El papel de los agentes quelantes en los productos de lavado
El término quelato, formado por agentes quelantes, proviene del griego Chele, que significa pinza de cangrejo. Los quelatos, al igual que las pinzas de cangrejo, sujetan iones metálicos, lo que los hace altamente estables y fáciles de eliminar o utilizar. En 1930, se sintetizó en Alemania el primer quelato: el quelato de EDTA (ácido etilendiaminotetraacético), utilizado para el tratamiento de intoxicaciones por metales pesados. Posteriormente, este quelato se desarrolló y aplicó en la limpieza química diaria, la industria alimentaria y otros sectores.
En la actualidad, los principales fabricantes de agentes quelantes del mundo incluyen a BASF, Norion, Dow, Dongxiao Biological, Shijiazhuang Jack, entre otros.
La región de Asia-Pacífico es el mayor mercado de agentes quelantes, con una cuota superior al 50 % y un tamaño de mercado estimado de más de 1.000 millones de dólares estadounidenses, con aplicaciones principales en las industrias de detergentes, tratamiento de agua, cuidado personal, papel, alimentos y bebidas.
(Estructura molecular del agente quelante EDTA)
Los agentes quelantes controlan los iones metálicos mediante la quelación de sus múltiples ligandos con complejos de iones metálicos para formar quelatos.
A partir de este mecanismo, se puede comprender que muchas moléculas con múltiples ligandos poseen dicha capacidad de quelación.
Uno de los más típicos es el EDTA, que aporta dos átomos de nitrógeno y cuatro átomos de oxígeno carboxílico para interactuar con el metal. Una sola molécula puede envolver firmemente el ion calcio, que requiere seis enlaces coordinados, generando un producto muy estable con una excelente capacidad de quelación. Otros quelantes de uso común incluyen fitato de sodio, como el gluconato de sodio, el diacetato de glutamato de sodio tetrasódico (GLDA), aminoácidos de sodio como el diacetato de metilglicina trisódico (MGDA), polifosfatos y poliaminas.
Como todos sabemos, tanto en el agua del grifo como en los cuerpos de agua naturales, existen plasmas de calcio, magnesio y hierro. El enriquecimiento a largo plazo de estos iones metálicos tendrá los siguientes efectos en nuestra vida diaria:
1. La tela no se limpia adecuadamente, lo que provoca la acumulación de sarro, su endurecimiento y oscurecimiento.
2. No hay un agente de limpieza adecuado en la superficie dura y depósitos de sarro.
3. Depósitos de sarro en vajilla y cristalería
La dureza del agua se refiere al contenido de iones de calcio y magnesio en ella, y el agua dura reduce la eficacia del lavado. En los detergentes, el agente quelante reacciona con los iones de calcio, magnesio y otros metales presentes en el agua, ablandándola y evitando que estos reaccionen con el agente activo del detergente. De esta manera, se mejora la eficacia del producto de lavado.
Además, los agentes quelantes también pueden hacer que la composición del detergente sea más estable y menos susceptible a la descomposición cuando se calienta o se almacena durante mucho tiempo.
La adición de un agente quelante al detergente para ropa puede mejorar su poder de limpieza, especialmente en zonas donde la dureza del agua afecta considerablemente el resultado del lavado, como en el norte, suroeste y otras regiones con agua de alta dureza. El agente quelante también evita que las manchas de agua se adhieran a la superficie de la tela, permitiendo que el detergente penetre mejor y se adhiera con mayor facilidad a la ropa, mejorando así el resultado del lavado. Mejora la blancura y la suavidad, y el resultado es menos grisáceo y seco.
Asimismo, en la limpieza de superficies duras y vajilla, el agente quelante del detergente mejora su capacidad de disolución y dispersión, facilitando la eliminación de manchas y sarro. El resultado es evidente: el sarro desaparece, la superficie queda más transparente y el vidrio no presenta película de agua. Los agentes quelantes también se combinan con el oxígeno del aire para formar complejos estables que inhiben la oxidación de las superficies metálicas.
Además, el efecto quelante de los agentes quelantes sobre los iones de hierro también se utiliza en los limpiadores de tuberías para eliminar el óxido.