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沙拉酱和洗发水里的分子小螃蟹

分享人:夜之流星 来源:互联网 时间:2017-10-08 阅读:0
发表于 2017-10-01 07:34

本文来自窗敲雨的个人公众号“酷炫科学”

沙拉酱和洗发水有什么共同点?

不,我不是要说它们都含有水,或者它们都是白浊液体(?)……事实上,它们很有可能会含有同样的一种化学成分,这种分子也是今天故事的主角。

下图列出了几种我在超市拍到的沙拉酱和日化用品成分表:

vrain-edta-1

看到它了吗?虽然不处于显著的位置,但它藏在很多日常产品当中,这就是EDTA(乙二胺四乙酸,添加的往往是它的钠盐)。

这是一种常见的螯合剂——说到这个词我脑海中总会浮现出一只小螃蟹。很多金属离子在溶液中都是以络合物的形式存在的,比如说水合铜离子。这种普通的络合物并不是很稳定,与金属离子配合的分子还是可以换来换去,金属离子还是可以发生各种反应。

但是EDTA的情况不同,它一个分子上就有6个位置可供络合,于是它能和很多金属离子形成1:1的配合物,而且这些配合物的稳定性相当好。它真的就像是一只小螃蟹,牢牢夹住金属离子们,轻易不会松手。

一个示意图:

vrain-edta-2

这种牢牢抓住金属离子的性质使得它有了很多应用价值。有些时候,某些金属离子会带来我们不希望看到的结果,比如说游离的铁离子可能会催化人们不想要的化学反应,让食品颜色、风味或是稳定性变差,这时候加入一点螯合剂把离子抓住,就能帮助产品保持稳定。EDTA也可以抓住铅离子,因此它还被用于解救铅中毒的患者。

除此之外,EDTA还可以用在络合滴定上。这和酸碱滴定的操作差不多,只不过是用EDTA来结合金属离子,并需要专门的指示剂。我在大学化学课上就用它测定过鸡蛋壳中有多少钙镁离子。

借助EDTA的力量,还可以实现一种漂亮的实验效果:

vrain-edta-3

这是鲁米诺发光实验的一种做法,铜线附近的铜离子会催化反应,发出美丽的蓝光。随着反应,铜离子会扩散到溶液中,因此如果用普通的做法,蓝光很快会充满整个溶液,但只要在溶液中加入EDTA抓住铜离子,就可以让光只点亮铜线周围了~更多阅读:动图欣赏:点亮铜线

这就是今天的分子故事啦,记住这只小螃蟹了吗?

vrain-edta-4


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