Tiểu luận môn độc tố thực phẩm, Độc tính của dung môi hữu cơ

Tác hại của dung môi Amoni đối với cơ thể người: Nếu hít nhiều amoniac sẽ bị bỏng đường hô hấp, khó thở, hắt hơi, tầm nhìn bị hạn chế, mạch máu bị giảm áp nhanh chóng, da bị kích ứng mạ

GVHD: TS PHAN NGỌC HOÀ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM

ĐỘC TỐ THỰC PHẨM

1 NGUYỄN NGỌC BẢO TRÂN

NÔI DUNG

 Dung môi hữu cơ là một nhóm các hợp chất hữu cơ

có khả năng hòa tan một hợp chất hay một nhóm hợp chất nào đó.

 Phạm vi ứng dụng:

+ Trong sản xuất công nghiệp: sơn, nhựa, keo dán, mực

in, thuốc tẩy nhuộm…

+ Trong sản xuất thực phẩm: dùng để trích ly chất béo, tinh dầu…, cồn …

+ Trong ngành dược liệu, y tế: chất gây mê…

I GIỚI THIỆU CHUNG

 Tính chất chung của dung môi hữu cơ:

+ Dễ bay hơi

+ Dễ cháy

+ Khả năng hóa hơi cao

+ Độc tính cao đối với người và môi trường.

I GIỚI THIỆU CHUNG

 Tác hại của độc tính đến sức khỏe con người:

+ Hiệu ứng tương tác

+ Hiệu ứng độc đặc hiệu

+ Gây độc cho gan

+ Gây độc cho thận

+ Gây độc cho hệ thần kinh

+ Gây độc hệ tạo huyết

+ Gây ung thư

+ Gây ra các độc hại khác.

I GIỚI THIỆU CHUNG

Chất gây kích ứng da, viêm da:

Acetone, alcohols

Đầu độc cơ quan nội tạng:

N-hexan – đầu độc thần kinh

Chloroform, vinyl chloride – đầu độc gan

Methylene chloride – đầu độc tim

Gây ung thư

Benzene, formaldehyde

Gây hại đến cơ quan sinh sản:

Glycol ether acetates

I GIỚI THIỆU CHUNG

Phơi nhiễm do hít vào và thẩm thấu qua da:

+ Do quá trình chuyên chở, trộn, phun, dung môi áp suất

tỏa hơi cao

Vd: ethers, ketones, chloroform, benzen).,

+ Từ dung môi gây nhiệt

Vd: styrene, dimethyl formamide

+ Quá trình: skin immersion in process baths, parts

cleaning.

Vd: acetone, trichloroethylene

KHẢ NĂNG PHƠI NHIỄM DUNG MÔI

Công thức phân tử: CH3-CO-CH3

Ứng dụng: là một dung môi phổ biến cho rửa đồ thủy

tinh phòng thí nghiệm, tạo dung môi hữu cơ, các sợi,

thuốc nhuộm, thuốc chùi rửa móng tay, mực in

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

+ Trong ngành công nghiệp khai thác mỏ.

+ Trong công nghiệp thực phẩm: sử dụng Amoni như

một nguồn Nito cần thiết cho nấm men và vi sinh vật, làm

hệ thống lạnh công nghiệp

AMONI

Tác hại của dung môi Amoni đối với cơ thể người:

Nếu hít nhiều amoniac sẽ bị bỏng đường hô hấp, khó thở, hắt hơi, tầm nhìn bị hạn chế, mạch máu bị giảm áp nhanh chóng, da bị kích ứng mạnh, hoặc bị phỏng

Trong một số trường hợp nếu hít phải NH3 độ đậm đặc cao thì có thể bị ngất, thậm chí tử vong

AMONI

Tác hại của dung môi Benzen đối với cơ thể người:

Xâm nhập vào phế nang phổi và thâm nhập vào hệ

thống mao mạch máu, vào các nội tạng -> gây ra quá

trình rối loạn chuyển hóa các chức năng trong cơ thể

Công thức hóa học: CHCl 3

Ứng dụng:

+ Trong y học, là một thuốc mê rất mạnh, nồng độ khoảng 1- 4% hơi chloroform trong không khí hút vào đủ gây mê thú trong thời gian 10 – 12 phút

