UNIVERSITATEADETIINEAGRONOMICEIMEDICINVETERINARBUCURETI

CONTROLUL SI EXPERTIZA PRODUSELOR ALIMENTARE

TEMA PROIECTULUI: CONTAMINAREA CU MERCUR A PRODUSELOR ALIMENTARE

Student:

CUPRINS

Bibliografie.......................................................................................................................................3 Introducere.. .....................................................................................................................................4 Istoric................................................................................................................................................4 Structura............................................................................................................................................5 Raspandire.........................................................................................................................................6 Surse..................................................................................................................................................7 Proprietati.. .......................................................................................................................................9 Metode de identificare si dozare. ....................................................................................................10 Limite admisibile.............................................................................................................................12 Metode de diminuare a contaminarii...............................................................................................12 Concluzii..........................................................................................................................................13

BIBLIOGRAFIE

1. Mary Elvira Weeks, The discovery of the elements. II. Elements known to the alchemists., J. Chem. Educ., 19322. Adrian Rivi Contaminani agroalimentari, Editura: EUROSTAMPA; Timioara 2004 pag 112-1263. Iosif Gergen Analiza produselor agroalimentare Editura: Eurostampa, Timioara 2004, pag. 288-2894. Letiia Ghizdavu Chimia bioanorganic , Editura: Poliam, Cluj Napoca 20005. http://en.wikipedia.org/wiki/Mercury_(element)6. http://www.home.datacomm.ch/rezamusic/sugar_misc7. http://referat.clopotel.ro/Totul_despre_mercur-5991.html

INTRODUCERE

n acest referat s-a abordat problema contaminrii produselor alimentare cu mercur i compui ai mercurului precum i efectul pe care aceast contaminare l are asupra organismului uman . Informaiile necesare pentru realizarea referatului provin din surse electronice i literare. Materialul a fost astfel organizat nct s fie puse n eviden aspecte legate de sursele de contaminare, limitele maxime admisibile, metode de identificare i dozare i tehnici de diminuare a contaminrii .

ISTORIC

Mercurul, de asemenea numit argint viu sau hidrargir, este un metal prezent in mediul natural cu simbolul chimic Hg. El a fost cunoscut de catre chinezi, indieni i egipteni i a fost gsit de asemenea n mormintele egiptene inc din 1500 i.Hr.n secolul 4 i.Hr. Aristotel denumea mercurul ca hydro-argyros ceea ce se traduce ca argint-lichid sau hidrargir. Simbolul chimic Hg provine de la romanul Hydragyrum. Denumirea modern a elementului este furnizat de ctre alchimiti. Alchimitii au observat un flux rapid al lichidului i l-au asociat cu planeta Mercur ce se afl mereu in micare.Alchimistii credeau c mercurul este cea mai important substan deoarece cuprindea solidul i lichidul, pmntul si cerul, viata si moartea. Imparatii chinezi au folosit mercurul pentru a-si prelungi viata, desi dupa toate zvonurile, a avut un effect opus. In ciuda faptului ca mercurul este acum cunoscut a fi extrem de toxic, unele medicamente traditional chinezesti inca contin un nivel ridicat de mercur.In 1759, Adam Braun si Mikhail Lomonosov (St. Petersburg, Russia) au obtinut mercurul solid congeland un termometru cu mercur intr-o combinatie de zapada si acid azotic concentrat. Acest experiment a dovedit ca mercurul are proprietati similare altor metale.In 1772 si 1774, omul de stiinta suedez Carl W. Schelee si chimistul englez Joseph Priestley au incalzit oxidul de mercur si au descoperit ca degaja un gaz ce a facut o lumanara sa arda de cinci ori mai repede decat in mod normal astfel au descoperit oxigenul.Priestley a descoperit mai multe gaze, cum ar fi oxidul de azot (gaz ilariant) deoarece el le-a colectat peste o baie de mercur in loc de apa. Spre deosebire de apa, mercurul nu dizolva gazele, lasandu-le disponibile pentru descoperire.Chimistul englez Humphry Davy a folosit mercurul in mai multe activitati de cercetare. De exemplu, Davy a izolat calciul, pentru prima data, cu ajutorul unui electrod de mercur pentru a forma un amalgam de calciu.STRUCTURA

