Melamin

Melamin là một bazơ hữu cơ ít tan  trong nước có công thức hóa học là C3H6N6,  danh pháp theo IUPAC là 1,3,5-triazine-2,4,6-triamine. Về thuật ngữ, theo tiếng Đức từ Melamin xuất phát từ hai thuật ngữ  hóa học kết hợp lại đó là Melam (là một sản phẩm dẫn xuất sau khi chưng  cất amoni  thiocyanat) và Amin. Melamin là trime của cyanamid, giống  như cyanamid, phân tử của chúng chứa 66% nitơ theo khối lượng [2]. Melamin được chuyển hóa từ cyromazine trong cơ thể của động thực vật [3][4].  Melamin kết hợp với axit cyanuric tạo thành melamin cyanurat.

Melamin được Liebig tổng hợp lần đầu tiên vào năm 1834. Đầu tiên  canxi cyanamid được chuyển thành dicyandiamid sau đó đun nóng đến trên  nhiệt độ nóng chảy để tạo thành melamin. Tuy nhiên, hiện nay các quy  trình sản xuất melamin trong công nghiệp đều dùng urê theo phương trình  phản ứng sau:

6 (NH₂)₂CO → C₃H₆N₆ + 6 NH₃ + 3 CO₂

Phản ứng được diễn giải theo hai bước sau.

Đầu tiên urê phân hủy tạo thành axit cyanic và ammoni, đây là phản ứng  thu nhiệt:

6 (NH2)2CO → 6 HCNO + 6 NH3

Sau đó axit cyanic polyme hóa tạo thành melamin và khí carbon dioxit:

6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2

Phản ứng sau là tỏa nhiệt,  nhưng xét toàn bộ quá trình là phản ứng thu nhiệt.

Ứng dụng chính của melamin

Melamin khi phản ứng với formaldehit tạo thành keo melamin.

Khi trộn lẫn với một số  nhựa, chúng tạo thành hỗn hợp có khả năng chống cháy do khi cháy chúng  giải phóng ra một lượng khí nitơ.

Melamine chỉ được phép dùng trong sản xuất công nghiệp (đồ chơi, đồ nội  thất, gia dụng…) với nhiều đặc tính ưu việt như tính kết dính cao, kháng  nhiệt tốt, không bị ăn mòn, không mùi vị… Ngoài ra, melamine còn được  dùng để sản xuất phân bón.

Độc tính của melanmin

Hiện có ít nghiên cứu về độ độc của melamine gây ra với con người.  Các nghiên cứu ở động vật cho thấy rằng LD₅₀ của melamine ở  chuột > 3000 mg/kg. Bản thân Melamin có độc tính thấp, nhưng khi  chúng kết hợp với axit cyanuric sẽ gây nên sỏi thận do tạo thành hợp  chất không tan melamin cyanurat.

Tiếp xúc với melamine lâu có thể dẫn đến tác hại về sinh sản, sỏi bàng quang hoặc  suy thận và sỏi thận, có thể gây ung thư bàng quang.

Melamine không được trao đổi chất, mà nhanh chóng bài tiết  qua nước tiểu. Tuy chưa có dữ liệu về độc tính của melamine qua đường  miệng ở người, nhưng các nhà khoa học đã thấy có tác hại trên chuột. Tệ  hại hơn, Trung tâm Quốc tế nghiên cứu ung thư (IARC) đã có kết luận rằng  có bằng chứng trên động vật thí nghiệm cho thấy, melamine có sản sinh  chất gây ung thư trong cùng điều kiện mà nó sản sinh ra sỏi bàng quang.

Theo tài liệu mới nhất mà Văn phòng đại diện WHO tại Việt Nam vừa công  bố, dựa trên những nghiên cứu ngẫu nhiên về thức ăn vật nuôi có nhiễm  melamine với sự phát triển của sỏi thận và suy thận cấp sau đó ở chó và  mèo, đã cho thấy rằng, melamine và các chất cấu trúc tương tự như nó,  như axit cyanua có thể kết hợp với nhau tạo ra tinh thể. Với liều lượng  cao, đạt ngưỡng tập trung, thì tinh thể này sẽ hình thành và gây tác  hại. Những nghiên cứu tiếp theo trên động vật cho thấy, khi chúng được cho ăn  hỗn hợp của melamine và axit cyanua, sẽ hình thành chất rắn trong ống  thận, cuối cùng làm tắc nghẽn, gây ra suy thận và hoại thận.

Phương pháp xác định melamin

Các phương pháp xác định melamin trước đây chủ yếu dựa vào xác định hàm lượng nitơ có trong mẫu. Có 2 phương pháp xác định thường dùng là phương pháp Kjeldahl và phương pháp Dumas.

Phương pháp Kjeldahl: Mẫu được phân hủy bằng H2SO4 tạo (NH4)+. Sau đó  NaOH được thêm vào để chuyển (NH4)+ thành NH3. NH3 được cho phản ứng với  lượng dư acid boric theo phản ứng H3BO3 + NH3 –> NH4+ + BO2-. BO2-  là baz nên được chuẩn lại bằng HCl. Từ đó xác định được hàm lượng N hay  protein trong mẫu. Phương pháp này chỉ dùng để xác định được nitơ tổng, việc xác định melamin trong sữa phương pháp này gặp nhiều hạn chế

Phương pháp Dumas: Mẫu được đốt cháy hoàn toàn ở nhiệt độ cao và xúc tác tạo  nước, CO2, N2 và các khí khác. Hỗn hợp khí được dẫn qua nhiều cột để hấp  thu lần lượt các khí. 1 đầu dò dẫn nhiệt được đặt cuối cũng để đo hàm  lượng của N2, từ đó biết được hàm lượng Nitrogen trong mẫu.

Sơ đồ phương pháp Dumas

Năm 2007, Hoa Kỳ đã phát hiện một số thức ăn cho vật nuôi có nhiễm  melamin do túi nhựa melamin thường được sử dụng để làm các bao gói cho  thực phẩm.