+ Làm dung môi để sản xuất thuốc nhộm và thuốc trừ

sâu

CHLOROFORM

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

Khi gây mê thấy biểu hiện rõ rệt ở các giai đoạn, trước tiên gây kích thích kèm theo rối loạn hô hấp và tuần hoàn, con vật giãy giụa, hô hấp và nhịp tim không đều, sau đó vật ngủ và mê

CHLOROFORM

Công thức hóa học: H-CHO

FORMALDEHYDE

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

+ Triệu chứng cấp tính: rát mắt, mũi, cổ họng, gây ho

và thở khò khè Những lần tiếp xúc kế tiếp có thể gây dị ứng nghiêm trọng cho da, mắt, và đường hô hấp

+ Nếu nuốt phải có thể gây tử vong, và khi hít thở mặc

dù ở nồng độ thấp, hoặc tiếp xúc ngoài da trong thời gian dài cũng có thể tác hại đến đường hô hấp như bệnh suyễn,

và làm tấy da, dẫn đến viêm da và ngứa

FORMALDEHYDE

Công thức hóa học: CH 2 Cl 2

Ứng dụng:

+ Dùng làm chất tẩy sơn, tẩy dầu mỡ

Trong ngành công nghiệp thực phẩm: dùng để ly trích

caffein trong cafe và trà

+ Do đặc tính dễ bay hơi nên MC được sử dụng trong sơn xịt và chất thổi PU foam

+ Được sử dụng trong hàn nhựa ví dụ như nó được dùng để hàn những vỏ ngoài của các thiết bị đo điện

+ Dùng trong công nghiệp in trên đồ may mặc

+ Dùng trong thuốc xịt muỗi

METHYLENE CHLORIDE (MC)

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

MC được sử dụng rộng rãi làm dung môi, là một trong

những clocacbon ít độc nhất, và nó có thể trộn lẫn với hầu hết các dung môi hữu cơ

METHYLENE CHLORIDE (MC)

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

+ Sự nhiễm độc của n-hexan chủ yếu qua con đường hô hấp, tác động đến dây thần kinh điều khiển cơ thuộc hệ thống thần kinh ngoại vi dẫn đến sự tê, mất cảm giác ở chân tay, tiếp đến là các cơ chân bị yếu đi

+ Không có nghiên cứu nào đề cập đến sự ngộ độc

1-hexan qua con đường thực phẩm cũng như tác động của

nó đến hệ miễn dịch của con người

n-HEXAN

Công thức hóa học: C2H5OH

Ứng dụng:

+ Là thành phần của thức uống có cồn.

+ Dùng để làm chất pha loãng trong nhiều sản phẩm gia

đình như nước súc miệng, nước hoa, trong mỹ phẩm…

ETHANOL

Tác hại của dung môi đối với cơ thể người:

+ Tim mạch: bệnh lý cơ tim, rối loạn nhịp tim

+ Huyết học: suy tủy xương, thiếu máu, giảm tiểu cầu, bạch

cầu

huyết

+ Chuyển hóa: tăng acid uric trong máu, giảm albumin,

giảm canxi, magie, phosphat máu, hạ đường huyết, tăng hoặc hạ thân nhiệt

+ Tâm thần: trầm cảm, ảo giác do ethanol, rối loãn lưỡng

cực, rối loạn tính cách, tự tử

+ Thai nhi bất thường.

ETHANOL

Aldehyd formic là một chất có mùi cay

nồng, dễ phân biệt

Ở nhiệt độ thường, aldehyd formic

nguyên chất ở thể hơi Hơi của nó có thể

tự bốc cháy ở nhiệt độ phòng

formic và 10 – 15% rượu thường gọi là

formon (formalin)

NGUỒN GÂY Ô NHIỄM – TÁC ĐỘNG

Aldehyd formic được sử dụng trong nhiều lĩnh vực sản xuất như giấy, gỗ dán, nhựa, chất tẩy rửa, keo dán, trong khói thuốc lá, hơi đốt từ khí gas, khói xả của các loại xe

 Ở nồng độ 3 ppm trong không khí sẽ gây sự kích thích vào mắt, mũi, cổ họng, gây cảm giác ngứa, rát họng

 Ở nồng độ trên 0,1 mg/kg không khí, việc hít thở phải

fomanđêhít có thể gây ra các kích thích mắt, làm chảy nước mắt, đau đầu, cảm giác nóng trong cổ họng và khó thở

 Ở nồng độ hơn 20 ppm, có thể gây nguy hiểm tới sức khoẻ và cuộc sống

 Khi ăn hoặc uống phải những chất có chứa một lượng lớn

aldehyd formic thì sẽ gây cảm giác đau đớn, nôn oẹ, hôn mê

và có thể chết.

