بلاگ

انواع نمک­‌های مورد استفاده برای تنظيم DCAD-S

پیش‌ازاین که به انواع نمک­‌های مورد استفاده براي تنظيم DCAD-S پرداخته شود، توضيحي کوتاه و سودمند در مورد مفهوم نمک و دسته‌­بندي آن­‌ها ارايه می­‌گردد.

نمک ماده‌­ای جامد است که از واکنش ميان يک اسيد و يک باز، توليد می­‌شود. واکنش شيميايی ميان اسيد­ها و بازها منجر به توليد نمک و آب می­‌شود، مانند واکنش تشکيل نمک NaCl از اسيد کلريدريک (HCl) و سود (NaOH):

NaOH + HCl → NaCl + H₂O

نمک‌­ها شامل يک يا چند عنصر فلزی (با يک يا چند بار مثبت) و يک يا چند بنيان غيرفلزی (با يک يا چند بار منفی) هستند. يون­‌های فلزی (مانند Na⁺، K⁺، Ca²⁺، Mg²⁺، Cr³⁺) به­‌تنهايی به‌عنوان کاتيون شناخته شده، درحالی‌که بنيان­‌های غیرفلزی ممکن است به حالت عنصری (مانند Cl^–، F^–) و يا غيرعنصری (مانند ^–SO₄^2-، SO₃^2-، PO₄^3-، NO₃ و …) باشند. معمولاً شمار و تنوع بنيان­‌های غيرعنصری بسيار بيشتر از بنيان­‌های عنصری است. بنيان­‌های غيرعنصری و عنصری همگی آنيون (با يک يا چند بار منفی) ناميده می­‌شوند.

از ديدگاه ويژگی اسيدی يا بازی بودن، نمک­‌ها به سه نوع دسته‌­بندي می­‌شوند. اين دسته‌­بندی بر پايه­‌ انحلال و يونيزه شدن آن­ها در آب انجام می‌­شود. بديهيی است که محلول بودن نمک در آب، نقش اساسی در ويژگی اسيدی يا بازی بودن نمک دارد، زيرا نمک­‌های نامحلول، در عمل در آب يونيزه نشده و اسيد و بازي توليد نمی­‌کنند.

• نمک­‌های اسيدی: نمک­‌هايی که پس از يونيزه شدن در آب، يک اسيد قوی و يک باز ضعيف توليد می­‌کنند به شکلی که برآيند يونيزه شدن آن­‌ها محلول را به‌سوی اسيدی بودن سوق می­‌دهد (pH محلول را کاهش می­‌دهد)؛ اين نمک‌­ها، خود از واکنش يک اسيد قوي و يک باز ضعيف حاصل می­‌شوند؛ مانند واکنش يونيزاسيون سولفات منيزيم در آب که منجر به توليد يک اسيد قوی (H₂SO₄) و يک باز ضعيف (Mg(OH)₂) می­‌شود:

MgSO₄ + H₂O   →   Mg(OH)₂   +    H₂SO₄

• نمک‌­های بازی: نمک‌­هايی که پس از يونيزه شدن در آب، يک باز قوی و يک اسيد ضعيف توليد می­‌کنند به شکلی که برآيند يونيزه شدن آن‌­ها محلول را به‌سوی بازی بودن سوق می‌­دهد (pH محلول را افزايش می‎‌­دهد). اين نمک­‌ها خود از واکنش يک باز قوي و يک اسيد ضعيف حاصل می‌شوند؛ مانند واکنش يونيزاسيون کربنات سديم در آب که منجر به توليد يک باز قوی (NaOH) و يک اسيد ضعيف (H₂CO₃) می‌شود:

