Микроудобрение на основе глюконовой кислоты

Искал чем доступно и не дорого, заменить глюконат железа. Попалась на глаза пищевая добавка E575.

Глюконо-дельта-лактон — это внутрений эфир глюконовой кислоты. При соединении с водой ГДЛ подвергается медленной реакции гидролиза обратно превращаясь в глюконовую кислоту. В процессе данной реакции происходит падение кислотности (Ph) среды реакции.

То есть по сути после полного гидролиза, получаем глюконовую кислоту для дальнейших экспериментов, причем очень даже бюджетно.

Возникла идея, попробовать приготовить полностью комплекс микро, где в качестве хелатора для всех элементов будет использована только глюконовая кислота. Но тут не понятно, как при этом данный комплекс будет работать в аквариуме, из-за чего сложно определиться с исходным составом по остальным элементам кроме железа.
Если с глюконатом железа все понятно, из практики известно что можно не опасаясь дозировать по 0.2 мг/л в день, и даже внести за раз дозу до 1 мг/л без каких либо последствий. То как поступить с концентрацией остальных элементов, марганца, меди и цинка, это уже большой вопрос.

Практика приготовления.
Из того что бегло нашел. Гидролиз глюконолактона, проходит быстрее при повышении температуры а так же в присутствии катализатора и в более щелочной среде.

Для более быстрого гидролиза, я взял 30 мл нагретой воды до 70-90С. В качестве катализатора применил гидроксид калия (KOH). С химией такого уровня я не дружу, по этому просто взял формулу глюконата калия, и исходя из стехиометрии, по химическому калькулятору прикинул навеску KOH.
Необходимую навеску KOH считал по формуле, где ХХ навеска ГДЛ в граммах: ХХ * 56.11 / 178.14 =
Последовательность такая, 30 мл горячей воды, навеска ГДЛ до полного растворения, навеска KOH до полного растворения. Выдержал какое то время, около 10-15 минут периодически помешивая, после чего добавил соль металла.

Если я верно понял, то в процессе гидролиза ГДЛ в глюконовую кислоту, глюконовая кислота в присутствии KOH нейтрализуется до оптимального pH и в конечном итоге получится глюконат калия. Что ничем не помешает в дальнейшем полученный раствор использовать для создания комплексов с другими металлами, при этом не имея не нужных побочных продуктов, типа натрия или кальция.

Для расчета необходимого количества ГДЛ для конкретной соли металла, для получения в теории полного комплекса с металлом. Я так же просто, взял известную формулу глюконата железа.
Где исходя из стехиометрической реакции, стало понятно что на 1 моль железа необходимо 2 моля глюконовой кислоты.

На примере FeSO4*7Н2О
Считал по такой формуле, где ХХ навеска сульфата железа: ХХ*178.14/278.0146=
На примере MnSO4*H2O - ХХ*178.14/169.0159=

Таким образом приготовил раствор с концентрацией железа 1.5 г/л, марганца 0.3 г/л. Достоверно я не уверен, получилось ли таким способом, полностью образовать комплексы глюконатов железа и марганца.

По данным расчетам, сам раствор получился стабильным и прозрачным. В течении суток никакого осадка и помутнения не образовалось.
Как известно, глюконовая кислота создает очень прочные комплексы в щелочной среде. На практике это подтверждается, в присутствии избытка щелочи, комплекс не распадается. Что очень похоже на поведение глюконата железа. А так же образует белый осадок в присутствии фосфатов.

В дальнейшем, планирую опробовать полученный раствор железа+марганец на одном из действующих аквариумов. Если результат окажется положительным, продолжу экспериментировать но уже с остальными микроэлементами в форме глюконата.

Пока начал пробовать несколько другой раствор, в дозировке 0.35 мг/л в неделю по железу.
Где в составе 1 г/л "глюконата" железа полученного вышеописанным методом. Так же в составе 0.5 г/л ДТПА Fe и 0.4 г/л ЭДТА Mn (Буйского производителя)

Я ща глупость спрошу, наверное… А в растворе глицина можно растворять железный купорос ? Так то это тоже кислота, аминоуксусная… Или продолжать «по старинке» - с лимонной кислотой ?

ЗЫ: (дабы не флуд): Интересный опыт проводите, отпишитесь потом, что получилось, пожалуйста.

Kali Man Там
А в растворе глицина можно растворять железный купорос ?

Проверил устойчивость глюконата марганца в воде с приближенными аквариумными параметрами.
GH KH около 10-12
pH 7-7.5
PO4 - 1

В эту воду добавлен глюконат марганца+железо в концентрации 0.3 мг/л по Mn
Проба после добавления:

Alex Livci

Kali Man Там

Hedin

Бисглицинат железа есть уже готовый.
В человеческой аптеке.

Hedin

MTumanov
Бисглицинат железа есть уже готовый.
В человеческой аптеке.

Alex Livci
Попалась на глаза пищевая добавка E575.

Constantin_K

Constantin_K
в составе там указана МКЦ (микрокристаллическая целлюлоза вроде бы), и боюсь, она составляет основной массовый процент.