NGUỒN GÂY Ô NHIỄM – TÁC ĐỘNG

Aldehyd formic là chất có khả năng gây ung thư, đặc biệt là

ung thư mũi và cổ họng(vòm họng)

Ung thư vòm

NGUỒN GÂY Ô NHIỄM – TÁC ĐỘNG

Ba con đường chính xâm nhập vào cơ thể là qua hệ hô hấp, qua hệ tiêu hoá và qua da.

Aldehyd formic là chất có thể gây mê

CON ĐƯỜNG NHIỄM ĐỘC

Khi hít không khí có nhiễm Aldehyd formic với một

lượng không quá cao thì hoá chất này sẽ được các tế bào

hô hấp trên hấp thụ và chuyển hoá nhanh chóng nên hầu như không xâm nhập vào máu

Aldehyd formic được hấp thụ rất nhanh qua đường tiêu hoá

Aldehyd formic cũng có khả năng được hấp thụ qua da khi tiếp xúc

CON ĐƯỜNG NHIỄM ĐỘC

Tạo thành format và CO2:

SỰ CHUYỂN HOÁ ACID FORMIC

Phản ứng với nhóm sulfurhydryl và ure không có sự xúc tác của enzyme:

SỰ CHUYỂN HOÁ ALDEHYDE FORMIC

Kết hợp với tetrahydrofolat (TH4):

SỰ CHUYỂN HOÁ ALDEHYDE FORMIC

Tạo thành liên kết chéo ADN và protein:

SỰ CHUYỂN HOÁ ALDEHYDE FORMIC

 Toluen được phát hiện bởi P.s.pelletie và P Walter vào năm

1037 khi hai ông điều chế khí than từ nhựa thông.

 Toluen là hợp chất thuộc dãy đồng đẳng benzene có công thức phân tử là C 7 H 8 , còn gọi là metyl benzene hay phenyl metan

III TOLUEN

Phân tử toluen gồm hai phần: Vòng benzene và gốc ankyl Vì vậy tính chất của nó bao gồm tính thơm của vòng benzen và tính no của gốc Tuy nhiên tính chất của vòng benzen và gốc ankyl bị biến đổi do ảnh hưởng tương hổ giữa hai phần đó Các phản ứng cơ bản của toluen là phản ứng thế SE, cộng ở vòng benzen, oxi hóa ở gốc metyl.

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

 Toluen là một hyđrocacbon thơm được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, thường để thay thế cho benzene.

 Toluen được dùng chủ yếu trong các ứng dụng cần khả năng hoà tan và độ bay hơi cao nhất Như trong sản xuất nhựa tổng hợp, sơn xe hơi, sơn đồ đạc trong nhà và sơn tàu biển.

 Toluen có khả năng hoà tan mạnh nên nó được dùng trong sản xuất keo dán và chất kết dính.

 Toluen cũng được dùng làm chất pha loãng và là một thành phần trong chất tẩy rửa, trong sản xuất benzen và được sử dụng trong sản xuất thuốc nhuộm, dệt may, và nhiều ngành công nghiệp khác.

 Trong ngành hóa sinh, người ta dùng toluen để tách hemoglobin từ tế bào hồng cầu.

 Toluen còn được ứng dụng trong điều chế TNT

ỨNG DỤNG

Theo quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về khí thải công nghiệp QCVN 20:2009 với một số chất hữu cơ thì nồng độ cho phép tối đa của toluen trong không khí là 750 g/Nm3.

Lạm dụng toluen gây ra tình trạng thiếu oxy trong trạng thái mê man và dẫn đễn chết Báo cáo cho thấy nếu nồng

độ toluen khoảng 750 - 5625 mg/m-3 trong các thiết bị trong công nghiệp gây mất cảm giác hệ trung tâm thần kinh hoặc trầm cảm Tiếp xúc với nồng độ toluen rất cao (≥ 37500 mg/m-3) trong tai nạn công nghiệp làm trung tâm hệ thần kinh bị liệt trở nên vô thức, co giật và hôn mê