NaCO₃ + H₂O   →   2NaOH    +    H₂CO₃

• نمک­‌های خنثی: نمک­‌هايی که پس از يونيزه شدن در آب، يک باز قوی و يک اسيد قوی، و يا يک اسيد ضعيف و يک باز ضعيف توليد می­‌کنند به شکلی که برآيند يونيزه شدن آن­‌ها محلول را به‌سوی خنثی بودن سوق می­‌دهد؛ اين نمک‌­ها خود از واکنش يک باز قوی و يک اسيد قوی و يا يک اسيد ضعيف و يک باز ضعيف حاصل می­‌شوند.
• واکنش يونيزاسيون NaCl : NaCl خود از واکنش NaOH و HCl که هردو اسيد و باز قوی هستند، توليد می­‌شود؛ بنابراين، واکنش يونيزاسيون NaCl منجر به توليد يک اسيد قوی (HCl) و يک باز قوی (NaOH) شده که اثري بسيار خفيف بر pH محلول دارد (زيرا اين اسيد و باز قوی يکديگر را خنثي می­‌کنند).
• واکنش يونيزاسيون استات آمونيوم: CH₃COONH₄ خود از واکنش NH₄OH و CH₃COOH که هردو اسيد و باز ضعيفی هستند، توليد می­‌شود؛ بنابراين، واکنش يونيزاسيون CH₃COONH₄ منجر به توليد يک اسيد ضعيف (CH₃COOH) و يک باز ضعيف (NH₄OH) شده که اثری بسيار خفيف بر pH محلول دارد (زيرا اين اسيد و باز ضعيف يکديگر را خنثی می­‌کنند).
• با توجه به توضيحات بالا، می‌­توان نتايج زير را استنباط کرد:

