केलेशन: Difference between revisions
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{{About| सामान्य तौर पर पृथक एजेंट|खाद्य प्रसंस्करण में प्रयुक्त रसायन|पृथक}} | {{About| सामान्य तौर पर पृथक एजेंट|खाद्य प्रसंस्करण में प्रयुक्त रसायन|पृथक}} | ||
'''केलेशन धातु''' [[:en:Ion|आयनों]] के लिए आयनों और अणुओं का एक प्रकार का बंधन है। इसमें एक [[:en:Denticity|बहुदंतुर]] (एकाधिक बंधुआ) [[:en:Ligand|लिगैंड]] और एक एकल केंद्रीय धातु परमाणु के बीच दो या दो से अधिक अलग [[:en:Coordinate_covalent_bond|समन्वय बंधन]] का गठन या उपस्थिति | '''केलेशन धातु''' [[:en:Ion|आयनों]] के लिए आयनों और अणुओं का एक प्रकार का बंधन है। इसमें एक [[:en:Denticity|बहुदंतुर]] (एकाधिक बंधुआ) [[:en:Ligand|लिगैंड]] और एक एकल केंद्रीय धातु परमाणु के बीच दो या दो से अधिक अलग [[:en:Coordinate_covalent_bond|समन्वय बंधन]] का गठन या उपस्थिति संलिप्त है।<ref name="IUPAC">[http://goldbook.iupac.org/C01012.html IUPAC definition of chelation.]</ref><ref>Latin ''[[chela (organ)|chela]]'', from Greek, denotes a claw.</ref> इन लिगैंड्स को चेलेंट, चेलेटर्स, चेलेटिंग घटक या पृथक घटक कहा जाता है। वे सामान्यतः [[:en:Organic_compound|कार्बनिक यौगिक]] होते हैं, परंतु यह एक आवश्यकता नहीं है, जैसा कि [[ जस्ता ]] के मामले में और [[:en:Wilson's_disease|विल्सन की बीमारी]] वाले लोगों में [[:en:Copper|तांबे]] के अवशोषण को रोकने के लिए [[:en:Maintenance_therapy|रखरखाव चिकित्सा]] के रूप में इसका उपयोग होता है।<ref name=LiverTox: दवा पर नैदानिक और अनुसंधान जानकारी -प्रेरित जिगर की चोट [इंटरनेट]। >{{cite journal | publisher=Bethesda (MD): National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases | title=जस्ता| website=NCBI Bookshelf | date=2015-01-10 | pmid=31643536 | url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK548211/ | access-date=2020-03-24}}</ref> | ||
कीलेटीकरण पोषक तत्वों की खुराक प्रदान करने जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है, शरीर से विषाक्त धातुओं को निकालने के लिए [[:en:Chelation_therapy|कीलेटीकरण चिकित्सा]] में, [[:en:Magnetic_resonance_imaging|MRI]] में [[:en:Contrast_agent|विपरीत माध्यम]] के रूप में, [[:en:Homogeneous_catalysis|सजातीय उत्प्रेरक]] का उपयोग करके निर्माण में, रासायनिक [[:en:Water_treatment|जल उपचार]] में धातुओं को हटाने में सहायता करने के लिए, और [[:en:Fertilizer|उर्वरकों]] में उपयोगी है। | कीलेटीकरण पोषक तत्वों की खुराक प्रदान करने जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है, शरीर से विषाक्त धातुओं को निकालने के लिए [[:en:Chelation_therapy|कीलेटीकरण चिकित्सा]] में, [[:en:Magnetic_resonance_imaging|MRI]] में [[:en:Contrast_agent|विपरीत माध्यम]] के रूप में, [[:en:Homogeneous_catalysis|सजातीय उत्प्रेरक]] का उपयोग करके निर्माण में, रासायनिक [[:en:Water_treatment|जल उपचार]] में धातुओं को हटाने में सहायता करने के लिए, और [[:en:Fertilizer|उर्वरकों]] में उपयोगी है। | ||