NỒNG ĐỘ CHO PHÉP

Độc tính chung và khả năng gây hại của toluen

Cơ quan bị ảnh hưởng của ngộ độc toluen là hệ thống thần kinh trung ương, là một chất kích thích cho da, dạ dày, thận, gan và tim Gây hiệu ứng nhẹ là đứng không vững, nhiễm nặng có thể gây tử vong Tiếp xúc lâu và trực tiếp với toluen lỏng hoặc hơi gây ung thư

Việc hít phải toluen ở phụ nữ mang thai có một số tác dụng phụ cho kết quả sinh sản Nghiên cứu đó cho rằng họ

có thể sinh non, con bị dị tật bẩm sinh trên mặt, chân tay, tim,thận và dị tật hệ thần kinh Có một trường hợp sẩy thai

tự nhiên, giảm khả năng sinh sản

ẢNH HƯỞNG ĐẾN CON NGƯỜI

Các con đường đi vào cơ thể

hô hấp

Tác hại khi vào cơ thể

Hít phải toluen gây kích thích mũi, cổ họng và đường hô hấp như co thắt phế quản và phù phổi Nhiễm độc hệ thần kinh trung ương là hưng phấn, ảo giác sau mất điều hòa, chóng mặt, buồn ngủ, nói lắp, tầm nhìn bị mờ, run, co giật, hôn mê và trong trường hợp nặng, có thể bị tử vong Tác dụng tim mạch bao gồm nhịp tim không ổn định, nhồi máu

cơ tim

CÁC CON ĐƯỜNG ĐI VÀO CƠ THỂ

Nồng độ

(ppm)

Nồng độ

(g/m -3 )

Dấu hiệu triệu chứng

50-100 188-375 Khiến nạn nhân mệt mỏi, buồn ngủ, đau đầu nhẹ, đau cổ họng

và kích ứng mắt, thời gian tiếp xúc kéo dài gây bất tỉnh

200 750 Một số chức năng nhận thức bị suy yếu, đau đầu nhẹ, chóng

mặt, cảm giác nhiễm độc, mệt mỏi, nói chung nhầm lẫn và mất ngủ, kích ứng mắt và cổ họng.

400 1500 Chảy nước mắt, mờ mắt, rối loạn hệ thần kinh trung ương.

500-600 1875-2250 Chán ăn, buồn nôn, căng thẳng, mất trí nhớ tạm thời, mệt mỏi,

giảm khả năng hoạt động của cơ thể.

4000 15000 Giảm nhanh khả năng hoạt động của cơ thể, cơ thể suy yếu

Tiếp xúc của 1 giờ hoặc còn có thể dẫn đến trạng thái mê man

và có thể tử vong.

 Nuốt phải toluen gây ngộ độc cấp tính nghiêm trọng giống như là hít phải toluen Tác hại sau khi uống bao gồm kích thích hầu họng và

dạ dày với triệu chứng nôn và nôn ra máu Một nghiên cứu đã báo cáo có trường hợp đau bụng, viêm dạ dày xuất huyết và tê liệt hệ thần kinh trung ương

 Nghiên cứu trong một nhóm chuột, những con chuột được cho uống toluen bằng ống ở liều lượng 0; 312; 625; 1250; 2500 mg/ngày trong 10 tuần, mỗi tuần 5 ngày thì tất cả các con chuột uống lượng

2500 mg/ngày và 40% những con chuột uống lượng 1250 mg/ngày chết trong tuần đầu tiên

 Toluen hòa tan chất béo, do đó nó có thể gây kích ứng và tổn thương da thông qua mô mỡ Tiếp xúc với hơi toluen ở nồng độ lớn hơn 750mg/m -3 có thể gây kích ứng mắt và chảy nước mắt ở nồng

độ 1500 mg /m -3 Nếu vô tình văng toluen vào mắt thì kích thích kết mạc và giác mạc.

Nguồn gốc phát sinh

 Nồng độ toluen được phát hiện trong không khí nông thôn

và thành thị trung bình tương ứng là 1,3 và 10,8 mg/m 3 Toluen không tồn tại trong môi trường, nó bị phân hủy trong khí quyển bằng phản ứng với các gốc hydroxyl và cũng có thể bị suy giảm trong đất do vi khuẩn Mức độ ô nhiễm toluen ở không khí trong nhà thường cao hơn (31,5 mg/m 3 ) so với mức

độ ngoài trời do khói thuốc lá và việc sử dụng các sản phẩm gia dụng chứa toluen (ví dụ như sơn, chất kết dính và chất pha loãng).