• نمک­‌های محلولی که دارای کاتيون­‌های قليايی ⁺Na⁺، K هستند، سبب افزايش pH محيط و نيز افزايش و مثبت شدن DCAD-S می‌شوند. اين نمک­‌ها را نمک‌­های کاتيونيک می­‌نامند. چنين نمک­‌هايی برای گاوهايی که در مرحله­‌ی شيردهی هستند، بسيار مهم بوده و با به­‌کار بردن آن­‌ها در جيره، می­‌توان DCAD-Sهای بالايی (مثبتی) را ايجاد کرد. منابع گياهی معمولاً +K بالايی داشته و کمک زيادی به بالا بردن DCAD-S می­‌کنند. بايد توجه داشت که نمک‌­های کلسيمی نيز دارای کاتيون قليايی +Ca² هستند، ولي حلاليت آن‌­ها معمولاً کم است (به جز CaCl₂ که يک نمک آنيونيک يا قليا­ساز است و سبب کم شدن DCAD-S می­‌شود)؛ به­عنوان نمونه، CaSO₄ (گَچ)، CaCO₃ (کربنات کلسيم) و Ca₃(PO₄)₂ (فسفات کلسيم) بسيار نامحلول در آب بوده و در عمل هيچ يونی براي تأثیرگذاری بر DCAD-S توليد نمی­‌کنند.
• نمک­‌های محلولی که دارای آنيون­‌های اسيدی ^–Cl^–، SO₄² (تأمین‌کننده‌ی ^–S²)، ^–PO₄³ (تأمین‌کننده‌ی ^–P³) هستند، سبب کاهش و منفي شدن DCAD-S می‌­شوند. اين نمک­‌ها را نمک‌­های آنيونيک می­‌نامند. چنين نمک­‌هايی براي گاوهای کلوزآپ که در مرحله­‌ پيش از زايمان هستند، بسيار مهم بوده و با کاربرد آن­‌ها در جيره، می­‌توان DCAD-Sهای منفي را ايجاد کرد.
• نمک­‌های نامحلول برای تنظيم DCAD-S مناسب نيستند، زيرا توانايی توليد يون­‌های مؤثر (Effective ions) در DCAD-S را ندارند. نمک­‌هايی مانند CaSO₄ (گچ)، CaCO₃ (کربنات کلسيم) و Ca₃(PO₄)₂ (فسفات کلسيم) بسيار نامحلول در آب بوده و براي تنظيم DCAD-S کارايي ندارند. بايد توجه داشت که نمک­‌های نامحلول، در pH خنثی، نامحلول هستند، ولی در pH اسيدی معده حل می­‌شوند. اين نمک­‌ها بااینکه در pH اسيدي معده حل می‌­شوند، ولي جذب آن­‌ها در معده بسيار اندک است. پس از ورودِ نمک­‌های نامحلول به روده، به دليل اين که pH روده دوباره به حالت خنثی تا کمی قليايی تغيير می‌­کند، حلاليت آن­‌ها دوباره کاهش می‌­يابد. بنابراين توصيه می‌­شود که برای تنظيم DCAD-S از نمک­‌های نامحلول استفاده نشود.
• همان­گونه که پیش‌ازاین گفته شد، به‌هیچ‌روی نبايد از گُل گوگرد (گوگرد عنصری) براي تأمین گوگرد استفاده کرد.
• نمک‌­های سولفاتی محلول بهترين گزينه براي تأمین گوگرد هستند.
• نکته­ بسيار مهم: نمک­‌های آمونيومی محلول، بهترين گزينه براي تأمین DCAD-S منفي هستند (مانند آمونيوم کلرايد و آمونيوم سولفات). نمک‌­های قليايی محلولی که دارای کاتيون‌­های فلزی هستند، پس از ورود به بدن، افزون بر توليد آنيون اسيدی قوی (مانند کلر يا سولفات)، کاتيون فلزی قليايی ضعيف هم توليد می­‌کنند که تا حدی (هرچند کم) جلوی اسيدی شدن مايعات بدن را می‌­گيرند. نمک­‌های آمونيومی قليايی پس از ورود به بدن، افزون بر توليد آنيون اسيدی قوی (مانند کلر يا سولفات)، کاتيون غيرفلزی قليايی ضعيف يعني ⁺NH₄ هم توليد می­‌کنند. ⁺NH₄ پس از ورود به شکمبه، دو سرنوشت دارد: يا به گاز آمونياک تبديل شده و از راه آروغ دفع می­‌شود و يا به همان شکل برای توليد پروتئين ميکروبی استفاده می‌­شود. بدين ترتيب مقدار کاتيون ⁺NH₄ آن‌قدر نيست که بخواهد جلوی اسيدی شدن مايعات بدن را بگيرد. در اين ميان مي­توان به آمونيوم کلرايد (NH₄Cl) و آمونيوم سولفات ] ₂SO₄(NH₄)[ اشاره کرد. در ميان همين دو نمک نيز، آمونيوم سولفات با راندمان بيشتری نسبت به آمونيوم کلرايد، DCAD-S را منفی مي­کند، زيرا فاکتور تبديل يا Conversion factor براي گوگرد بيشتر از کلرايد است. در جدول 1 برخي نمک‌­ها و ويژگي­‌ها آن­‌ها و امکان کاربرد براي تنظيم DCAD-S ارايه شده است.

جمع­‌بندی نمک­‌ها به شکل خلاصه:

• برای به دست آوردن DCAD-Sهای منفی، از نمک­‌های اسيدی (آنيونيک) محلول استفاده کنيد. هرچه حلاليت نمک بيشتر باشد، اثربخشی آن روی DCAD-S نيز بيشتر است؛
• براي به دست آوردن DCAD-Sهای مثبت، از نمک‌­های بازی (کاتيونيک) محلول استفاده کنيد. هرچه حلاليت نمک بيشتر باشد، اثربخشی آن روی DCAD-S نيز بيشتر است؛
• کاربرد نمک‌­های خنثی (مانند سولفات پتاسيم و سولفات سديم) تقریباً هيچ اثری بر DCAD-S ندارد؛
• کاربرد نمک‌­های نامحلول (مانند کربنات کلسيم و سولفات کلسيم) تقریباً هيچ اثری بر DCAD-S ندارد؛
• به‌هیچ‌روی از گُل گوگرد براي تنظيم گوگرد در DCAD-S استفاده نکنيد.