Melamin

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 25. ledna 2022; kontroly vyžadují 9 úprav .
melamin
Všeobecné
Systematický
název		 1,3,5-triazin-2,4,6-triamin
Tradiční jména melamin; 2,4,6-triamino- s-triazin, kyanuramid , kyanurotriamid, kyanurotriamin
Chem. vzorec C3H6N6 _ _ _ _ _
Krysa. vzorec C3H6N6 _ _ _ _ _
Fyzikální vlastnosti
Molární hmotnost 126,12 g/ mol
Hustota 1,574 g/cm³
Tepelné vlastnosti
Teplota
 •  tání 345 °C (rozkl.)
Chemické vlastnosti
Rozpustnost
 • ve vodě o teplotě 20 °C 0,31 g/100 ml
Klasifikace
Reg. Číslo CAS 108-78-1
PubChem 7955
Reg. číslo EINECS 203-615-4
ÚSMĚVY   C1(NC(NC(N1)N)N)N
InChI   InChI=1S/C3H6N6/c4-1-7-2(5)9-3(6)8-1/h(H6,4,5,6,7,8,9)JDSHMPZPIAZGSV-UHFFFAOYSA-N
CHEBI 27915
ChemSpider 7667
Bezpečnost
LD 50 3248 mg/kg (krysa, orálně) [1]
Toxicita nízká toxicita pro savce [2]
Údaje jsou založeny na standardních podmínkách (25 °C, 100 kPa), pokud není uvedeno jinak.
 Mediální soubory na Wikimedia Commons

Melamin (1,3,5-triazin-2,4,6-triamin) je heterocyklická organická sloučenina, kyanamidový trimer . Jsou to bílé krystaly, málo rozpustné ve vodě. Objem světové produkce v roce 2007 činil více než 1 milion tun.

Vlastnosti a syntéza

Taje při 364 °C, rozkládá se; rozpustný ve vodě (0,5 % hm. při 20 °C, 4 % při 90 °C), nerozpustný v organických rozpouštědlech. Melamin je báze , tvoří soli s kyselinami (C 3 H 6 N 6 × HCl aj.), které se zahřátím rozkládají. V kapalném amoniaku s amidy alkalických kovů tvoří melamin jak adiční produkty C 3 H 6 N 6 MNH 2 , tak soli, M 3 C 3 H 3 N 6 (M je kov).

Při zahřátí na 354 °C a vyšší melamin štěpí amoniak za vzniku melemu (2,6,10-triaminosim- heptazin ).

Charakteristickou vlastností melaminu je substituce aminoskupin působením nukleofilů . Takže ve vodných roztocích alkálií při zvýšených teplotách a tlacích melamin hydrolyzuje , odštěpuje amoniak , zatímco aminoskupiny jsou postupně nahrazeny hydroxylovými skupinami za vzniku ammelinu (2-hydroxy-4,6- diaminosim - triazin), ammelidu (2,4-dihydroxy-6- aminosim - triazin) a kyselina kyanurová (2,4,6-trihydroxysimtriazin ) . Působením alkylaminů nebo jejich solí jsou aminoskupiny melaminu nahrazeny aminoalkylovými skupinami za vzniku N-alkylmelaminů, stupeň substituce (od jedné do tří) je určen stupněm přebytku aminu.

Působením elektrofilních činidel se nahrazují atomy vodíku aminoskupin melaminu: nitrace kyselinou dusičnou v kyselině octové vede k tvorbě mono- a di-N-nitromelaminů. Halogenace vede ke vzniku N-halomelaminů různého stupně substituce, chlorací může vzniknout hexachlormelamin , což je energetické chlorační činidlo a používá se v kompozicích na odplyňování jedovatých látek .

V laboratorních podmínkách je nejjednodušší metodou syntézy melaminu interakce kyanurchloridu s amoniakem při 100 °C, dalšími metodami jsou syntéza melaminu zahříváním guanidinu a trimerace kyanamidu .

V průmyslu se používají dva hlavní způsoby syntézy melaminu - pyrolýza močoviny a syntéza z dikyandiamidu .

Při pyrolýze močoviny se používají katalyzátory (na bázi Al 2 O 3 atd.) při 350-450 °C a tlaku 50-200 MPa, přičemž v prvním stupni močovina odštěpuje amoniak za vzniku kyseliny kyanové :

(NH2 ) 2CO → HCNO + NH3

který pak po odstranění oxidu uhličitého tvoří melamin:

6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2 _

Další metodou je syntéza z dikyandiamidu (NH 2 CN) 2 v kapalném amoniaku nebo roztoku amoniaku v ethanolu při teplotě 180-500 °C a tlaku 4-20 MPa (40-200 kg/cm²). Historicky první průmyslovou metodou byla výroba melaminu z dikyandiamidu, který se zase získává z karbidu vápníku , avšak s rostoucí výrobou močoviny ve velkém měřítku byl proces dikyandiamidu nahrazen procesem pyrolýzy močoviny.