 Toluen trong môi trường không khí, không phải là chất ô nhiễm sơ cấp mà là chất ô nhiễm thứ cấp Toluen có thể góp phần vào sự hình thành khói mù quang hóa khi nó phản ứng với carbon hữu cơ dễ bay hơi khác có trong không khí.

ẢNH HƯỞNG ĐẾN MÔI TRƯỜNG

NHỮNG ĐỀ PHÒNG KHI TIẾP XÚC

Tràn ra đất

Hạn chế việc tiếp xúc với chất dễ gây cháy, tràn ra phải lau sạch ngay, nếu ở nơi công cộng, phải di chuyển người ra khỏi khu vực đó

Không cho chất lỏng thoát vào cống, ống thoát nước hoặc các vùng ẩm thấp Dùng đất cát để xử lý chất lỏng bị đổ, tuyệt đối không sử dụng nguyên liệu dễ cháy như mùn cưa

Bị đổ vào nước

Hớt gạt hoặc hút ẩm để tách khỏi mặt nước

GIẢI PHÁP GIẢI QUYẾT VIỆC ĐỔ TRÀN

có thể lên tới 1000 o C Sự phá vỡ này tạo ra vùng áp suất cao

và sự gia tăng nhiệt độ bên trong bọt, tạo thành các gốc ● OH,

● H, ● O… các gốc này có khả năng oxi hóa toluen.

 Quá trình hấp phụ toluen bằng than hoạt tính diễn ra trong môi trường nước Ở đây xảy ra sự tương tác giữa than hoạt tính, toluen và dung môi nước

 Cặp than hoạt tính - toluen có lực tương tác mạnh nên quá trình hấp phụ xảy ra cho cặp đó, than hoạt tính và toluen là chất không phân cực nên chúng đẩy nhau và do số lượng của nước so với toluen áp đảo nên toluen bị “chèn ép

 Khả năng hấp phụ của than hoạt tính phụ thuộc vào độ xốp, diện tích bề mặt riêng, hệ mao quản và cấu trúc của bề mặt.

PP XỬ LÝ BẰNG THAN HOẠT TÍNH

Benzen được nhà vật lý Anh Faraday (M.Faraday) phát hiện ra năm 1825 Ông tách được nó từ phần ngưng của khí thắp.

đã điều chế được benzen khi chưng khô muối canxi của axit benzoic

đưa ra công thức dạng khép vòng của benzen với các liên kết đơn và đôi luân phiên nhau

IV BENZEN

NGUỒN GỐC PHÁT SINH

benzen có trong không khí là từ xăng "tươi" có chứa thành phần benzen bị bốc hơi và từ khói thải của

các phương tiện giao thông

chảy ra các ao hồ, sông, suối… và một phần thấm qua lòng đất đi và nước ngầm làm ô nhiễm nguồn nước

ĐẶC TÍNH VẬT LÝ

Benzen có công thức phân tử là C6H6, là hidrocacbon vòng thơm đơn giản nhất

ĐẶC TÍNH VẬT LÝ

g/mol, tỷ trọng 0,8786 g/cm3, điểm nóng chảy là

5,50C (278,6 K), điểm sôi 80,10C (353,2 K), độ hòa tan trong nước 1,79 g/l (250C)

trong nước nhưng tan trong nhiều dung môi hữu cơ, đồng thời chính chúng cũng là dung môi hòa tan

nhiều chất khác

Quy tắc thế ở vòng benzen.

Khi ở vòng benzen đã có sẵn nhóm ankyl (hay các

nhóm –OH, -NH2, -OCH3, ), phản ứng thế vào vòng

sẽ dễ dàng hơn và ưu tiên xảy ra ở vị trí nhóm ortho

và para Ngược lại, nếu ở vòng benzen đã có sẵn

phản ứng thế vào vòng sẽ khó hơn và ưu tiên xảy

ra ở vị trí meta

ĐẶC TÍNH HÓA HỌC

Benzen có thể liên kết với các hợp chất khác nhau tạo thành các dẫn xuất benzen khác nhau Như liên kết với OH tạo phenol, liên kết CH3 tạo toluen là đồng

đẳng của benzen, liên kết với Clo tạo thuốc trừ sâu 3

số 6, hay tạo điôxin

ĐẶC TÍNH HÓA HỌC