الدكتور محمد نوفل يكتب: تكنولوجيا الأسمدة المعقدة
أستاذ الأراضي والمياه والبيئة بمركز البحوث الزراعية
أجمعت معظم مراجع الكيمياء العالمية و المنظمات الدولية علي أن الشرط الأساسي لكي يطلق علي المركب الكيميائي معقد أو مخلب هو وجود رابطة تناسقية بين المعدن (Metal) والقاعدة ( Ligand ) ، حيث ينجذب الزوج الإلكتروني الموجود بالقاعدة (Lewis base )إلي الشحنة الموجبة الموجودة علي كاتيون المعدن (Lewis acid ) ،لذلك فإن الرابطة التناسقية هي رابطة أضعف من الرابطة التساهمية أو الرابطة الأيونية ، وتآثيرها يسمي ( Loose Association )،،،
والمعقد ( Coordination complex):يتكون منذرة أو كاتيون معدن في الوسط محاطة بعوامل التعقيد ( Ligands )عن طريق الروابط التناسقية ، والمعقدات قد تكون موجبة الشحنة أو متعادلة أو سالبة الشحنة ، والشحنة الكلية للمعقد تتوقف علي حالة المعدن التآكسدية وشحنة عامل التعقيد ( Ligand ) ، والمعادن التي تحقق تعقيد المركبات نوعان هما :
(1)المعادن الإنتقالية ( d – block transition metals ) مثل : الحديد – المنجنيز – النحاس – الزنك – الكوبلت – الكروميوم – الفانديوم – التيتانيوم – النيكل – الذهب –البلاتين – البلاديوم ن وغيرهما وهذه المعادن لها حالات أكسدة مختلفة .
(2)المعادن غير الإنتقالية ( Non- Transitional Metals ) مثل : الكالسيوم – الماغنسيوم – الألمونيوم – القصدير ،
وعلي الجانب الأخر يوجد نوعان من عوامل التعقيد ( Ligand ) طبقآ لقواعد ( IUPAC ) وهما :
(1)عامل تعقيد (Complexing agent ) متعادل الشحنة مثل : (H2O ) – ( NH3) – (CO )– (CH3NH2 ) .
(2)عامل تعقيد ( Complexing agent ) سالب الشحنة ( -1) مثل : F – Cl – Br – I – NO3 – OH أو عامل تعقيد سالب الشحنة ( -2 ) مثل : O – C2O4 – CO2.
أمثلة لمعقدات موجبة الشحنة :
[Fe (H2O)6]3+ – [Ni (NH3)2]2+– [Zn (H2O)6]2+– [ Co (NH3)6]2 + – [ Cu (H2O)6]2+أمثلة لمعقدات سالبة الشحنة :
[Cu Cl4]2- – [Fe(C2O4)3]3- – [CoCl4]2- – [ Fe( CN)6 ] 4-ما هو الفرق بين المركبات المعقدة والمركبات المخلبة ؟؟
الفرق الوحيد أن المركبات المخلبية ذات تركيب حلقي بين المعدن ( Transition or Non-Transition Metals ) والقاعدة ( Ligands ) ، مع ملاحظة أن الشرط الأساسي لكي يطلق علي المركب مخلبي أو معقد هو : وجود رابطة تناسقية بين المعدن والقاعدة ( Coordination bond ) ، وبذلك تكون جميع المركبات المخلبية معقدات ( Complexes ) بينما المعقدات بدون التركيب الحلقي ليست مخلبيات ( Chelates ) .
أسمدة المعقدات العضوية :
وهي تلك الأنواع من الأسمدة التي تتكون من سلاسل كربونية يدخل في تركيبها مجموعات : فينول – كربوكسيل – أمين – سلفونيل ،،،حيث تعمل هذه المجموعات كعوامل تعقيد أوتخليب ( Chelating or Complexing Agents ) للكاتيونات ثنائية وثلاثية الشحنة ( Fe – Mn – Zn – Cu – Ca – Mg ….. ) عن طريق الرابطة التناسقية كشرط أساسي للتعقيد أو التخليب ( Coordination bond ) وهذه النوعية من الأسمدة ذات وزن جزيئي كبير يصل إلي 250000 جرام/مول ومنها : (1) هيومات وفولفات العناصر الغذائية الكبري ( البوتاسيوم – الأمونيوم ).
(2) هيومات وفولفات العناصر الغذائية الصغري ( حديد –زنك – منجنيز – نحاس ) .
(3) اللجنوسلفونات ( بوتاسيوم – أمونيوم – كالسيوم – ماغنسيوم – حديد – منجنيز – زنك – نحاس ) .
(4) مستخلصات الطحالب البحرية.
(5) البوليمرات الأنيونية الإلكتروليتية الحاملة للمجموعات التي يطلق عليها عوامل تعقيد تساهم بزوج اليكتروني من خلال الرابطة التناسقية للمعادن ثنائية وثلاثية الشحنة الموجبة ( Transition and Non Transition Elements ) ، مع ملاحظة أن التعقيد لا يتم مع العناصر أحادية الشحنة الموجبة مثل البوتاسيوم أو كاتيون الأمونيوم.
أسمدة المعقدات المعدنية :
تعرف طبقآ لما أقره البرلمان الأوروبي ( EC Regulation no.1907/2006 ,1272/2008,and 835/2015 ) بأنها تلك الأسمدة التي يتم تحضيرها من خلال تفاعل كيميائي بين مكوناتها ، بحيث تكون مكونات السماد متجانسة تمامآ بعد نهاية التفاعل الكميائي ويكون وضع الكاتيونات مع الأنيونات غير ثابت وغير محدد ، ومن أمثلة هذه النوعية من الأسمدة : NPK – NP – PK-NK – مع وجود عنصر أو أكثر من أسمدة العناصر الصغري ، وكذلك أسمدة NPK الجيل Gel .
المراجع:
(1)IUPAC ( International Union of Pure and Applied Chemistry) ,Compendium of Chemical Terminology , 2nd ed. (The Gold Book ) (1997) .
(2)J. Braz. Chem.Soc.vol.21 no.7 (2010), The coordination chemistry at gold nanoparticals .
(3)Official J. the European Union(EC-Regulation no .835/2015 ).
(4)Journal of Coordination Chemistry ,vol.70:3449 – 3458, (2017 ).
(5)J.Agric.ofUniv.ofPurtoReco ,88 : 97 – 108 (2004 ).
(6)J.Chem. Eng. Japan,45 No. 6 : 452 – 458 (2012) , Fe (11)Binding capacities of humic acid .