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ये आधार-सामग्री पुष्टि करते हैं कि दो प्रतिक्रियाओं के लिए थैलेपी परिवर्तन लगभग बराबर हैं और केलेट संकुल की अधिक स्थिरता का मुख्य कारण एन्ट्रॉपी शब्द है, जो बहुत कम प्रतिकूल है। | ये आधार-सामग्री पुष्टि करते हैं कि दो प्रतिक्रियाओं के लिए थैलेपी परिवर्तन लगभग बराबर हैं और केलेट संकुल की अधिक स्थिरता का मुख्य कारण एन्ट्रॉपी शब्द है, जो बहुत कम प्रतिकूल है। सामान्यतः आणविक स्तर पर समाधान में परिवर्तन के संदर्भ में थर्मोडायनामिक मूल्यों के लिए सटीक रूप से हिसाब करना मुश्किल है, लेकिन यह स्पष्ट है कि केलेट प्रभाव मुख्य रूप से एन्ट्रॉपी का प्रभाव है। | ||
[[:en:Gerold_Schwarzenbach|गेरोल्ड श्वार्जेनबाक]] सहित अन्य स्पष्टीकरण,<ref>{{cite journal | vauthors = Schwarzenbach G | title = केलेट प्रभाव| trans-title = The Chelation Effect | language = de | journal = Helvetica Chimica Acta |volume=35 |issue=7 |year=1952 |pages=2344–59 |doi=10.1002/hlca.19520350721 }}</ref> ग्रीनवुड और अर्नशॉ (loc.cit) में चर्चा की गई है। | [[:en:Gerold_Schwarzenbach|गेरोल्ड श्वार्जेनबाक]] सहित अन्य स्पष्टीकरण,<ref>{{cite journal | vauthors = Schwarzenbach G | title = केलेट प्रभाव| trans-title = The Chelation Effect | language = de | journal = Helvetica Chimica Acta |volume=35 |issue=7 |year=1952 |pages=2344–59 |doi=10.1002/hlca.19520350721 }}</ref> ग्रीनवुड और अर्नशॉ (loc.cit) में चर्चा की गई है। | ||
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=== भूविज्ञान में === | === भूविज्ञान में === | ||
पृथ्वी विज्ञान में, रासायनिक | पृथ्वी विज्ञान में, रासायनिक [[:en:Weathering|अपक्षय]] का श्रेय कार्बनिक चेलेटिंग एजेंटों (जैसे, [[:en:Peptide|पेप्टाइड्स]] और [[:en:Sugar|शर्करा]]) को दिया जाता है जो खनिजों और चट्टानों से [[ धातु आयन ]] को निकालते हैं।<ref>{{cite web | title = स्थलमंडल का परिचय: अपक्षय| first = Michael | last = Pidwirny | name-list-style = vanc | location = University of British Columbia Okanagan | url = http://www.physicalgeography.net/fundamentals/10r.html }}</ref> पर्यावरण और प्रकृति में अधिकांश धातु परिसर किसी न किसी रूप में केलेट वृत्त(जैसे, [[:en:Humic_substance|ह्युमिक अम्ल]] या प्रोटीन के साथ) से बंधे होते हैं। इस प्रकार, [[:en:Metals|धातु]] केलेट मिट्टी में [[ धातुओं |धातुओं]] को जुटाने, पौधों और [[:en:Microorganism|सूक्ष्मजीवों]] में धातुओं के संचय के लिए प्रासंगिक हैं। भारी धातुओं का चयनात्मक केलेशन [[:en:Bioremediation|जैविक उपचार]] के लिए प्रासंगिक है (उदाहरण के लिए, रेडियोधर्मी कचरे से प्राप्त [[:en:Caesium-137|Cs<sup>137</sup>]]को हटाना )।<ref>{{cite book | last1 =Prasad |first1 = MNV | name-list-style = vanc | title =Metals in the Environment: Analysis by Biodiversity | date = 2001 | publisher = Marcel Dekker | location = New York, NY | isbn = 978-0-8247-0523-7}}{{page needed|date=December 2015}}</ref> | ||
