AEDT y otros contaminantes de la Industria Química



EDTA
y otros residuos de la Industria Química
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Índice
1. Introducción
2. EDTA
2.1. Estructura y propiedades
2.2. Especiación
2.3. Síntesis
2.4. Aplicaciones
2.5. Toxicidad
2.6. Tratamiento biológico de efluentes industriales
2.7. Regulación
2.8. Evolución de la concentración de EDTA en los ríos europeos
2.9. El EDDS como sustituto delEDTA
3. Otros residuos de la Industria Química
3.1. NTA
3.2. Fosfonatos
4. Bibiografía


1. Introducción
El impacto de los agentes quelantes antropogénicos en el medio ambiente ha sido un tema de interés creciente en los últimos 50 años. Los agentes quelantes tienen la capacidad de influir en la adsorción, distribución y transporte de los metales, y por tanto en su biodisponibilidad ytoxicidad. Pueden aumentar el riesgo de eutrofización, al favorecer en las algas la absorción de elementos esenciales. Son contaminantes habituales de los ríos europeos los fosfonatos y los aminopolicarboxilatos, como el etilendiamintetraacetato (EDTA) o el nitrilotetraacetato (NTA).
Se utilizan en baños de galvanotecnia, en el tratamiento de aguas, en formulaciones de detergentes y en la preparación dealimentos para inhibir la acción de los metales. Las aguas residuales de dichas industrias suponen un problema para las plantas de tratamiento, ya que impiden que los metales pesados se eliminen con los lodos en los procesos biológicos. La mayoría de ellos se biodegradan muy lentamente.

2. EDTA
2.1. Estructura y propiedades


El EDTA es un ácido poliprótico que contiene cuatro gruposcarboxilo y dos grupos amino. A valores de pH muy bajos se encuentra en su forma completamente protonada, en la que los grupos amino también han captado un protón (H6Y2+); a valores de pH muy altos (>10-11) los cuatro grupos carboxilo pierden el protón, de manera que lo que se forma es un tetraanión (Y4-). Este anión es un ligando multidentado, capaz de unirse a iones metálicos a través de los gruposcarboxilato y de los grupos amino. Esta unión múltiple confiere al complejo formado una estabilidad especial, llamada efecto quelato1. Por esta razón, el EDTA se suele encontrar en la naturaleza en su forma enlazada y no en forma de ácido. Son especialmente estables los quelatos formados con metales de transición.

Mn+ + Y4- → MYn-4 Kf= MYn-4 /( Mn+)( Y4-)

En la mayoría de complejos elEDTA actúa como ligando hexadentado. Sin embargo, también se conocen complejos en los que el EDTA actúa como ligando pentadentado, quedando uno de los grupos carboxílicos sin unir al metal (en su lugar se une una molécula de agua u otro ligando). En ambos casos el complejo formado tiene geometría octaédrica.

Es una molécula polar, por lo que es soluble en agua. Su alta solubilidad y su bajavolatilidad, sumadas a su baja biodegradabilidad, hacen que sea un contaminante habitual en las aguas superficiales. Su capacidad para biodegradarse y su toxicidad dependen del metal al que se encuentre enlazado. Sólo la especie Fe(III)-EDTA es susceptible de degradación
fotoquímica en aguas superficiales.

1 El efecto quelato fue descrito por Gerald SChwarzenbach en 1949

2.2. Especiación

Laformación de complejos metálicos de EDTA depende de factores como el pH, la concentración de EDTA y la competencia con otros ligandos naturales. Por ejemplo, el Fe(III) tiene una de las mayores constantes de formación (1.3·1025); sin embargo, la mayor parte del hierro se encuentra en los ríos en forma de hidróxidos.
Se han realizado diversos cálculos teóricos basados en parámetrostermodinámicos para predecir la especiación de los complejos metálicos de EDTA en las aguas superficiales. Sin embargo, algunos autores dudan de su validez, ya que no se tiene en cuenta la velocidad a la que se producen las reacciones, que varía con la fuerza iónica del medio, la adsorción sobre la materia sólida en suspensión, etc.


2.3. Síntesis
El EDTA fue sintetizado por primera vez en Alemania, en...