Mercurul este un metal prezent in mediul natural ce poate fi intalnit sub forma metalica (sare anorganica sau compus organic). Toxicitatea mercurului difera in functie de compus. Sarurile anorganice au, de obicei, un efect coroziv ce distruge pielea.Acest element este unul dintre poluantii majori ai mediului inconjurator. Mercurul si compusii sai se utilizeaza in industria hartiei, vopselelor, industria chimica, metrologie si mai ales in agricultura.Mercurul din sol sau din apa, este convertit de microgranule anaerobe pe fundul apelor curgatoare si de microorganisme in metil-mercur care se acumuleaza in biosfera. Aceste microorganisme pot transforma mercurul anorganic in metil-mercur apoi in dimetil-mercur volatil care trece in atmosfera.Mercurul este de culoare alb-lucioasa (precum argintul), lichid la temperatura camerei cu emitere de vapori. Conductibilitatea calorica si electrica sunt mici (2%, respectiv 1,6% comparativ cu argintul). Din cauza tensiunii superficiale mari, mercurul formeaza picaturi ce iau form asferica.Valenta intalnita in general este de +2, compusii Hg (II) fiind mai numerosi decat composii HG(I). Pe langa sarurile Hg(II) se mai cunosc cativa produsi organici ai Hg(II). Acestia sunt insolubili in solventi organici.Mercurul nu este esential pentru om, dimpotriva, se cunosc cateva efecte toxice reversibile si ireversibile, in special neurotoxice si embriotoxice. Datorita afinitatii pentru gruparile thiol (-SH), compusii mercurului sunt potentiale enzime toxice. Aici se presupune a fi vorba de efecte sinergice si antagonice cu alte microelemente.Tensiunea ridicata a vaporilor sai, 0,01mm la 50C, 0,3 mm la 100C si 2,8 mm la 150C, faciliteaza in anumite locuri de munca, inhalarea vaporilor de mercur ce dauneaza organismului.Mercurul pur nu se oxideaza in aer uscat, la temperatura camerei. Incalzit in prezenta aerului, pana aproape de fierbere, mercurul trece in oxid mercuric rosu, care se descompune la temperaturi mai inalte. Se foloseste de obicei in aparatele de masura ca si electroc sau la extractia aurului.

RASPANDIRE

Mercurul se gsete n scoara terestr n medie cam 0.08g/ton de piatr. Mercurul nativ apare n picturi izolate i ocazional n mase fluide mai mari, de obicei cu cinabru, n apropierea vulcanilor sau a izvoarelor termale. Foarte rar, Mercurul a fost gsit ca moschellandsbergit (cu argint), potartite (cu palladium) i amalgam cu aur. Cel mai important mineral al mercurului este cinabrul, HgS, care reprezint aproape unica surs de obinere a mercurului. Mercurul este extras prin arderea cinabrului in aer, urmat de condensarea vaporilor de mercur.Este foarte toxic. Otrvirea poate rezulta din inhalarea vaporilor de Mercur, din nghiirea unor compusi ai lui sau din absorba lui prin piele.Mercurul natural se gseste sub forma a apte izotopi stabili : Hg (0.15%), Hg (10.02%), Hg (16.84), Hg (23.13), Hg (13.22), Hg (29.80%) si Hg (6.85%). Pentru experimente de mare precizie este folosit M. pur (Hg-198) din punct de vedere izotopic, obtinut prin bombardarea cu neutroni a aurului pur (Au-197).Cinabrul se recunoaste uor dup culoarea roie strlucitoare, greutate specific mare (~8g/cm3) si duritate mica (2-2,5 pe scara Mohs). Principalele zcminte de cinabru se gsesc n Spania (Almaden), Italia, CSI, Jugoslavia, SUA (California), Mexic, Canada, Peru, Chile, Argentina, China, Japonia. In tara noastra se gsesc minerale de mercur n Munii Apuseni.Exist mai mult de 25 minereuri cunoscute, care contin Mercur, dar principalul minereu este cinabrul, de culoare rou spre maron roscat. Unele depozite de cinabru pot s conin, de asemeni Mercur elementar. Mineralul a fost gsit pe toate continentele, cu exceptia Antarcticii. Se ntlneste n toate tipurile de roc, de orice vrst, de obicei singur, dar, uneori i in asociatie cu antimoniu, aur, fier si zinc.Depozitele de Mercur sunt mici si neregulate, cel mai adesea sub forma de filoane. Cea mai obinuit metod de descoperire a zcmntului este saparea subteran, cu freze convenionale i dinamitare, urmate de ncrcare mecanic n vagoane speciale pentru transportul minereurilor.Deoarece cinabrul conine mai puin decat 1 % mercur, diverse metode de prelucrare a mineralului, precum sitarea, flotarea, decantarea, au fost practicate pentru obinerea minereului de Mercur.Mercurul se gseste n cantiti mici i n atmosfera, unde ptrunde mai ales sub form de vapori, n toate cazurile cnd mercurul lichid nativ sau preparat artificial, se gsete n contact direct cu atmosfera.