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=== फार्मास्यूटिकल्स === | === फार्मास्यूटिकल्स === | ||
[[:en:Gadolinium|गैडोलीनियम]] के चेलेट परिसरों को | [[:en:Gadolinium|गैडोलीनियम]] के चेलेट परिसरों को प्रायः [[:en:Magnetic_resonance_imaging|MRI]] में [[:en:Contrast_agent|विपरीत माध्यम]] के रूप में उपयोग किया जाता है, यद्यपि [[:en:Iron|लोहे के कण]] और [[:en:Manganese|मैंगनीज]] केलेट परिसरों का भी पता लगाया गया है।<ref name=":0">{{cite journal | vauthors = Caravan P, Ellison JJ, McMurry TJ, Lauffer RB | title = गैडोलिनियम (III) एमआरआई कंट्रास्ट एजेंटों के रूप में चेलेट्स: संरचना, गतिशीलता और अनुप्रयोग| journal = Chemical Reviews | volume = 99 | issue = 9 | pages = 2293–352 | date = September 1999 | pmid = 11749483 | doi = 10.1021/cr980440x }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Pan D, Schmieder AH, Wickline SA, Lanza GM | title = मैंगनीज आधारित एमआरआई कंट्रास्ट एजेंट: अतीत, वर्तमान और भविष्य| journal = Tetrahedron | volume = 67 | issue = 44 | pages = 8431–8444 | date = November 2011 | pmid = 22043109 | pmc = 3203535 | doi = 10.1016/j.tet.2011.07.076 }}</ref> [[:en:Zirconium|zirconium]] , [[:en:Gallium|गैलियम]] , [[:en:Fluorine|फ्लूरिन]] , [[:en:Copper|कॉपर]], [[:en:Yttrium|यत्रियम]], [[:en:Bromine|ब्रोमिन]] , या [[:en:Iodine|आयोडीन]] के द्वि-कार्यात्मक केलेट परिसरों को प्रायः एंटीबॉडी-आधारित [[:en:Positron_emission_tomography|PET प्रतिबिंबन]] में उपयोग के लिए [[:en:Monoclonal_antibody|मोनोक्लोनल प्रतिरक्षी]] के संयुग्मन के लिए उपयोग किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Vosjan MJ, Perk LR, Visser GW, Budde M, Jurek P, Kiefer GE, van Dongen GA | title = द्वि-कार्यात्मक केलेट पी-आइसोथियोसाइनाटोबेंज़िल-डेस्फेरिओक्सामाइन का उपयोग करके पीईटी इमेजिंग के लिए ज़िरकोनियम-89 के साथ मोनोक्लोनल एंटीबॉडी का संयुग्मन और रेडियोलेबलिंग| journal = Nature Protocols | volume = 5 | issue = 4 | pages = 739–43 | date = April 2010 | pmid = 20360768 | doi = 10.1038/nprot.2010.13 | s2cid = 5087493 }}</ref> Meijs et al के अनुसार, ये केलेट कॉम्प्लेक्स प्रायः [[:en:Hexadentate_ligand|हेक्साडेंटेट लिगैंड]] जैसे [[:en:Desferrioxamine_B|डेस्फेरिओक्सामाइन B]] (DFO) के उपयोग को नियोजित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Price|first1=Eric W.|last2=Orvig|first2=Chris |date=2014-01-07|title=रेडियोफार्मास्युटिकल्स के लिए केलेटर्स को रेडियोमेटल्स से मिलाना|journal=Chemical Society Reviews|volume=43|issue=1|pages=260–290|doi=10.1039/c3cs60304k|issn=1460-4744|pmid=24173525}}</ref> और डेसरेक्स एट अल के अनुसार, गैडोलीनियम कॉम्प्लेक्स प्रायः DTPA जैसे ऑक्टाडेंटेट लिगैंड्स के उपयोग को नियोजित करते हैं।