Железо, лимонная кислота и аскорбиновая кислота

[Zavr]

Как то решил сделать самодельное удобрение для аквариума из железного купороса лимонной и аскорбиновой кислоты. Идея в том, что аскорбиновая кислота железо восстанавливает, а лимонная кислота образует комплекс с железом, в результате образуется соединение 2валентного железа сравнительно устойчивое и доступное для растений в аквариуме. 

 

Мне стало интересно, что за реакции происходят в процессе приготовления этого раствора:  при растворении железного купороса в чистой воде - раствор получается слегка зеленоватым, при растворении железного купороса в растворе аскорбиновой кислоты - так

ого же цвета. Если добавить лимонную кислоту в раствор железа и аскорбиновой - цвет не меняется. При этом, если растворить сульфат железа в растворе лимонной кислоты - раствор становится ярко желтым. Если в раствор лимонной кислоты и железа добавить аскорбиновую кислоту, то раствор сначала слегка чернеет(быстро), а через некоторое время становится таким же светло зеленым, как раствор железа в аскорбиновой кислоте или воде. (растворы довольно концентрированные, добавлял по 5 гр на 50 мл воды каждого соединения)

 

При длительном хранении раствор из светло зеленого постепенно становится желтым.

 

Мне стало интересно, что же за реакции тут происходят... В химия я теоретически должен разбираться, все таки биофак закончил, но получается как то не совсем... Аскорбиновая кислота - восстановитель, и по этому она может восстановить трехвалентное железо до 2 валентного, наверное это и происходит при добавлении аскорбиновой кислоты в раствор лимонной и железа. Со временем, аскорбиновая кислота постепнно окисляется кислородом воздуха, и когда она кончается, кислород окисляет железо до 3 валентной формы обратно. Железный купорос, это гептагидрат сульфата 2 валентного железа, его раствор тоже зеленоватый,т.е. с аскорбиновой кислотой он не реагирует.

 

Но почему 2х валентное железо окисляется в растворе лимонной кислоты быстрее чем просто в воде? Или желтый цвет дает именно комплекс лимонной кислоты и 3х валентного железа, а с 2х валентным комплекс не образуется или бесцветен? Почему при добавлении аскорбиновой кислоты раствор лимонной и железа сначала чернеет?

 

В интернете полно статей, о том что и лимонная и аскобиновая кислота увеличивают биодоступность негемового железа(для животных правда, а не для растений). Аскорбиновая кислота образует комплекс с железом в водных соединениях? или этот эффект достигается за счет восстановления железа или каких то других, совсем левых механизмов? Как химики изучают возникновение комплексов в водных растворах?

 

В литературе также описанно, что при дефиците железа, корни некоторых видов растений выделяют как раз лимонную кислоту и таким образом поглащают нерастворимое железо из почвы(а восстанавливают его до 2 валентного уже в листьях, на свету). Интересно, а где\как можно узнать время жизни комплексов железа и лимонной кислоты в водных растворах при разном pH?

 

 

[Ума Палата]

На цитратном субстрате буйным цветом расцветет вся флора и фауна Вашего аквариума. В том числе и нежелательная. Помнится  в колбе оставили цитрат железа (III) с трилоном (кстати, лимонно-желтого цвета раствор).  Не прошло и пары суток, как в объеме появились белые комочки (не знаю водоросли или грибы или что). Хотя раствор предварительно нагревали почти до кипения.

[chemister2010]

Цитратный комплекс трехвалентного железа очень стоек, поэтому это снижает потенциал системы и она окисляется быстрее. Черный цвет скорее всего из-за смешенно-валентного состояния системы - это частое явление.

Кажется так...

[1cancer]

Трилоном Б свяжите железо и будет вам щастье!

[Zavr]

Цитратный комплекс трехвалентного железа очень стоек, поэтому это снижает потенциал системы и она окисляется быстрее. Черный цвет скорее всего из-за смешенно-валентного состояния системы - это частое явление.

Кажется так...

Т.е. цитратный комплекс трехвалентного железа очень стоек, а двухвалентного нет? Может быть ни аскорбат, ни цитрат ионы вообще не образуют вообще никаких соединений с двухвалентным железом и просто плавают в растворе(и аскорбат просто защищает его от окисления)? Или комплесы образуются, но просто не дают окраску? Можно это как нибудь выяснить?

 

Интересно, у химиков есть какие нибудь удобные справочники\электронные ресурсы посвященные цветам растворов? И, собственно, существованию соединений\комплексов в водных растворах? Как вы сами это ищете?)

Трилоном Б свяжите железо и будет вам щастье!

Да это то понятно

[1cancer]

Смею просить, а почему вы, сударь, так уперлись в цитрат? Могу поделится ЭДТА, для успокоения души (и гидробионтов).

[chemister2010]

Стойкость цитратных комплексов железа отличается на 11 порядков. Про аскорбатные не знаю. По окраскам растворов пока никто баз не делал, насколько я знаю. Я могу сделать если это кому-то надо, но это будет не быстро.

По свойствам комплексов, кроме окраски и устойчивости очень мало данных.