SURSE

Mercurul este un poluant prezentat n mediul ambiant (ap, aer, sol) sub form de reziduri de pesticide organo-mercurice utilizate n tratarea seminelor nainte de semnare. Are capacitatea de bioacumulare n lanul trofic. Se pot obine produse zaharoase contaminate de la psri i mamifere care au consumat semine tratate. n ap i sol convertirea mercurului n compui organici poate fi influenat de microorganisme.Poluarea mediului nconjurtor cu Hg capt importan major datorit contaminrii produselor agroalimentare i dintre acestea a zahrului i a produselor zaharoase, care reprezint o mare importan din alimentaia omului i n special a copiilor. Mercurul este un metal care poate fi gsit n toate cele trei medii majore ale Terei, ap, aer, sol. Sursele de contaminare cu mercur sunt naturale i artificiale. Principala surs natural o constituie sulfura mercuric care conine 86,5 % Hg. Concentraia mercurului n scoara pmntului este de 0,5 mg/kg.O alt surs important de contaminare a atmosferei cu Hg o reprezint arderea combustibililor fosili.O alt surs de contaminare a aerului cu Hg o reprezint transportul terestru i se datoreaz numrului mare de mijloace de transport, aglomerrile urbane.innd seama de coninutul Hg n apa mrilor i oceanelor, principalul risc ecologic declanat de mercur l reprezint deversarea apelor industriale de la fabricarea electrolitic a clorurii i hidroxilului de sodiu.Toxicitatea ridicat a compuilor mercurului i aciunea lordisimulat constituie o ameninare extrem de serioas pentru hrana omului.n general doza letal se cuprinde n limitele 10-15 mg/kg greutate corporal la om. Organomercuricele devin i mai toxice cnd sunt inhalate pe cale pulmonar sub form de pulberi sau vapori de mercur.Riscul de poluare a solului i plantelor depinde de structura i caractericticile solului i combinaiile metalelor grele n sol.Contaminarea cu mercur poate avea loc din utilaje i metale de ambalaj care nu corespund cerinelor sanitare.Ptrunderea n organism a mercurului se face sub form de pulbere fin, soluie, vapori pe mai multe ci: cale digestiv, odat cu consumul de alimente; cale pulmonare (prin inhalarea vaporilor i pulberilor; cale tegumentar;Este recomandat s se fac determinri de mercur din plantele comestibile din zonele vulcanice cnd n materia prim sau n procesul tehnologic este prezent mercurul. Organismul uman primete mercur din aerul respirabil, apa de but i din alimente.Nivelele mercurului n alimente sunt relativ sczute, depinznd n principal de cantitatea de mercur ce trece prin sol prin plante n rdcini.Industria chimic este rspunztoare de o poluare intens n special a atmosfere, datorit noxelor gazoase rezultate n timpul proceselor technologice. Alti poluani industriali includ metalele grele, cum ar fi mercurul, plumbul i cadmiul. Pestii n special sunt vulnerabili la poluanii industriali, deoarece apele se pot contamina prin apele reziduuale sau a scurgerilor accidentale.Unele rapoarte recente asupra nivelului n care mercurul se gsete n petii prdaori de talie mare au determinat anumite autoriti europene s emita avertismente - acesti pesti nu trebuie consumati de copii si femei nsarcinate sau care alapteaz. Ingerarea ocazional de ctre alte grupe de consumatori nu ridic o problem, totui, ingerarea trebuie limitat la o singur dat de sptmna. Industria piscicol a rspuns acestor riscuri prin pescuirea petilor de apa adnca, de talie mai mic, acetia fiind mai puin suspeci de a fi contaminai cu metale grele. EU a stabilit standarde referitoare la nivelul contaminarii cu metale grele i aceste standarde sunt ntotdeauna atent monitorizate.Pentru Produsele obinute pe baza de amidon, glucoz, miere, zahr se numesc produse zaharoase sau dulciuri. Acestea sunt mult apreciate de consumatori datorit valorii energetice ridicate i proprietilor psiho-senzoriale de gust, arom i culoare. Coninutul ridicat de substan uscat format n special de glucide confer produselor zaharoase o valoare energetic ridicat. 100g halva corespund 500 calorii dezvoltate n organism, 100g de bomboane sticloase dezvolt n organism 384 calorii iar 100g de ciocolat ntre 500-600 calorii

PROPRIETATI

Aa cum am mai artat, mercurul este un metal alb-argintiu, strlucitor, singurul metal lichid la temperatura obisnuit. Dup mercur, cesiul i galiul sunt metalele cu cele mai sczute puncte de topire :

Hg Cs Gap.t. (oC) - 38, 87 28,5 29,8

Sub punctul de congelare mercurul devine un metal alb, maleabil. Dei fierbe la 356,9 oC, mercurul emite vapori chiar si la -40oC. Din aceasta cauz atmosfera atelierelor care lucreaz cu acest metal este ntotdeauna saturat cu vapori de mercur. Viteza de evaporare a mercurului este mai mare dect viteza de formare, aa se explic volatilitatea lui ridicat.Mercurul are proprietatea de a dizolva multe metale, dnd natere la aliaje numite amalgame. Unele amalgame se formeaz la rece, prin contactul direct dintre metalul compact i mercur. Altele se obin numai prin aciunea mercurului asupra metalului fin divizat i eventual nclzit.Deosebit de uor formeaz mercurul amalgame cu Na, K, Au, Ag, suficient de uor cu Pb, Sn, Zn, Cd i mai greu cu Cu. Mercurul nu se aliaz cu Mn, Co, Fe si Ni.Mercurul nu se volatilizeaz la temperatur obinuit n aer uscat. n aer umed se acoper cu o pelicul cenuie de oxid de mercur. nclzit n aer sau n oxigen, pn aproape de punctul de fierbere, se oxideaz uor, trecnd n acid rou de mercur care, nclzit mai departe, se redescompune n elemente.Halogenii atac mercurul la rece formand halogenuri, iar sulful se combin cu Hg, prin simpla mojarare, trecnd in HgS. Se dizolv numai n acizii oxidani.Reactivitatea mercurului este explicat prin potenialul sau de ionizare care este mai mare dect al aurului i al argintului. n aceast privin mercurul este mai nobildect aceste metale. Dac n natur, afar de procesele de formare a mercurului nativ nu ar avea loc concomitent cu evaporarea lui, atunci desigur c starea nativ ar fi fost pentru mercur mai frecvent chiar dect pentru aur si argint. Potenialul de ionizare mare al mercurului determin multe dintre particularitile lui chimice, cum este de exemplu, ineria fa de o serie de reactivi chimici din natur (oxigen, acizi).

METODE DE IDENTIFICARE I DOZARE

Metoda se deosebete de cea clasic prin dou elemente: mineralizarea umed n condiii speciale; determinarea fr flacr, folosind o celul de atomizare

Principiul metodei: Proba de cercetat este supus mineralizrii cu acid sulfuric i permanganat de potasiu, prin care mercurul s elibereaz de compuii organici, ca mercur ionic. Prin reducerea cu clorur stanoas n mercur metalic, se creeaz posibilitatea msurrii vaporilor de mercur din aer

Reactivi: acid sulfuric concentrat permanganat de potasiu clorur stanoas soluie stoc de mercur soluie nr. 1(500 ml cu acid sulfuric 1 N) soluie diluat nr 2

Pentru determinarea mercurului trebuie s se foloseasc sticlrie Pyrex. Dup splare se fierbe cu ap regal apoi se cltete cu ap distilat. Mercurul se cerceteaz din aer i organe (distrugere prin metoda Ogier, izolare cu HgS, solubilizare n ap regal). Identificarea mercurului se realizeaz prin formare HgI2 , reacia cu difenilcarbazon.Punerea preliminar n eviden a mercurului se poate face i prin proba Reinsch. Pentru cercetarea mercurului n aer se folosete metoda Polejaev: captarea toxicului n soluie de iod iodurat i decolorarea acestuia cu amestec de sare de cupru i sulfit i dozarea calorimetric liniar a biiodurii de mercur rezultat fa de soluia standard.

Determinarea Hg prin spectrofotometrie de absorbie chimic

Principiul metodei:Este o metod de determinare a concetraiei mercurului din proba supus cercetrii, prin msurarea absorbiei unei radiaii electromagnetice, la trecerea acestuia prin mediul ce conine sub form de vapori uniform distribuii, atomii liberi ai elementelor ce se cerceteaz.Radiaia electromagnetic este furnizat de o surs de radiaii cu totul special, denumit lamp cu catod scobit.Utiliznd parametrii cei mai adecvai, prin aceast metod de absorbie, se pot obine sensibiliti foarte bune de analiz.Mercurul sub form de vapori, pulberi i aerosoli sunt reinui din aer n soluii absorbante. Mercurul din produsele alimentare contaminate, necesit n prealabil, eliberarea din substana organic prin mineralizare.

Determinarea din aer:

Hrtia indicatoare i prezena vaporilor de mercur i modific culoarea de la glbui la roz.Concentraia n mercur se citete direct pe scara gradat imprimat pe tub.

Dozare din aer; metoda spectrofotometric

Mercurul formeaz cu ditizina la pH =1.5 un complex de culoare portocalie.Specialitatea este asigurat n condiiile metodei, deoarece ditioza d compleci colorai cu mai multe metale, astfel mercurul este singurul metal capabil s dea ditiozant.

Reactivi:-acid sulfuric concentrat (d =1.84)-galben de metalin, (sol 0.1%)-rou de fenol (0.1%)-ditizon (sol 0.005% in toluen)-hidroxilamin (sol 10%)-EDTA-Na2-toluen pur-amoniac d=0.88;

LIMITE ADMISIBILE

Dozele sptmnale sunt de 0.3 mg Hg total de persoan. Mercurul este uor absorbit n plmni unde rmne pn la 7 ore, nainte de a fi oxdat de ctreoxigen i trece sub forma ionic n snge.inndu-se seama de concentraia mercurului n creier, distribuia acestuia n organism i de viteza de excreie, s-a considerat ca fiinmai adecvat un nivel de 0.05n Brazilia, Danemarca, Suedia, limita maxim admisibil de mercur in produsele agroalimentare este de 0.05 mg/kg. FAO/WHO recomand un nivel maxim de 0.05 mg/kg de mercur pentru toate produsele alimentare inclusiv cele zaharoase.

Puritatea aditivilor trebuie s corespund urmtoarelor cerine generale:

- arsen(mg/kg)-maximum3; - plumb(mg/kg)-maximum 10; - cupru (mg/kg) - maximum 50; - zinc (mg/kg) - maximum 25; - cadmiu (mg/kg) - maximum 5; - mercur (mg/kg) maximum 11

METODE DE DIMINUARE A CONTAMINRII

Exist unele situaii, cnd poate aprea contaminarea cu izotopi radioactivi ai mercurului n urma unor accidente nucleare , cnd aceti izotopi radioactivi pot fi pui n libertate , provocnd iradierea organismului uman . O alt posibilitate de contaminare este cea reprezentat de compuii organici ai mercurului. n cazul intoxicaiei cu mercur, care poate aprea n mod accidental prin ingestie, se impune acordarea msurilor de prim - ajutor. Tot n mediile industriale se poate realiza poluarea apelor (ape curgtoare, subterane) prin deversare de deeuri ce conin mercur , caz n care se impune purificarea apelor afectate .n intoxicaiile cu mercur, acestea se localizeaz n ficat, rinichi i creier. n ceea ce privete gradul de toxicitate: Hg (o) este mai puin toxic dect Hg (II) i ionii R+Hg care sunt solubili n lipide i circul uor prin membrane (de exemplu prin snge la creier).

CONCLUZII

Clorura mercuric HgCl2, cunoscut sub denumirea de sublimat coroziv, se utilizeaz n medicin ca antiseptic si dezinfectant de uz extern. Att mercurul ct i srurile solubile de mercur sunt otrvuri puternice. Srurile de mercur (II) administrate pe cale bucal produc leziuni ale stomacului, intestinului i rinichilor, iar n doze mari duc la moarte rapid. Mercurul foloseste n: tehnica, fizic, i multe alte domenii; Mercurul mai este folosit i la prepararea medicamentelor, a ngrmintelor chimie i la producerea pe cale electrolitica a sodei caustice i a altor substante folosite pe scar industrial la construirea unui mare numr de aparate ca: barometre, manometre, termometre, densimetre, areometre, pompe de vid; Compuii insolubili sunt relativ netoxici. Calomelul, Hg2Ce2 se ntrebuineaz ca purgativ i vermifug. Inhalarea, timp mai ndelungat, a vaporilor de mercur din atmosfer duce la otrviri cronice sau ntrebuinarea ndelungat a pomadelor cu mercur provoac eruptii ale pielii. Mercurul are o aciune nefast i asupra plantelor. Cantitti importante de mercur sunt folosite la obinerea amalgamelor

Amalgamul de argint sau de staniu, care la nceput este plastic i dup cteva ore se ntrete, este folosit n tehnica dentar. n prezent se caut nlocuirea amalgamului de argint folosit la punerea plombelor dentare cu alte materiale, pentru c s-a demonstrat c mercurul din plombele dentare poate migra n organism, depunndu-se n oase i astfel provocnd boli foarte periculoase.Controlul oficial al alimentelor va trebui s fie atent asupra substanelor vtmtoare i interzise ct i a acelora fr valoare nutritiv sau gust plcut. Ca atare , menionm , n special urmtoarele : colorani nocivi , ageni de spumare , arome ( nitrobenzen , metale grele , de asemenea sulfat de calciu , carbonat de calciu , sulfat de bariu , talc , argil , ioduri i alte substane minerale , ageni sintetici de ndulcire , conservani ).Zincul, cadmiul i mercurul, precum i compuii acestor elemente joac un rol foarte important n viaa omului din cele mai vechi timpuri, chiar dac atunci nu erau la fel de bine cunoscute ca acum. Utilizarea pe scar larg n industrie, art, cercetare au fcut ca aceste elemente s fie foarte apreciate de om, chiar dac ele nu se gsesc n natura n cantiti foarte mari.Proprietile acestor elemente (n special zincul i cadmiul) printre care i aceea c elementele formeaz la suprafa o pelicula protectoare de oxid care mpiedica naintarea oxidri au fcut ca aceste metale s fie folosite n industrie la protejarea metalelor mai puin rezistente la oxidri, dar i la formarea de aliaje la care particip n diferite procente conferindu-le acestora proprieti superioare. 13