<ref>{{Cite journal|last1=Parac-Vogt|first1=Tatjana N.|last2=Kimpe|first2=Kristof|last3=Laurent |first3=Sophie|last4=Vander Elst|first4=Luce|last5=Burtea|first5=Carmen|last6=Chen|first6=Feng|last7=Muller |first7=Robert N.|last8=Ni |first8=Yicheng|last9=Verbruggen|first9=Alfons|date=2005-05-06|title=एक संभावित एमआरआई कंट्रास्ट एजेंट का संश्लेषण, लक्षण वर्णन, और फार्माकोकाइनेटिक मूल्यांकन जिसमें एल्ब्यूमिन बाध्यकारी आत्मीयता के साथ दो पैरामैग्नेटिक केंद्र होते हैं|journal=Chemistry: A European Journal|volume=11 |issue=10|pages=3077–3086|doi=10.1002/chem.200401207|issn=0947-6539|pmid=15776492 |url=https://lirias.kuleuven.be/handle/123456789/20303}}</ref> [[:en:Auranofin|ऑरानोफिन]] , [[:en:Gold|सोने]] का एक केलेट परिसर, संधिशोथ के उपचार में प्रयोग किया जाता है, और [[:en:Penicillamine|पेनिसिलमाइन]] , जो [[:en:Copper|तांबे]] के केलेट परिसरों का निर्माण करता है, का उपयोग [[:en:Wilson's_disease|विल्सन रोग]] और [[:en:Cystinuria|सिस्टिनुरिया]] के साथ-साथ दुर्दम्य संधिशोथ के उपचार में किया जाता है।<ref>{{cite journal | vauthors = Kean WF, Hart L, Buchanan WW | title = ऑरानोफिन| journal = British Journal of Rheumatology | volume = 36 | issue = 5 | pages = 560–72 | date = May 1997 | pmid = 9189058 | doi = 10.1093/rheumatology/36.5.560 | doi-access = free }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Wax PM | title = अमेरिकी स्वास्थ्य देखभाल में केलेशन का वर्तमान उपयोग| journal = Journal of Medical Toxicology | volume = 9 | issue = 4 | pages = 303–307 | date = December 2013 | pmid = 24113860 | pmc = 3846961 | doi = 10.1007/s13181-013-0347-2 }}</ref> | ||
=== अन्य चिकित्सा अनुप्रयोग === | === अन्य चिकित्सा अनुप्रयोग === | ||
आंतों के मार्ग में केलेशन दवाओं और धातु आयनों (पोषण में [[:en:Mineral_(nutrient)|आहार खनिज]] के रूप में भी जाना जाता है) के बीच कई अंतःक्रियाओं का कारण है। उदाहरण के | आंतों के मार्ग में केलेशन दवाओं और धातु आयनों (पोषण में [[:en:Mineral_(nutrient)|आहार खनिज]] के रूप में भी जाना जाता है) के बीच कई अंतःक्रियाओं का कारण है। उदाहरण के लिए, [[:en:Tetracycline|टेट्रासाइक्लिन]] और [[ [[:en:Quinolone_antibiotic|क्विनोलोन]] [[:en:Antibiotic|प्रतिजैविक]] [[:en:Medication|दवाओं]] ]] परिवारों की प्रतिजैविक दवाएं आयरन के चेलेटर हैं [[:en:Iron|Fe]]<sup>2+</sup>, [[:en:Calcium|Ca]]<sup>2+</sup>, और [[:en:Magnesium|Mg]]<sup>2+</sup>।<ref>{{cite journal | vauthors = Campbell NR, Hasinoff BB | title = आयरन सप्लीमेंट्स: ड्रग इंटरेक्शन का एक सामान्य कारण| journal = British Journal of Clinical Pharmacology | volume = 31 | issue = 3 | pages = 251–5 | date = March 1991 | pmid = 2054263 | pmc = 1368348 | doi = 10.1111/j.1365-2125.1991.tb05525.x }}</ref><ref>{{cite journal | vauthors = Lomaestro BM, Bailie GR | title = फ्लोरोक्विनोलोन के साथ अवशोषण बातचीत। 1995 अद्यतन| journal = Drug Safety | volume = 12 | issue = 5 | pages = 314–33 | date = May 1995 | pmid = 7669261 | doi = 10.2165/00002018-199512050-00004 | s2cid = 2006138 }}</ref> | ||
