CHƯƠNG I. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HÀN THE 1. Nguồn gốc và cấu trúc hóa học của hàn the 1.
Lịch sử nghiên cứu và nguồn gốc của hàn the Hàn the - Borax (Phát âm tiếng Việt: Bo-rac) lần đầu tiên được phát hiện ở lòng hồ khô ở Tây Tạng và được nhập khẩu thông qua con đường tơ lụa đến vùng Arabia (Ả rập). Borax được sử dụng phổ biến trong cuối thế kỷ 19 khi Công ty Francis Marion Smith`s Pacific Coast bắt đầu đưa ra thị trường và phổ biến với các ứng dụng trong công nghệ, theo đó borax đã được khai thác ở sa mạc California và Nevada với số lượng đủ lớn để làm cho nó rẻ và sẵn. Borax còn được gọi là natri borat, natri tetraborat hoặc dinatri tetraborat, là một hợp chất quan trọng, một khoáng sản và một muối của axit boric. Thương phẩm thường là một loại bột màu trắng bao gồm tinh thể mềm không màu, dễ hoà tan trong nước.
Hàn the có trong các trầm tích evaporit được tạo ra khi các hồ nước mặn bị bay hơi lặp lại theo mùa. Các trầm tích có tầm quan trọng thương mại chủ yếu được tìm thấy gần Boron, California và các khu vực khác ở tây nam Hoa Kỳ, sa mạc Atacama ở Chile và ở Tây Tạng. Hàn the có trong thiên nhiên và thường được tìm thấy ở đáy các hồ nước mặn (salt lakes) sau khi các hồ này bị khô ráo.Hàn the có thể được sản xuất từ hai nguồn khác nhau: Khai thác và tinh chế từ quặng: - Borac (chứa chủ yếu muối Na2B4O7. 10H2O) - Kecnit (chứa muối Na2B4O7.
4H2O + H3BO3) - Colemanit (chứa muối Ca2B6O11. Nguyễn Duy Thịnh 9 HV: Phạm Thị Thanh Lịch – CB120585 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật - Idecnit (chứa muối Mg2B6O11. 13H2O) Kết quả thu được sản phẩm hàn the có độ tinh khiết từ 95-97%. Điều chế trong sản xuất công nghiệp từ các khoáng poly borate (hỗn hợp của Colemanit và Idecnit).
Hàn the có tên thương mại theo tiếng Anh là Sodium tetraborate, Sodium pyroborate, Sodium beborate. Tên hoá học đầy đủ là Natri tetraborate. Dạng tồn tại của hàn the Hàn the là một hợp chất hoá học của nguyên tố B (Bo) với Natri và Oxy, là muối của acid boric (H3BO3) ngậm 10 phân tử nước với công thức hoá học là Na2B4O7. Borax là một từ chung để chỉ một số loại muối của Bo dạng khan hoặc ngậm nước bao gồm: Hàn the khan (Na 2 B4 O7) Borax pentahydrat (Na 2 B4O7.5H2O) Borax decahydrate (Na 2B4O7.10H2O) Hàn the cũng có thể dễ dàng chuyển đổi thành axit boric và các muối borat, Phản ứng với axit clohydric để tạo thành axit boric là: Na2B4O7.10H2O + 2 HCl → 4 H3 BO3+ 2 NaCl + 5 H2O 1.
Tính chất cơ bn của hàn the 1. Tính chất Hàn the (Na2O4 B 7.10 H2O) là một loại muối ở dạng tinh thể màu trắng đục, không mùi, không vị, ít tan trong nước nguội nhưng tan nhiều trong nước nóng, tan trong glyxerin và không tan trong cồn 90 0. Khi tan trong nước nóng sẽ tạo ra acid boric (H3Bo3) và Natri hydrocid (NaOH) theo phản ứng sau: GVHD: PGS. Nguyễn Duy Thịnh 10 HV: Phạm Thị Thanh Lịch – CB120585 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Na2B4O7 + 7H2O H3BO3 + NaOH.
