Określenie stopnia skompleksowania cynku przez aminokwas L-lizynę oraz substancję syntetyczną - S,S-EDDS

• Autorzy: Klem E. , Huculak-Mączka M. , Hoffmann K. , Hoffmann J.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2014.8(2)060

Warianty tytułu

EN

Determining the degree of complexation zinc by an amino acid L-lysine and sythetic chelating agent - S,S-EDDS

• Konferencja: ECOpole’13 Conference (23-26.10.2013, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Intensyfikacja upraw doprowadziła do zubożenie gleb w mikroelementy oraz substancje odżywcze. Istotnym komponentem w produkcji nawozów płynnych są chelaty. Chelaty to kompleksy kleszczowe, które cechują się dużą trwałością. Substancją chelatującą jest związek mineralno-organiczny zawierający co najmniej dwa miejsca koordynacyjne. Połączenia takie charakteryzują się swoistą inertnością wobec wodorotlenków, fosforanów, węglanów oraz tlenków. Stosowanie mikroelementów w takiej postaci pozwala na ich stopniowe uwalnianie, tym samym zapewniając optymalną przyswajalność. Jako dodatki do nawozów stosuje się chelaty mikroelementów z substancjami syntetycznymi, które w krajach Unii Europejskiej określone są w Rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego i Rady WE nr 2003/2003 z dnia 13 października 2003 roku. Wymagania środowiskowe stawiane produkcji i stosowaniu nawozów, związane z ochroną gleby oraz produkcją tzw. zdrowej żywności, określają ocenę biodegradowalności jako jeden z czynników mających znaczenie przy doborze substancji kompleksującej. Stopień skompleksowania mikroelementu (Cu, Fe, Mn, Zn), zgodnie z wymogami formalnymi, powinien wynosić przynajmniej 80% deklarowanej, rozpuszczalnej w wodzie, całkowitej zawartości metalu. Czas pobierania mikroelementu przez roślinę w środowisku glebowym powinien odpowiadać okresowi degradowalności użytego związku, co stanowi istotny problem w przypadku substancji syntetycznych. Rozwiązaniem może być stosowanie, jako czynnika kompleksującego, substancji pochodzenia naturalnego. W Rozporządzeniu Nawozowym znajduje się tylko jedna taka substancja: ligninosulfoniany. Wydaje się, że użycie aminokwasów pochodzących z hydrolizy białek może być alternatywą dla stosowanych syntetycznych pochodnych związków aminopolikarboksylowych ze względu na ich działanie stymulujące i antystresowe. Celem badań było określenie stopnia skompleksowania cynku oraz stosunku metal:ligand dwóch substancji chelatujących: aminokwasu oraz syntetycznej pochodnej aminopolikarboksylowej. Pomiary prowadzono z wykorzystaniem woltamperometrii pulsowo różnicowej w pH obojętnym w środowisku wodnym. Zastosowanym aminokwasem była L-lizynę, natomiast substancją syntetyczną, znajdująca się w Rozporządzeniu Nawozowym, była sól trisodowa kwasu S,S-etylenodiaminodibursztynowego.

EN

Intensification of crop led to the impoverishment of the soil with trace elements and nutrients. Important components in the production of liquid fertilizers are chelates. Chelate complexes forceps, which are characterized by high durability. Chelating substance is a mineral-organic compound containing at least two coordination sites. These connections are characterized by a specific indifferent to hydroxides, phosphates, carbonates and oxides. The use of trace elements in a form allows for a gradual release thereof, thereby ensuring optimal availability. As an additive to fertilizers used chelated micronutrients with synthetic chemicals that in the European Union are set out in the Regulation of the European Parliament and Council Regulation EC No 2003/2003 of 13th October 2003. Environmental requirements placed on the production and use of fertilizers, associated with soil conservation and production of so-called. Healthy food determine the biodegradability assessment as one of the relevant factors in the selection of complexing substances. The degree of complexation trace element (Cu, Fe, Mn, Zn) in accordance with the formal requirements should be at least 80% of the declared, soluble in water, the total metal content. Download time micronutrient in the plant in the soil environment should correspond to what degradable compound used as an important problem in the case of synthetic substances. The solution may be the use of substances of natural origin as a complexing agent. The Regulation of Fertilizers is only one such substance: ligninosulfonates. It appears that the use of amino acids derived from the hydrolysis of proteins, can be an alternative to use, synthetic derivatives of aminopolycarboxylic, due to their stimulating effect and stress. The aim of this study was to determine the degree of complexation of zinc and the ratio of metal: ligand two chelating agents: an amino acid and a synthetic derivative of aminopolycarboxylic. Measurements performed using differential pulse voltammetry at neutral pH in aqueous medium. Used the amino acid L-lysine was but a synthetic substance, which is located in the Regulation of fertilizer was trisodium salt of acid S,S-ethylenodiaminodisuccinic.

