¿Qué elemento químico es la melamina?
Propiedades físicas y químicas
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La melamina es un cristal monoclínico de color blanco puro, inodoro, con una densidad de 1.573g/cm3 (16 ℃) . El punto de fusión bajo presión normal es de 354°C (descomposición); calentamiento y sublimación rápidos, la temperatura de sublimación es de 300°C. Soluble en agua caliente, ligeramente soluble en agua fría, ligeramente soluble en etanol caliente, insoluble en éter, benceno y tetracloruro de carbono, soluble en metanol, formaldehído, ácido acético, etilenglicol caliente, glicerina, piridina, etc. Baja toxicidad. Generalmente es estable, pero puede descomponerse y liberar cianuro a altas temperaturas.
Es débilmente alcalino (pKb=8) y puede formar sales de melamina con ácido clorhídrico, ácido sulfúrico, ácido nítrico, ácido acético y ácido oxálico. En condiciones neutras o débilmente alcalinas, varias hidroximetilmelaminas se condensan con formaldehído, pero en condiciones débilmente ácidas (pH 5,5 ~ 6,5), se condensan con derivados de hidroximetilo para formar productos de resina. Cuando se hidroliza con un ácido fuerte o una solución acuosa alcalina fuerte, el grupo amino se reemplaza gradualmente por un grupo hidroxilo y se convierte en diamida de ácido cianúrico, que se hidroliza aún más para formar monoamida de ácido cianúrico y finalmente ácido cianúrico.
Principales usos La melamina es un producto intermedio químico orgánico básico con una amplia gama de usos. Su principal uso es como materia prima para la producción de resina de melamina formaldehído (MF). La melamina también se puede utilizar como retardante de llama, agente reductor de agua y limpiador de formaldehído. La resina tiene una dureza mayor que la resina de urea-formaldehído. No es inflamable, es resistente al agua, al calor, al envejecimiento, a los arcos y a la corrosión química. Tiene buenas propiedades de aislamiento, brillo y mecánicas. Es ampliamente utilizado en madera, plásticos, revestimientos, fabricación de papel, textiles y cuero, energía eléctrica, medicina y otras industrias. Sus principales usos son los siguientes:
(1) Tablero decorativo: Puede convertirse en laminados ignífugos, resistentes a terremotos y resistentes al calor, tableros decorativos de colores brillantes, fuertes y resistentes al calor, utilizados para aviones, barcos y muebles, así como materiales de decoración de edificios ignífugos, resistentes a terremotos y resistentes al calor.
(2) Recubrimiento: después de la eterificación con butanol y metanol, se puede usar como material base de recubrimientos termoendurecibles avanzados y recubrimientos en polvo sólidos. Se puede usar para fabricar recubrimientos metálicos y pinturas decorativas avanzadas de resina amino. para automóviles y electrodomésticos.
(3) Polvo de moldeo: el plástico de melamina se puede fabricar mediante mezcla, granulación y otros procesos. No excede el estándar, es resistente a las manchas y puede mantener buenas propiedades eléctricas cuando está húmedo. fabricados en blanco, utensilios domésticos anticaída, sanitarios, vajillas de melamina, equipos eléctricos y otros materiales aislantes avanzados.
(4) Papel: Después de la eterificación, se puede utilizar como agente de tratamiento del papel para producir billetes antiarrugas, antiencogimiento y no perecederos, mapas militares y otros papeles de alta gama.
(5) La resina de melamina formaldehído se puede mezclar con otras materias primas para producir agentes de acabado de telas, agentes curtientes de cuero, agentes de pulido y agentes impermeabilizantes, adhesivos de caucho, aceleradores de combustión y agentes reductores de agua de cemento de alta eficiencia. , y agentes de desalinización de acero, etc.
Toxicidad biológica
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Actualmente, la melamina se considera ligeramente tóxica, con una dosis letal de más de 3 g/kg de peso corporal en ratas. Según un informe experimental de 1945, no se encontró ningún envenenamiento evidente después de que ratas, conejos y perros fueran alimentados con grandes dosis de melamina. La ingestión prolongada de melamina en animales puede causar daños a los sistemas reproductivo y urinario, cálculos en la vejiga y los riñones, e inducir aún más cáncer de vejiga. El Manual Internacional sobre Seguridad Química de 1994, Volumen III, y la Tarjeta Internacional de Seguridad Química, editados conjuntamente por la Agencia Internacional para la Seguridad Química y la Comisión Europea, sólo muestran que la ingesta prolongada o repetida de melamina puede afectar los riñones y la vejiga, provocando la formación de cálculos. . Sin embargo, una investigación preliminar sobre la contaminación de alimentos para mascotas en los Estados Unidos en 2007 mostró que la proteína de trigo en polvo mezclada con ≤6,6 melamina era la causa de la intoxicación por alimentos para mascotas, lo que puso en duda la conclusión antes mencionada de toxicidad leve. Sin embargo, por motivos de seguridad, la vajilla fabricada en melamina llevará la marca "No utilizar en horno microondas".