- Phân tử lượng 381,37 g/mol - Tỷ trọng và pha 1,73 g/cm3, rắn - Độ hòa tan trong nước 5,1 g/100 ml nước (20°C) - Điểm nóng chảy 75°C (348 K) - Điểm sôi 320°C (593 K). Mục đích của việc đưa hàn the vào sản phẩm Do không mùi, không vị, có tác dụng diệt khuẩn và khi có mặt trong các thực phẩm, hàn the có khả năng tăng cường liên kết cấu trúc mạng của tinh bột và protein, làm giảm độ bở, tăng độ dai, giòn của các loại thực phẩm được chế biến từ bột ngũ cốc hoặc từ thịt gia súc, gia cầm, cải thiện trạng thái cảm quan của sản phẩm, phù hợp với khẩu vị của người tiêu dùng. Chính vì tính chất này mà nhiều người thích sử dụng nó để làm tăng tính dai, giòn của các loại sản phẩm; hay sử dụng nó để pha trộn thêm bột cho vào giò, chả, thịt, cá các loại để giảm giá thành sản phẩm.1: Một số sản phẩm thực phẩm có thể chứa hàn the (hình ảnh minh họa) Ngoài ra, trong thực phẩm có nhiều protein như thịt, cá. lượng nước tồn tại khá lớn (65-80%) ở dạng tự do hoặc dạng liên kết.
Vì vậy khi sử dụng hàn the thì sự liên kết này càng bền chặt, cấu trúc protein càng vững chắc, tức là thịt có độ dai, giòn, độ đàn hồi cao hơn và có thể giữ nước ở mức tối đa nên cân nặng hơn. Điều GVHD: PGS. Nguyễn Duy Thịnh 11 HV: Phạm Thị Thanh Lịch – CB120585 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật này giải thích tại sao một số trường hợp không thể đo được vì nồng độ của hàn the vượt xa các chỉ số lớn nhất của dụng cụ đo. Tính sát khuẩn của hàn the rất mạnh, cho nên hàn the được sử dụng như một chất bảo quản để giữ cho vào thực phẩm được lâu mà không lo bị hư hỏng.
Chuyển hóa của hàn the trong cơ thể người Trong cơ thể người hàn the tích tụ vào não và gan nhiều nhất rồi đến tim, phổi, dạ dày, thận, ruột. Thông thường nó là một chất kích thích da, mắt, đường hô hấp. Ngoài ra nó có thể làm thoái hóa cơ quan sinh dục, làm suy yếu khả năng sinh sản và gây thương tổn cho bào thai. Acid boric còn có tác dụng ức chế thực bào nên làm giảm sức đề kháng của cơ thể.
Chính do đặc tính gắn kết với thực phẩm của hàn the mà nó làm cho thực phẩm khó được tiêu hóa hơn bình thường rất nhiều. Trẻ em dùng hàn the lâu ngày dẫn đến sự phát triển chậm trong tuổi trưởng thành. Phụ nữ bị nhiễm độc mãn tính do hàn the thì vết Bo có thể được thải trừ qua nhau thai và sữa, gây nhiễm độc tới thai nhi và trẻ nhỏ. Khi tích lũy trong cơ thể, hàn the còn có khả năng gây tổn thương gan và thoái hóa cơ 1.
Loại thải Hàn the ít khi gây ra ngộ độc cấp tính như asen, thủy ngân, nhưng lại gây ngộ độc mãn tính bằng cách tích lũy từ từ. Hàn the hấp thu và thải qua nước tiểu 80%, tuyến mồ hôi 3%, qua phân 1%, phần còn lại 15% được tích lũy trong cơ thể tức là không bị đào thải ra khỏi cơ thể, Hàn the tích lũy nhiều đặc biệt trong mô mỡ, mô thần kinh, gây độc tới tiêu hóa, các quá trình chuyển hóa và chức phận của các cơ quan trong cơ thể biểu hiện bằng các dấu hiệu: mất cảm giác ăn ngon, giảm cân, nôn, tiêu chảy nhẹ, mẩn đỏ da, rụng tóc, suy thận và cơn động kinh, thậm chí còn làm teo tinh hoàn, vô sinh hoặc các tai biến hệ tiêu hóa, làm rối loạn đồng hóa các albuminoit. Nguyễn Duy Thịnh 12 HV: Phạm Thị Thanh Lịch – CB120585 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Như phần trên tôi đã trình bày, cơ thể chỉ đào thải được khoảng 85% lượng hàn the ăn vào, phần còn lại sẽ tích tụ vĩnh viễn trong cơ thể, vì vậy sử dụng ít hàn the trong nhiều ngày cũng nguy hiểm như sử dụng nhiều hàn the trong một lần. Cc dạng nhiểm độc ở người a.