EDTA, जो कैल्शियम को बांधता है, | EDTA, जो कैल्शियम को बांधता है, उसका उपयोग [[:en:Hypercalcaemia|अतिकैल्शियमरक्तता]] को कम करने के लिए किया जाता है जो प्रायः [[:en:Band_keratopathy|बैंड केराटोपैथी]] के परिणामस्वरूप होता है। फिर [[:en:Cornea|श्वेत पटल]] से कैल्शियम को हटाया जा सकता है, जिससे रोगी के लिए दृष्टि की स्पष्टता में कुछ वृद्धि हो सकती है।{{citation needed|date=May 2021}} | ||
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=== कटैलिसीस === | === कटैलिसीस === | ||
[[:en:Homogeneous_catalysis|सजातीय उत्प्रेरक]] | [[:en:Homogeneous_catalysis|सजातीय उत्प्रेरक]] प्रायः केलेटेड कॉम्प्लेक्स होते हैं। एक प्रतिनिध उदाहरण [[:en:Noyori_asymmetric_hydrogenation|नोयोरी असममित हाइड्रोजनीकरण]] और असममित समावयवीकरण में [[:en:BINAP|BINAP]] (एक बाइडेंटेट [[:en:Phosphine|फॉस्फीन]] ) का उपयोग है। उत्तरार्द्ध में कृत्रिम मेन्थॉल | [[:en:Menthol|(-) - मेन्थॉल]] के निर्माण का व्यावहारिक उपयोग है। | ||
=== जल मृदुकरण === | === जल मृदुकरण === | ||
[[:en:Citric_acid#Cleaning_and_chelating_agent|साइट्रिक अम्ल]] शोधन और चेलेटिंग एजेंट का उपयोग | [[:en:Citric_acid#Cleaning_and_chelating_agent|साइट्रिक अम्ल]] शोधन और चेलेटिंग एजेंट का उपयोग [[:en:Soap|साबुन]] और कपड़े धोने के [[:en:Detergent|डिटर्जेंट]] में [[:en:Water_softening|पानी को नरम]] करने के लिए किया जाता है। एक सामान्य कृत्रिम [[:en:Ethylenediaminetetraacetic_acid|EDTA]] है। [[:en:Phosphonate|फॉस्फोनेट]] भी प्रसिद्ध चेलेटिंग एजेंट हैं। चेलेटर्स का उपयोग जल उपचार कार्यक्रमों और विशेष रूप से [[:en:Steam_engineering|भाप अभियांत्रिकी]] में किया जाता है, जैसे, [[:en:Boiler_water_treatment_system|बॉयलर जल उपचार प्रणाली]] : चेलेंट जल उपचार प्रणाली। यद्यपि उपचार को प्रायः नरमी के रूप में संदर्भित किया जाता है, पानी के खनिज सामग्री पर केलेशन का इसे घुलनशील बनाने और पानी के Ph स्तर को कम करने के अलावा बहुत कम प्रभाव पड़ता है। | ||
=== उर्वरक === | === उर्वरक === | ||
सूक्ष्म पोषक तत्व प्रदान करने के लिए धातु केलेट यौगिक उर्वरकों के सामान्य घटक हैं। ये सूक्ष्म पोषक तत्व (मैंगनीज, लोहा, जस्ता, तांबा) पौधों के स्वास्थ्य के लिए आवश्यक हैं। अधिकांश उर्वरकों में फॉस्फेट लवण होते हैं, जो कि केलेटिंग एजेंटों की अनुपस्थिति में, | सूक्ष्म पोषक तत्व प्रदान करने के लिए धातु केलेट यौगिक उर्वरकों के सामान्य घटक हैं। ये सूक्ष्म पोषक तत्व (मैंगनीज, लोहा, जस्ता, तांबा) पौधों के स्वास्थ्य के लिए आवश्यक हैं। अधिकांश उर्वरकों में फॉस्फेट लवण होते हैं, जो कि केलेटिंग एजेंटों की अनुपस्थिति में, सामान्यतः इन धातु आयनों को अघुलनशील ठोस में परिवर्तित करते हैं जो पौधों के लिए कोई पोषण मूल्य नहीं होते हैं। [[:en:Ethylenediaminetetraacetic_acid|EDTA]] विशिष्ट चेलेटिंग एजेंट है जो इन धातु आयनों को घुलनशील रूप में रखता है।