¿Qué es un quelato? - Descubre todo sobre este compuesto químico

De gran importancia en la naturaleza y la industria, un quelato es un compuesto químico que tiene múltiples aplicaciones en la agricultura y otros campos. Se trata de un compuesto químico formado por la unión de un metal y una molécula orgánica que contiene dos o más átomos capaces de coordinarse con el metal. Estos átomos se llaman ligandos y suelen ser oxígeno, nitrógeno o azufre. En esta publicación te mostramos qué es un quelato, sus propiedades, importancia y utilidad.

La principal función de los quelatos es actuar como agente quelante, es decir, una molécula que tiene la capacidad de rodear a un metal formando una estructura estable tipo anillo. Esta formación protege al metal de reacciones no deseadas, manteniendo su integridad y mejorando su disponibilidad para los organismos vivos.

¿Para qué sirve un quelato?

Un quelato sirve para modificar las propiedades químicas y biológicas de un metal, haciéndolo más soluble, más estable, más biodisponible o más selectivo. Esto permite que el metal pueda ser transportado, absorbido, utilizado o eliminado por de los seres vivos o por los sistemas industriales de forma más eficiente y segura.

En el contexto de la agricultura, los quelantes se utilizan para prevenir y tratar la clorosis, una condición que afecta el crecimiento vegetal debido a deficiencias de nutrientes en el suelo.

Este compuesto químico tiene una serie de propiedades interesantes que los hacen útiles en una variedad de aplicaciones. Gracias a estas cualidades, estos elementos son frecuentemente usados para:

• Prevenir o tratar la deficiencia o la toxicidad de metales en los seres vivos.
• Mejorar la calidad de los alimentos.
• Limpiar el medio ambiente.
• Fabricar medicamentos.
• Producir fertilizantes.
• Catalizar reacciones químicas, entre otras.

¿Cuáles son los beneficios de los quelatos?

Los quelatos tienen múltiples beneficios tanto para los seres vivos como para los sistemas industriales, siendo algunos de los más destacados:

• Mejorar la solubilidad y la estabilidad de los metales en soluciones acuosas, evitando su precipitación o su oxidación.
• Aumentar la biodisponibilidad y bioactividad de los metales en los organismos vivos. Lo que facilita su transporte, absorción y utilización.
• Reducir la toxicidad y los efectos secundarios de los metales en los organismos vivos. De esta forma previene su acumulación o su interacción con otros componentes celulares.
• Potenciar la selectividad y la especificidad de los metales en las reacciones químicas, lo que favorece su acoplamiento con los sustratos adecuados.
• Optimizar el rendimiento y la calidad de los procesos industriales que involucran metales. Por ejemplo, la fabricación de medicamentos, fertilizantes, alimentos, cosméticos, pinturas, etc.

¿Cuáles son los quelatos naturales?

Los quelatos naturales son aquellos que se encuentran en la naturaleza o que se producen por los seres vivos. Algunos ejemplos de quelatos naturales son:

• La clorofila: es un quelato de magnesio que se une a cuatro átomos de nitrógeno de una molécula orgánica llamada porfirina.
• La hemoglobina: indispensable en nuestro cuerpo, es un reconocido quelato de hierro que se une a cuatro átomos de nitrógeno de una molécula orgánica llamada hemo.
• La vitamina B12: este conocido quelato de cobalto se une a cinco átomos de nitrógeno y uno de carbono de una molécula orgánica llamada corrina.
• Los ácidos húmicos: son agentes quelatantes naturales que se obtienen de la descomposición de la materia orgánica. Se usan para mejorar las propiedades físicas, químicas y biológicas del suelo.

Propiedades de los quelantes

Los quelantes tienen varias propiedades que determinan su eficacia y su aplicabilidad. Algunas de estas propiedades son:

• La constante de estabilidad: es una medida de la fuerza con la que el quelante se une al metal. Esta depende del tipo y el número de ligandos, del tamaño y la carga del metal, así como del pH y la temperatura de la solución.
• La selectividad: se refiere a la medida de la preferencia del quelante por un metal frente a otros. La selectividad se asocia a la afinidad relativa del quelante por los diferentes metales, así como de la concentración de los mismos en la solución.
• La solubilidad: indica la capacidad del quelato para disolverse. Será más fácil de manipular y transportar en función de la solubilidad del quelato. Este factor depende de la polaridad y la hidrofobicidad del quelante, así como del tipo y la concentración del disolvente.

Factores de uso de quelantes

Algunos factores a tener en cuenta al usar estos compuestos químicos incluyen la elección del quelato correcto para el mineral que se desea aplicar, la dosificación adecuada y la forma correcta de aplicación. Además, la calidad del suelo y del agua puede afectar la eficacia de los quelatos, por lo que es importante usarlos de manera adecuada en cada caso.

¿Cuáles son los beneficios que aportan los quelatos a las plantas?

Los quelatos pueden aportar diferentes beneficios a las plantas, según el mineral que se desee aplicar. Algunos de los beneficios comunes incluyen la corrección de la deficiencia de hierro, que es uno de los nutrientes cuya deficiencia puede limitar el crecimiento y la salud de las plantas.

Además, los quelatos pueden ayudar a corregir la deficiencia de otros nutrientes esenciales. Por ejemplo, en el caso de sustancias como el manganeso, el calcio o el zinc. De esta forma se puede mejorar la salud general y la calidad de las plantas.

La importancia de los quelatos en la nutrición de los cultivo

La importancia de los quelatos en la nutrición de los cultivos radica en su capacidad para mejorar la disponibilidad de nutrientes para las plantas. Esto no solo puede mejorar la salud y la calidad de los cultivos, sino que también puede aumentar la producción y los rendimientos.

Agentes quelatantes utilizados en la agricultura

Los agentes quelatantes utilizados en la agricultura son sustancias orgánicas sintéticas o naturales que se usan para formar quelatos con los metales presentes en los fertilizantes minerales. Entre los más utilizados se encentran:

• EDTA (ácido etilendiaminotetraacético): es el más usado y más versátil, ya que forma quelatos con la mayoría de los metales.
• EDDHA (ácido etilendiaminodihidroxifenilacético): es el agente quelatante más eficaz para formar quelatos con el hierro, ya que tiene una alta estabilidad y una alta selectividad: es el más recomendado para corregir la clorosis férrica en los cultivos.
• DTPA (ácido dietilentriaminopentaacético): similar al EDTA, pero con una mayor selectividad y una menor estabilidad.
• HEIDA (ácido hidroxietiliminodiacético): es un agente quelatante biodegradable y ecológico, que forma quelatos con el hierro, el zinc, el manganeso y el cobre.