Objev

K detekci se používá chromatografie . Melamin se stanovuje gravimetricky ve formě solí s kyselinou kyanurovou nebo pikrovou a také fotometricky v mírně kyselém prostředí absorpcí při vlnové délce 236 nm.

Výroba v Rusku

25. května 2012 v Nevinnomyssku ( území Stavropol ) OJSC Nevinnomyssky Azot spustila první výrobní jednotku melaminu v Rusku a vyrobila první domácí melamin. Roční objem výroby je 50 tisíc tun [3] .

V Tatarstánu se na základě SEZ Alabuga plánuje spuštění závodu na výrobu 120 tisíc tun melaminu ročně [4] .

Aplikace

Melamin je široce používán v průmyslové organické syntéze, včetně iontoměničových pryskyřic, tříslovin, hexachlormelaminu používaných při výrobě barviv a herbicidů. Melamin byl spolu s močovinou používán také jako nebílkovinný zdroj dusíku pro hospodářská zvířata, ale v roce 1978 došlo k závěru, že „melamin je jako nebílkovinný zdroj dusíku nepřijatelný, protože je pomaleji a nedostatečně hydrolyzován ve srovnání s jinými – například močovina“ .

Většina vyrobeného melaminu se používá při výrobě melaminformaldehydových pryskyřic, které patří do skupiny aminoplastů , které se získávají polykondenzací melaminu s formaldehydem v mírně alkalickém prostředí (pH 7,8–8,5), přičemž v počáteční fázi Na aminoskupinách dochází k hydroxymethylaci melaminu za vzniku methylolových derivátů různého stupně substituce (až po hexamethylolmelamin):

Hydroxymethylované deriváty dále reagují s volnými aminoskupinami melaminu a methylolmelaminů za vzniku methylenových můstků. Výsledkem je, že po zahřátí nebo v přítomnosti katalytických množství kyselin se tvoří termosetové oligomery.

Melaminformaldehydové pryskyřice se používají jak jako součást polymerních kompozic ( lepidla , laky ), jako pojivový polymer pro lisovací kompozice s různými plnivy (celulóza, sklolaminát, dřevitá moučka) a jako změkčovadla betonu a jako konstrukční materiál pro výrobu hotové výrobky (nádobí [5] , filtry [6] ) a pěny ( pěnový melamin ).

Toxicita a "melaminové skandály"

Melamin je mírně toxický: střední orální letální dávka u potkanů ​​je 3,16 g/kg, tj. melamin není toxičtější než kuchyňská sůl (LD 50 3 g/kg [7] ). Podle údajů zveřejněných Mezinárodním programem chemické bezpečnosti se melamin nemetabolizuje a rychle se vylučuje močí, genotoxicita nebyla zjištěna v testech in vivo , nedráždí kůži (při testování na králících a morčatech) a sliznice. oči (při testování na králících). Karcinogenní vlastnosti v testech na myších nebyly identifikovány. Podle UNEP (1998) se však u samců potkanů ​​s prodlouženým (36–105 týdnů) příjmu potravy obsahující ultra vysoké koncentrace melaminu (0,45–3 %) může vyskytnout rakovina močového měchýře [2] .

V seznamu chemikálií uvolňovaných z materiálů přicházejících do styku s potravinářskými produkty , jejichž přípustná migrační množství (DKM) jsou regulovány v Ruské federaci, není žádný melamin, pro potravinářské náčiní vyrobené z melaminformaldehydových pryskyřic je definován pouze formaldehyd DKM tento seznam [8] .

Melamin byl používán některými bezohlednými výrobci potravin ke zvýšení koncentrace bílkovin měřené v analýze: v Kjeldahlově a Dumasově analýze je obsah bílkovin měřen obsahem dusíku.

V červnu 2008 obdržela čínská společnost na výrobu sušeného mléka Sanlu Group stížnosti spotřebitelů , že děti krmené mlékem společnosti mají ledvinové kameny. Další šetření ukázalo, že v sušeném mléce této a řady dalších společností je přítomen melamin. Skandál byl široce medializován, což vedlo k tomu, že 51 000 kojenců a malých dětí bylo v Číně hospitalizováno kvůli močovým problémům , včetně podezření na ledvinové kameny, a do konce roku 2008 bylo zaznamenáno šest úmrtí.

