10 g/mol)

1 - 50 ml suya 2 g - 0,007 mol FeSO4.7H2O eklendi. Isıtılarak eritildi. pH = 4,2 Çöz.A
2 - 75 ml suya 4 g - 0,011 mol Na2EDTA.2H2O eklendi. Isıtılarak eritildi. pH = 4,2 Çöz.B
3 - 1 N KOH kullanılarak Çöz.B'nin pH değeri pH = 6 yapıldı
4 - Çöz.A ve Çöz.B karıştırıldı. Açık sarı, berrak, pH = 2,5 çözelti elde edildi.
5 - Çözelti karanlık ortamda beklemeye bırakıldı
6 - Ertesi gün ölçümde pH = 3,0 ölçüldü. Açık sarı rengin bir miktar daha koyulaşmış olduğu görüldü.



- Çözelti içeriği;

                2 g FeSO4.7H2O * (55,84 g Fe / 278 g FeSO4.7H2O) * (1/125) = 3,21 mg/ml Fe 

Bu çözeltinin her 1 ml'si 3,21 mg Fe (II) iyonunun EDTA ile şelatlı formunu içermektedir. Bu denemede çözelti 125 ml için hazırlandı.

Bu denemeden daha önce 2. adımdaki Na2EDTA.2H2O çözeltisinin pH değeri yükseltilmeden yapılan denemelerde beyaz kristal şeklinde çökelmeler oldu. pH = 5,5'tan itibaren çökelti oluşturmayan çözeltiler elde edildi. pH = 6 ve üzeri için denemelerim olmadı ve belirli bir pH değerinden sonra durum farklılaşacaktır. 

Bu denemede EDTA'nın disodyum dihidrat tuzu olan Na2EDTA.2H2O kullandık. EDTA'nın farklı formları için 2. adımdaki pH değeri farklı olacaktır.



* Kaynak : https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/57/Metal-EDTA.png/220px-Metal-EDTA.png