Słowa kluczowe

PL

chelaty; mikroelementy; nawozy płynne

EN

chelate; micronutrients; liquid fertilizers

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 8, No. 2
• Strony: 529--534
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Klem E.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone]

autor

Huculak-Mączka M.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone]

autor

Hoffmann K.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone]

autor

Hoffmann J.

• Instytut Technologii Nieorganicznej i Nawozów Mineralnych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. M. Smoluchowskiego 25, 50-372 Wrocław, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Czuba R. Nawożenie mineralne roślin uprawnych. Police: Zakłady Chemiczne „POLICE” S.A.; 1996.
• [2] Hoffmann J, Hoffmann K. Liquid multicomponent fertilizers with micronutrients. Chem Agricul, Prague-Brussels, Czech-Pol-Trade. 2002;3:54-57.
• [3] Clemens DF, Whitehurst MB, Whitehurst GB. Chelates in agriculture. Fert Res. 1990;25:127-131.
• [4] Alxerez JM, Obrador A, Rico MI. Effects of chelated zinc, soluble and coated fertilizers, on soil zinc status and zinc nutrition of maize. Communications in Soil Science and Plant Analysis. 1996;27:7-19. DOI:10.1080/00103629609369539.
• [5] Meers E, Ruttens A, Hopgood MJ, Samson D, Tac FMG. Comparison of EDTA and EDDS as potential soil amendments for enhanced phytoextraction of heavy metals. Chemosphere. 2005;58:1011-1022. DOI:10.1016/j.chemosphere.2004.09.047.
• [6] Borowiec M, Hoffmann J, Hoffmann K. Ocena właściwości kompleksujących chelatów nawozowych. Przem. Chem. 2010;4:312-316.
• [7] Borowiec M, Huculak-Mączka M, Hoffmann K, Hoffmann J. Biodegradation of selected substances used in liquid fertilizers as an element of Life Cycle Assessment. Pol J Chem Technol. 2009;11:1-3. DOI: 10.2478/v10026-009-0001-6.
• [8] Xue HB, Sigg L. Zinc speciation in lake waters and its determination by ligand exchange with EDTA and differential pulse anodic stripping voltammetry. Analyt Chem Acta. 1994;284:505-515. DOI:10.1016/0003-2670(94)85057-7.
• [9] Villen M, Garcia-Arsuaga A, Lucena JJ. Potential use of biodegradable chelate N-(1,2-Dicarboxyethyl)-d,l-aspartic acid/Fe3+ as an Fe fertilizer. J Agric Food Chem. 2007;55:402-407.DOI: 10.1021/jf062471w.
• [10] Babik J. Ocena przydatności nawozów do produkcji warzywniczej. Puławy: Raporty PIB, Instytut Uprawy Nawożenia, Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy; 2006.
• [11] Czech A, Grela E. Wpływ dodatków chelatów mineralnych w mieszankach dla rosnących świń na wzrost i składniki krwi, Sectio EE. Lublin: Akademia Rolnicza w Lublinie; 2006.
• [12] Kołodziejczyk A. Przemysłowa produkcja aminokwasów. Przem Chem. 2005;2:84-91.
• [13] Jamróz D. Żywienie zwierząt i paszoznawstwo. Warszawa: Wyd Nauk PWN; 2001.