Nhiểm độc cấp tính: Trong sách "Hỏi đáp về vệ sinh an toàn thực phẩm" do Bộ Y tế phát hành vào tháng 3/2001, có viết: "Hàn the có thể gây ngộ độc cấp tính cho người sử dụng với liều lượng thấp. Liều từ 5g trở lên đã gây ngộ độc cấp tính, có thể dẫn đến tử vong. Tuy nhiên, tác động của hàn the chủ yếu là mãn tính. Hàn the ảnh hưởng đến chức năng hoạt động của thận, gan, gây biếng ăn, suy nhược cơ thể… Khi vào cơ thể, hàn the khó bị đào thải mà tích tụ ở gan, khi lượng tích tụ đủ lớn sẽ gây bệnh mãn tính".
Khi chúng ta ăn phải thực phẩm có chứa hàn the vượt tiêu chuẩn cho phép sau khi ăn 6-8 giờ thì sẽ xuất hiện các triệu chứng buồn nôn, nôn, tiêu chảy, co cứng cơ, chuột rút vùng bụng, vật vã, cơn động kinh, dấu hiệu kích thích màng não, tróc da, phát ban, đặc biệt là vùng mông, bàn tay, có thể có các dấu hiệu suy thận, nhịp tim nhanh, sốc trụy mạch, da xanh tím, co giật, hoang tưởng và hôn mê. Nếu vô tình ăn uống phải liều lượng gây ngộ độc, cần cấp cứu tại bệnh viện, gây nôn, rửa dạ dày và áp dụng nhiều biện pháp điều trị tích cực khác. Tuy nhiên, trường hợp ngộ độc cấp như vậy ít xảy ra. Thường gặp là các ca nhiễm độc trường diễn do tích luỹ hàn the qua nhiều lần ăn thực phẩm chứa chất này.
Tác hại đặc biệt nghiêm trọng đối với thai nhi và trẻ em. Vì vậy, phấn rôm nếu có một lượng nhỏ acid boric thì trên nhãn phải ghi rõ "không dùng cho trẻ sơ sinh". Nhiểm độc mãn tính: Do khả năng tích luỹ trong cơ thể của hàn the, gây ảnh hưởng quá trình tiêu hoá, hấp thụ, quá trình chuyển hoá và chức năng của thận, biểu hiện là mất cảm giác ăn ngon, giảm cân, nôn, tiêu chảy nhẹ, mẫn đỏ da, rụng tóc, suy thận, cơ động kinh, da GVHD: PGS. Nguyễn Duy Thịnh 13 HV: Phạm Thị Thanh Lịch – CB120585 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Luận văn thạc sĩ kỹ thuật xanh xao, suy nhược không hồi phục được.
Ngoài ra, acid boric còn có tác dụng ức chế thực bào, làm sức chống đỡ của cơ thể giảm. Các nghiên cứu về y học cho thấy nếu sử dụng nhiều hàn the sẽ có một số tác hại sau: - Ở mức độ thấp: sử dụng 3-5g/ngày: kém ăn, khó chịu toàn thân. - Ở mức độ cao: trên 5g/ngày: gây chậm lớn, tổn thương gan, teo tinh hoàn, giảm cân. - Người lớn liều 4-5g acid boric/ngày kém ăn và khó chịu.
- Trẻ em và sơ sinh nếu uống nhầm acid boric 1-2g/kgP chết sau 19 giờ đến 07 ngày. - Với liều từ 2-5g acid boric hoặc 15-30g borax, nạn nhân có thể chết sau 36 giờ. Kết quả nghiên cứu cho thấy, liều bắt đầu gây hại từ 10-40 ppm. Vào năm 1925, nhiều nước trên thế giới đã cấm không cho sử dụng hàn the để bảo quản thực phẩm.
Hàn the là một loại hóa chất không được phép sử dụng trong chế biến thực phẩm theo quyết định số 867/1998/QĐ-BYT của Bộ Y tế.