<ref name="Ullmann">{{cite book |last1=Hart |first1=J. Roger | name-list-style = vanc |chapter=Ethylenediaminetetraacetic Acid and Related Chelating Agents |title=उलमन का औद्योगिक रसायन विज्ञान का विश्वकोश|year=2011 |doi=10.1002/14356007.a10_095.pub2 |isbn=978-3527306732 }}</ref> | ||
== डिक्लेरेशन == | == डिक्लेरेशन == | ||
{{See also|ट्रांसमेटलेशन}} | {{See also|ट्रांसमेटलेशन}} | ||
डीकेलेशन (या D-केलेशन) केलेशन की एक | डीकेलेशन (या D-केलेशन) केलेशन की एक विपरीत प्रक्रिया है जिसमें एक अवक्षेप बनाने के लिए खनिज अम्ल के साथ अम्लीकरण समाधान द्वारा चेलेटिंग अभिकर्ता को पुनर्प्राप्त किया जाता है।<ref>{{Cite journal |last=Ryczkowski |first=Janusz |year=2019 |title=EDTA - संश्लेषण और चयनित अनुप्रयोग|url=https://journals.umcs.pl/aa/article/view/9864/0 |journal=Annales Universitatis Mariae Curie-Sklodowska |volume=74 |issn=2083-358X}}</ref>{{Rp|page=7}} | ||
== व्युत्पत्ति == | == व्युत्पत्ति == | ||
शब्द केलेशन [[:en:Greek_language|ग्रीक भाषा]] χηλή, chēlē, जिसका | शब्द केलेशन [[:en:Greek_language|ग्रीक भाषा]] χηλή, chēlē, जिसका अर्थ है; लिगेंड्स केंद्रीय परमाणु के चारों ओर एक [[:en:Lobster|झींगा मछली]] के पंजे की तरह स्थित होते हैं। चेलेट शब्द पहली बार 1920 में सर गिल्बर्ट T मॉर्गन और H.D.k ड्रू द्वारा लागू किया गया था, जिन्होंने कहा था: लॉबस्टर या अन्य क्रस्टेशियंस के महान नखर या चेले (ग्रीक भाषा) से व्युत्पन्न विशेषण केलेट, कैलीपर जैसे समूहों के लिए सुझाया गया है। दो सहयोगी इकाइयों के रूप में कार्य करता है और केंद्रीय परमाणु से जुड़ा होता है ताकि [[:en:Heterocyclic_compound|विषमचक्रीय]] वृत्त का उत्पादन किया जा सके।<ref>{{cite journal |last1=Morgan |first1=Gilbert T. |last2=Drew |first2=Harry Dugald Keith | name-list-style = vanc |title=CLXII.-अवशिष्ट आत्मीयता और समन्वय पर शोध। भाग द्वितीय। सेलेनियम और टेल्यूरियम के एसिटाइलैसटोन्स|journal=Journal of the Chemical Society, Transactions |volume=117 |year=1920 |pages=1456–65 |doi=10.1039/ct9201701456 |url=https://zenodo.org/record/1429747 }}</ref> | ||
Revision as of 18:04, 19 November 2022
केलेशन धातु आयनों के लिए आयनों और अणुओं का एक प्रकार का बंधन है। इसमें एक बहुदंतुर (एकाधिक बंधुआ) लिगैंड और एक एकल केंद्रीय धातु परमाणु के बीच दो या दो से अधिक अलग समन्वय बंधन का गठन या उपस्थिति संलिप्त है।[1][2] इन लिगैंड्स को चेलेंट, चेलेटर्स, चेलेटिंग घटक या पृथक घटक कहा जाता है। वे सामान्यतः कार्बनिक यौगिक होते हैं, परंतु यह एक आवश्यकता नहीं है, जैसा कि जस्ता के मामले में और विल्सन की बीमारी वाले लोगों में तांबे के अवशोषण को रोकने के लिए रखरखाव चिकित्सा के रूप में इसका उपयोग होता है।Cite error: Invalid <ref> tag; invalid names, e.g. too many