MTumanov

Alex Livci
Что произойдет, если к глицинату калия добавить сульфат железа, разве не получится комплекс глицината железа?

Alex Livci
И какова же будет стоимость если применять эти капсулы как источник железа в аквариуме?

А вообще получение глицината железа уже обсуждалось.
vadim_chik проделал огромную работу в этом направлении.


"
реакцией FeSO4 с глицином получают Ferrous glycine sulphate CAS 14729-84-1 с формулой FeSO4*(NH2CH2COOH) или FeSO4*2(NH2CH2COOH) по другим источникам , достаточно известное вещество, также используемое в медицине для лечения анемии. Но это никак не глицинат железа в том виде, как замысливалось.

В кислой среде комплекса глицина с Fe(+2) не будет, у него слишком маленькая Кнест, поэтому для получения именно его, а не двойной соли надо добавлять подщелачивающий агент и об этом достаточно подробно расписано на первой странице темы. Беда в том, что сохранить железо в форме (+2) в нейтральной и слабощелочной среде - большая проблема, с которой вы уже сталкивались неоднократно.

При получении глицината железа (II) первоначально проводят гидролиз сульфата железа в водной среде (рН 2–3), а затем присыпают субстрат - кристаллический глицин. В процессе гидролиза сульфата железа (II) образуются гидроксид железа (II) Fe(OН)2, который хорошо растворим в кислой среде и не подвергается окислению. Глицин также хорошо растворим в воде и реакция протекает в гомогенной фазе. При этом используется минимальное количество воды для реакции, чтобы создать условия выпадания кристаллов целевого продукта из реакционной смеси.
В щелочной среде образование глицината железа (II) затруднено, так как гидроксид Fe (II) в щелочных растворах не растворяются и быстро подвергаются окислению до Fe(OH)3.
Глицинат железа (II) – высокоплавкий кристаллический продукт желтоватого цвета, частично растворяется в воде, не растворим в спирте и ацетоне.
Метод получения такой.
Раствор 9,2 г (0,033 моль) сульфата железа (II), FeSO4 ‧ 7H2O в 20–25 мл воды (рН 3) нагревают до 40–45 оС в течение 20 минут. К гомогенному раствору гидролизата (рН 2) присыпают порциями 5 г (0,066 моль) глицина и выдерживают 30–35 минут при 45–50 оС. Реакционную смесь охлаждают до 10 оС, выпавший кристаллический продукт фильтруют, промывают спиртом и сушат при комнатной температуре. Получают 6,8 г (85,0 %) глицината железа (II) дигидрата [C2H4O2N]2Fe ‧ 2H2O.

"

Можно я не буду цитировать всю тему?
Источник.
https://www.chemport...

MTumanov

Alex Livci

Alex Livci
устойчивый комплекс железа с аминоуксусной кислотой в воде

MTumanov
Разумеется, покупные капсулы будут дороже, если применять их в больших объёмах.
Но синтез соединений железа требует времени, сил, оборудования.
Всё как обычно - если есть много времени, то можно заняться синтезом.

vstakhov
Зачем вообще все этим заморочки с глюконатами, когда EDTA стабильнее и лучше по всем показателям?

MTumanov
Я так подозреваю, что железо не вытеснит калий из глюконовой кислоты.

MTumanov
Получается, что Вы каждый раз перед добавлением железа в аквариум будете взвешивать соли, смешивать их?

MTumanov
Кроме того, комплекс не защищает железо от окисления из валентности (II) в валентность (III).
Комплекс просто сохраняет железо в растворимой форме.

MTumanov
Растения не знают что делать с ЭДТА.

MTumanov
Водный раствор Fe-ЭДТА сильно кислый, PH = 4-5. У меня при добавлении железа в таком виде к морскому фитопланктону весь фитопланктон мгновенно выпал в осадок.

MTumanov
ЭДТА очень трудно разлагается.
Были сообщения, что даже возможно перехелатирование металлов, и за счёт этого их дефицит.

Alex Livci
дорогущий, сложно доступный глюконат железа.

vstakhov
время жизни комплекса ЭДТА

MTumanov
Распад этой кислоты в природе происходит медленно,
в основном под воздействием солнечной радиации.

MTumanov
Как известно, она увеличивает подвижность тяжёлых металлов,
что заметно отражается на состоянии почвенной микрофлоры

MTumanov
Разложение ЭДТА в природных средах приводит к образованию
более токсичных продуктов, чем исходное вещество.

MTumanov
Установлено, что она накапливается в закрытых
водоёмах и мировом океане, образуя комплексонаты с тяжёлыми
радиоактивными металлами.
Это приводит к отравлению планктона и животных,
а также вызывает гипоксию в природных водах .

vstakhov
померяйте в своем аквариуме, как это "медленно" происходит.

MTumanov
Зато его синтез в домашних условиях уже отработан, глюконат кальция в человеческой аптеке 500 мг 20 рублей.

MTumanov
С интересом почитаю результаты Ваших экспериментов по применению бисглицината железа в аквариуме.