Principio de la proteína falsa
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Debido a fallas en los métodos de detección del contenido de proteínas en la industria de alimentos y piensos, la melamina se utiliza a menudo como un aditivo alimentario utilizado por empresarios sin escrúpulos para mejorar el índice de contenido de proteínas en las pruebas de alimentos, por lo que la melamina también se denomina "sabor a proteína".
La proteína está compuesta principalmente de aminoácidos, y su contenido de nitrógeno generalmente no supera el 30, mientras que el contenido de nitrógeno de la fórmula molecular de la melamina es de aproximadamente 66. El método común de análisis de proteínas, el "método Kjeldahl", estima el contenido de proteínas midiendo el contenido de nitrógeno. Por lo tanto, agregar melamina aumentará el contenido de detección de proteínas de los alimentos, lo que hará que los alimentos de calidad inferior pasen la detección de las agencias de inspección de alimentos. Se espera que el contenido de proteína de prueba en los alimentos y polvos de proteína vegetal aumente en un punto porcentual, y el costo de usar melamina será solo 1/5 de las materias primas proteicas reales. La melamina, como polvo cristalino blanco, no tiene olor ni sabor y no se detecta fácilmente después de ser adulterada.
Incidente de la leche en polvo: el contenido de proteína de todas las marcas de leche en polvo es de 15 a 20 (marcado en el empaque del supermercado por la noche como 10 a 20) y el contenido promedio de nitrógeno de la proteína es 16. Si el contenido de proteína de una leche en polvo calificada es 2,8 y el contenido de nitrógeno es 0,44, el contenido de proteína de una leche en polvo calificada es 18 y el contenido de nitrógeno es 2,88. El contenido de nitrógeno de la melamina es 66,6, que es 151 veces mayor que el de la leche y 23 veces mayor que el de la leche en polvo. Añadir 0,1 g de melamina por cada 100 g de leche puede aumentar las proteínas en un 0,4.
Ligeramente soluble significa que 1 g (ml) del soluto se puede disolver en 100 ~ menos de 1000 ml de disolvente, y la melamina es ligeramente soluble en agua. En cuanto a la solubilidad en la emulsión de leche de aceite en agua, aún no se han encontrado datos experimentales, pero creo que es mejor que el agua y es necesario verificarla.
Tecnología de síntesis
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La melamina fue sintetizada por primera vez por Justus von Liebig en 1834. El método de la diciandiamida se utilizó en la etapa inicial: se produjo cianamida cálcica (CaCN2) hidrolizando y dimerizando carburo de calcio (CaC2) para generar diciandiamida, que luego se descompuso calentándola para generar melamina. En la actualidad, debido al elevado coste del carburo de calcio, se ha eliminado el método de la diciandiamida. En comparación con este método, el método de la urea es de bajo costo y actualmente se usa ampliamente. La urea utiliza amoníaco como vehículo y gel de sílice como catalizador. Hierve a 380-400 °C y primero se descompone para formar ácido ciánico, que luego se condensa para formar melamina.
6 (NH2)2CO → C3H6N6 6 NH3 3 CO2
Enfriar y capturar el gas de melamina generado para obtener el producto crudo, luego disolverlo, eliminar impurezas y recristalizarlo para obtener el producto terminado. El método de la urea produce melamina, que consume unos 3.800 kilogramos de urea y unos 500 kilogramos de amoníaco líquido por tonelada de producto.
Según las diferentes condiciones de reacción, el proceso de síntesis de melamina se puede dividir en método de alta presión (7-10 MPa, 370-450 ℃, fase líquida) y método de baja presión (0,5-1 MPa, 380 -440 ℃, fase líquida) y método de presión atmosférica (
La mayoría de los procesos de producción de melamina extranjeros llevan el nombre de empresas de desarrollo de tecnología, como el proceso BASF de Alemania, el proceso Linz químico austriaco, el proceso Lurgi y Allied de Estados Unidos). Signal Chemical, el proceso Nissan de Japón y los métodos DSM de los Países Bajos, etc. Según las diferentes presiones de síntesis, estos procesos de producción se pueden dividir básicamente en tres procesos: proceso de alta presión, proceso de baja presión y proceso de presión normal. Actualmente, Nissan de Japón. El proceso y el proceso de alta presión de Allied-Eurotechnica de Italia, el proceso de baja presión DSM de los Países Bajos y el proceso de presión atmosférica de BASF son un proceso tecnológicamente avanzado y competitivo en las empresas de producción de melamina de mi país. En su mayoría, se adopta un proceso de presión atmosférica semiseco, utilizando urea como materia prima y gel de sílice como catalizador por debajo de 0,1 MPa. La melamina se sintetiza a alrededor de 390 °C y la melamina se cristaliza en un condensador. El producto crudo se disuelve. filtrado y cristalizado para hacer el producto terminado.