Světová zdravotnická organizace a Organizace spojených národů pro výživu a zemědělství zorganizovaly společnou expertní skupinu pro toxikologii melaminu a kyseliny kyanurové, která znovu přezkoumala údaje o toxikologii melaminu a potvrdila, že akutní i chronická toxicita melaminu je velmi nízká: melamin se prakticky nemetabolizuje a vylučuje se z organismu močí [9] . Při velmi vysokých koncentracích melaminu v potravinách však může dojít ke krystalizaci melaminu v moči, která se projevuje krystalurií a při velmi vysokých koncentracích[ upřesněte ] vedoucí k tvorbě ledvinových kamenů [9] .

GN 2.1.6.1338-03 "Maximální přípustné koncentrace (MPC) znečišťujících látek v atmosférickém vzduchu obydlených oblastí" je stanovena pro melamin č. 502: třída nebezpečnosti - 2, maximální jednorázová MPC 0,02 mg / m³, průměrná denní MAC 0,01 mg/m³.

Otrava domácích zvířat melaminovým jídlem

Začátkem roku 2007 zemřelo 2200 psů a 1950 koček v USA na selhání ledvin. Důvodem byla konzumace krmiva vyrobeného společností Menu Foods Inc., největším výrobcem suchého a mokrého krmiva pro domácí mazlíčky v Severní Americe. (Ontario, Kanada) pro více než 100 značek (včetně Procter & Gamble) [10] [11] .

Společnost Procter & Gamble jako jediná identifikuje příčinu – přítomnost melaminu v obilném lepku pocházejícím z Číny – a uvolňuje toxikologické informace. Podle USA Today se společnost Procter & Gamble zavázala zpřísnit kontrolu nad výrobní společností [12] .

Poznámky

  1. ↑ Melamin MSDS Archivováno 13. října 2010 na Wayback Machine .
  2. ↑ 1 2 Melamin // OECD SIDS (odkaz není k dispozici) . Získáno 6. února 2011. Archivováno z originálu 1. října 2008. 
  3. ↑ Victoria Khanova. První melaminový hráč . expert.ru (22. července 2013). Získáno 18. 8. 2015. Archivováno z originálu 3. 5. 2015.
  4. ↑ Wu Yingqin: „Investiční klima Tatarstánu je jedno z nejlepších v Rusku již mnoho let v řadě“ . sntat.ru _ Získáno 25. července 2021. Archivováno z originálu dne 25. července 2021.
  5. ↑ Michajlova A.S. Použití kompozitního materiálu - plastu v moderním designu  // Bulletin Kazaňské technologické univerzity. - 2015. - č. 17 .
  6. ↑ V.A. Dotsenko, V.V. Sheba. K METODĚ SANITÁRNĚ-CHEMICKÉHO POSOUZENÍ POLYMERNÍCH MATERIÁLŮ A VÝROBKŮ Z NICH VE KONTAKTU S POTRAVINÁŘSKÝMI VÝROBKY A NÁPOJE  // Hygiena a sanitace. - 1972. - č. 10 .
  7. ↑ Bezpečnostní údaje pro chlorid sodný // MSDS (odkaz není k dispozici) . Získáno 6. února 2011. Archivováno z originálu 2. prosince 2011. 
  8. ↑ Hygienické normy GN 2.3.3.972-00 “2.3.3. Hygiena potravin. Nádoby, náčiní, obaly, zařízení a další druhy výrobků přicházejících do styku s potravinami. Maximální přípustná množství chemikálií uvolněných z materiálů přicházejících do styku s potravinami Archivováno 9. září 2010 na Wayback Machine .
  9. ↑ 1 2 Toxikologické a zdravotní aspekty melaminu a kyseliny kyanurové, 1.–4. prosince 2008 . KDO . Staženo: 25. srpna 2022.
  10. ↑ Schválený fond krmení pro poskvrněné mazlíčky Archivováno 26. ledna 2012 na Wayback Machine // UPI.com.
  11. ↑ Gerald F. Davis, Marina V. N. Whitman a Mayer N. Zald (zima 2008). " Paradox odpovědnosti " . Stanford Social Innovation Review . 6 (1). ISSN  1542-7099 . Archivováno z originálu dne 2021-05-16 . Staženo 2021-05-16 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
  12. ↑ Melamin , San Francisco Chronicle, 22. 10. 2008. (nedostupný odkaz) . Získáno 23. října 2009. Archivováno z originálu 23. března 2010. 

Viz také

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie