Kemiska egenskaper hos kelatbildande medel

En komplex jon som består av en positiv jon (kallas en central jon) och flera neutrala molekyler eller joner (kallas en ligand) kallas en komplex jon (även kallad en komplex jon), och en förening som innehåller en komplex jon kallas en koordinationsförening . Denna koordinationsförening har en cyklisk struktur. Dess stabilitet är högre än icke-kelaterade föreningar med liknande sammansättning och struktur.
I komplexet kombineras den centrala jonen och liganden genom koordinationsbindningar. Koordinationsbindning är en speciell typ av kovalent bindning. En gemensam kovalent bindning bildas av två bindande atomer som var och en ger en elektron för att bilda ett gemensamt elektronpar. I en koordinationsbindning ger en atom ett elektronpar och de andra atomerna ger tomma orbitaler. För att särskilja representeras den kovalenta bindningen av "ett", såsom H·+·H=H:H (HH), koordinationsbindningen representeras av "←", och pilen pekar på atom som ger en tom orbital, såsom Cu+NH3= CuNH3 (Cu←NH3).
Om det bara finns en koordinationsatom i liganden kan endast en koordinationsbindning bildas mellan den centrala jonen och liganden. När vissa ligandmolekyler innehåller mer än två koordinerade atomer och det finns två till tre andra icke-koordinerade atomer mellan de två atomerna, kan liganden bilda två ligander med den centrala jonen (eller atomen) samtidigt. Ovanstående koordinationsnycklar. Antalet atomer som direkt koordinerar med den centrala jonen kallas koordinationstalet. Vanligtvis är koordinationsnumret 4 eller 6, men det finns också 2 och 8. Koordinationsnumret beror på den centrala partikelns elektroniska struktur och steriska faktorer.
De vanligaste koordinerande atomerna är syre, svavel och kväve. Fosfor, arsenik och selen kan också bilda kelater. I kelatbildarens molekyl är koordinationsatomerna sammankopplade genom andra atomer (främst kolatomer) till en lämplig struktur. Beroende på antalet koordinationsatomer som finns i kelatbildarens molekyl som kan delta i koordinationen, är den uppdelad i två-, tre-, fyra- och sexterminala kelatbildare.
Kelateringsmedel inkluderar oorganiska och organiska typer. De flesta är organiska föreningar. Vanligt använda kelatbildare inkluderar polyfosfater, aminokarboxylsyror, 1,3-diketoner, hydroxikarboxylsyror, polyaminer, etc.
Kelateringsmedel har olika strukturformler, inklusive rakkedjiga och grenade strukturer. Det finns också cykliska kelatbildare såsom porfyrinderivat och kroneterderivat.