Chélateur

Un chélateur est un ligand capable de se lier à un même ion central par plusieurs atomes donneurs. Les liaisons de coordination forment un ou plusieurs cycles appelés chélates. Cette fixation modifie la solubilité, la réactivité, le transport et la disponibilité biologique des métaux dans l’eau, les organismes ou les formulations chimiques.

Formation et stabilité des chélates

Les groupes carboxylate, amine, thiol ou hydroxyle peuvent fournir des sites de coordination selon la molécule. L’acide éthylènediaminetétraacétique, ou EDTA, est un chélateur synthétique polyvalent ; des molécules naturelles comme certains acides organiques et peptides complexent aussi des cations métalliques.

La stabilité dépend du métal, du nombre et de la géométrie des sites donneurs, du pH, de la force ionique et de la concurrence entre ligands. Un chélateur ne fixe donc pas tous les métaux avec la même affinité. La concentration totale d’un élément ne renseigne pas directement sur sa fraction libre lorsque plusieurs complexes coexistent.

Effets dans les milieux aquatiques

La chélation peut diminuer momentanément l’activité d’un ion métallique libre et donc certaines formes de toxicité. Elle peut aussi maintenir un métal en solution, déplacer un équilibre avec les sédiments ou faciliter son transport. Un complexe n’est ainsi ni automatiquement inoffensif ni définitivement immobilisé : il peut se dissocier, être photodégradé ou échanger son métal.

Les chélateurs sont utilisés pour stabiliser des micronutriments, contrôler des ions indésirables, préparer des échantillons ou traiter certaines intoxications. Dans l’eau d’élevage et les analyses, leur effet dépend de la dose et de la spéciation complète. Ils se distinguent d’un simple adsorbant, qui retient des substances sur une surface sans nécessairement former de cycle de coordination.