Metal-chelate complexes

monodentate: 單芽團：一個金屬離子鍵結一個原子。

Ag+ + :C≡N:- = -Ag-C ≡N:(cyanide)

complex ion

Multidentate ligand: 多芽團 (polydentate ligand, chelating ligand, chelate) ：鍵結金屬離子，有多個原子或 ligand( 配位基 ) 如： EDTA

EDTA 與金屬離子形成一 1:1 的混合物，在六個配位結構中，氧佔四個，氮佔 2 個。

ATP 的結構，為面芽團 (tetradentate), 在六個相鄰的位置鍵結一個帶二價正電的金屬離子，通常是 Mg2+。鎂離子與三個氧及一個氮相接，第 5 及 6 的位子則為水分子佔據。

以不同發酵程度的茶渣經甲醛處理後，經修飾的綠茶茶渣與活性碳對鎘、鉛、鎳及鋅的吸附量相似，但低於經修飾的烏龍茶茶渣與紅茶茶渣。

以富含單寧的市售花生殼 ( 經炒熟及食用後的花生殼殘渣 ) 、烏龍茶茶渣 ( 市售烏龍茶以沸水沖泡後所得 ) 及具高量半纖維 ( 聚戊醣 ) 的玉米穗軸等農業廢棄物為研究材料，以稀硫酸為催化劑，作酚醛縮合反應，探討其去除溶液中重金屬的可能性。

• 表二 疏水性配位基對醛處理後的花生殼、茶渣及玉米穗軸• 移除溶液中重金屬的影響• Table 2.The effect of hydrophobic ligands on the heavy metals

• removal rate of aldehyde-treated corncob (C), peanut hull (P) and

• tea waste (T).

•

Β-Thalassemia 主要是血紅蛋白中的 β次單位 (subunits)無法合成足夠的量，兒童患此病，要常注射 (transfusion)紅色血液細胞，但每年會累積 4-8 克的鐵，但鐵無法大量排出，往往至 20 歲因鐵的因素 ( 如造成過氧化 ) 而死亡。最有名的藥是 desferrixamine B ，可與鐵形成 ferrioxamineB 的混合物，延長生命，配合 Vit C 的 強還力，將 Fe+3 還原 Fe+2(desferrioxamine) 更易由尿中排出，降低心及肝的疾病，進而延長生命。但 desferrixamine B 貴，且腸無法吸收，僅能注射，至目前尚未找到以口服的相似功能者

EDTA 是最常用來作為分析化學上的鉗合劑 (chelator)H6Y2+ ，釋放質子，與金屬形成混合物。中性 EDTA 為四個質子 (tetraproteic)H4Y

Formation constant: Mn+ + Y4-= MYn-4

Kf=[MYn-4]/[Mn+][Y4-]

前 4項為羧基，後 2為胺基

短鏈的有機酸也能與金屬離子形成強的鍵結，如植物分泌的檸檬酸、草酸 oxalic acid 、蘋果酸、 tartaric acid可解鋁毒害，但醋酸等卻無用

取一克經酚醛縮合修飾的樣品，加入 30 mL之重金屬溶液 (pH4內含0.3 mM鋅、 0.1 mM鎳、 0.1 mM 鉛及 0.1 mM鎘溶液 ) 後，再分別加入1.2 mM 8-hydroxyquinoline) 、 1.2 mM 1,10- 二氮菲 (1,10-phenanthroline) 及 0.6 mM EDTA 於重金屬溶液中，經振盪 30 分鐘後過濾，以原子吸收光譜儀偵測濾液中重金屬

Metal ion indicat or: 常用Eriochrome black T 或 Xylenol orange

以 Eriochrome black T 為例以 EDTA滴定Mg2+

MgIn + EDTA=MgEDTA+ In

red colorless colorless blue

元素分析儀 ELEMENTAL ANALYZER

無爆炸性或污染性之各種固態或液態之有機化合物中碳、氫、氮重量百分比

原子吸光議 (AA)，利用液體中的元素經高溫後，在特定的波長測定各種金屬元素

• 本儀器可提供樣品中各種微量元素濃度的分析服務規格：可測 69 個元素 ,偵測極限由１０ ppt ～ 100 ppm分析服務對象包括：材料科技研究；環境、食品及藥品研究；生物醫學、化學及工業產品分析等有關研究領域的原素分析服務。

ICP-Mass

Ni2+ 以 Zn2+ 在 pH5.5 以 xylenol orange 作後滴定 (back titraion) 。一稀鹽酸溶液中含 25 mL 的 Ni2+ ，以0.05283M 的 Na2EDTA 反應，經 NaOH 中和，調 pH至 5.5 ，以指示劑滴數滴，溶液轉成黃色。以 0.02299M 17.61mL Zn2+加入才達到紅色滴定終點，問溶液中Ni2+ 的濃度。

25 mL *0.05283M EDTA=1.3208 mmol EDTA

1.761mL*0.02299M=0.4049 mmol Zn2+

1 mol EDTA 與 1 mol 金屬離子作用1.3208 mmolEDTA-0.4049 mmol Zn2+=0.9159 mmol Ni2+

Ni2+ 0.9159 mmol/25mL=0.03664 M

Fractional composition of EDTA solutions αγ

4-=[y4-]/EDTA=[y4-][H6Y2+]+[H5Y+]+[H4Y]+[H3Y-]+

[H2Y2-]+[HY3-]+[Y4-] The fraction of all free EDTA in the form

Y4- is called αγ4-

If the pH is fixed by a buffer, then αγ4- is a

constant that can be combined With Kf

Conditional formation constant: Kf’’=αγ

4-Kf=[MYn-4]/{[Mn+]*[EDTA]}

由表 12-1 , FeY- 的 formation constant 為 1.3*10^25 。計算 pH 4 及 1 下 0.1M FeY- 溶液中的自由態的鐵離子濃度。

由 12-1 ： Formation constant Mn++Y4- = MYn-4

Kf=[MYn-4]/{[Mn+]*[Y4-]}

Fe3+ + EDTA = FEY- Conditional formation constant:

Kf’’=αγ4-Kf

pH4: Kf’’=(3.8*10^-9)* 1.3*10^25=4.9*10^16

pH1: Kf’’=(1.9*10^-18)* 1.3*10^25=2.5*10^7

Fe3+ + EDTA = FeY-

始 0 0 0.1

末 x x 0.1-x

[FeY-]/{[Fe3+]*[EDTA]}=4.9*10^16 pH 4 [Fe3+]=1.4*10^-9 M

=2.5*10^7 pH 1 [Fe3+]=6.4*10^-5 M