कीलेटीकरण पोषक तत्वों की खुराक प्रदान करने जैसे अनुप्रयोगों में उपयोगी है, शरीर से विषाक्त धातुओं को निकालने के लिए कीलेटीकरण चिकित्सा में, MRI में विपरीत माध्यम के रूप में, सजातीय उत्प्रेरक का उपयोग करके निर्माण में, रासायनिक जल उपचार में धातुओं को हटाने में सहायता करने के लिए, और उर्वरकों में उपयोगी है।
चेलेट प्रभाव
धातु के लिए समान नॉनचेलेटिंग (मोनोडेंटेट) संलग्नी की तुलना में एक धातु आयन के लिए चेलेट प्रभाव की अधिक आत्मीयता है।
चेलेट प्रभाव को रेखांकित करने वाले ऊष्मागतिक सिद्धांतों को एथिलीनडायमाइन (en) बनाम मिथाइलमाइन के लिए तांबे (II) की विषम समानता द्वारा चित्रित किया गया है।
-
Cu2+ + en ⇌ [Cu(en)]2+
(1)
-
Cu2+ + 2 MeNH2 ⇌ [Cu(MeNH2)2]2+
(2)
(1) में एथिलीनडायमाइन कॉपर आयन के साथ एक केलेट संकुल बनाता है। केलेशन का परिणाम स्वरूप पांच-सदस्यीय CuC2N2 वृत्त का निर्माण होता है। (2) में द्विश्वदंती लिगेंड को लगभग एक ही दाता शक्ति के दो डेंटिसिटी मिथाइलमाइन लिगैंड द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, यह दर्शाता है कि दो प्रतिक्रियाओं में Cu-N आबंध लगभग समान हैं।
चेलेट प्रभाव का वर्णन करने के लिए थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण प्रतिक्रिया हेतु संतुलन स्थिरांक पर विचार करता है: संतुलन जितना बड़ा होगा, परिसर की एकाग्रता उतनी ही अधिक होगी।
-
[Cu(en)] = β11[Cu][en]
(3)
-
[Cu(MeNH2)2] = β12[Cu][MeNH2]2
(4)
संकेतन की सरलता के लिए विद्युत प्रभार छोड़ दिया गया है। वर्ग कोष्ठक एकाग्रता को इंगित करते हैं, और परिसर के स्थिरता अविरत के लिए सदस्यता, β, परिसर के स्तुईचिओमेटरी को इंगित करते हैं। जब मिथाइलमाइन की विश्लेषणात्मक सांद्रता एथिलीनडायमाइन की तुलना में दोगुनी होती है और तांबे की सांद्रता दोनों प्रतिक्रियाओं में समान होती है, तो सांद्रता [Cu(en)] सांद्रता [Cu(MeNH)2)2] से बहुत अधिक होती है क्योंकि β11 ≫ β12.
एक संतुलन स्थिरांक, K, मानक गिब्स ऊर्जा से निम्न के द्वारा संबंधित है,
जहां R गैस स्थिरांक है और T केल्विन में तापमान है। प्रतिक्रिया का मानक ऊष्मा परिवर्तन है और मानक एन्ट्रापी (सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स) परिवर्तन है।
चूँकि दोनों अभिक्रियाओं के लिए एन्थैल्पी लगभग समान होनी चाहिए, दो स्थिरता स्थिरांकों के बीच का अंतर एन्ट्रापी के प्रभावों के कारण होता है। (1) समीकरण में बाईं ओर दो कण हैं और एक दाईं ओर है, जबकि समीकरण (2) में बाईं ओर तीन कण हैं और एक दाईं ओर है। इस अंतर का मतलब है कि जब मोनोडेंटेट संलग्नी के साथ समष्टि बनता है, तब की तुलना में बाइडेंटेट लिगैंड के साथ केलेट समष्टि बनने पर कम एन्ट्रॉपी (ऑर्डर और डिसऑर्डर) खोता है। यह एन्ट्रापी अंतर में योगदान करने वाले कारकों में से एक है। अन्य कारकों में विलायकयोजन परिवर्तन और वृत्त गठन शामिल हैं। प्रभाव को स्पष्ट करने के लिए कुछ प्रयोगात्मक आधार-सामग्री निम्न तालिका में दिखाए गए हैं।[3]
Equilibrium log β