Các thông tin chung Styrene là gì
Công thức phân tử C8H8
Các tên gọi khác: phenylethene, vinylbenzene, ethenylbenzene, styrol
Các tính chất hóa lý của Styrene
Hệ số chuyển đổi nồng độ trong không khí: 1 ppm = 4,2 mg/m3
Trạng thái vật lý: không màu, dung dịch nhớt
nhiệt độ nóng chảy -30,6 oC
Nhiệt độ sôi 145 oC
áp suất hơi: 0,6 kPa ở 20 oC
khối lượng riêng 0,91 g/cm3 ở 20 oC
độ tan trong nước 300 mg/L ở 20 oC
Các tính chất cảm quan của Styrene
Ngưỡng cảm nhận vị trung bình của styrene trong nước ở 40 oC là 0,12 mg/L. Styrene có mùi ngọt với ngưỡng phát hiện mùi từ 0,02 đến 2,6 mg/L. Ngưỡng phát hiện mùi ở 60 oC cũng đã được công bố là 0,0036 mg/L. Ngưỡng phát hiện mùi trong không khí được ước lượng khoảng 0,1 mg/m3
Các ứng dụng chính:
Styrene được sử dụng để sản xuất các loại nhựa tổng hợp
Sự tồn tại trong môi trường
Styrene trong không khí rất hoạt động khi có mặt gốc hydroxyl và ozone, thời gian bán hủy khoảng 2 giờ. Trong không khí nó bị oxy hóa thành aldehyde, ketones, và axit benzoic. Các hợp chất peroxide có khối lượng phân tử lớn cũng có thể được hình thành.
Phương pháp phân tích
Hàm lượng styrene trong nước có thể được xác định bằng phương pháp sắc kí khí với đầu dò tín hiệu dạng ion hóa quang học. phương pháp này có thể đo trong khoảng 0.05 đến 1500 microgam/L. Xác nhận bằng phương pháp phổ khối (giới hạn phát hiện 0.3microgam/L).
Hàm lượng trong môi trường và khả năng tiếp xúc với con người của Styrene
Trong không khí
Ở những nơi xa nguồn phát thải thì hàm lượng styrene không đáng kể vì nó phản ứng rất nhanh với ozone và gốc hydroxyl. Tại Munich, hàm lượng phát hiện ngoài trời khu công nghiepj có giá trị trung bình 0.5 đến 5.9 microgam/m3. Gần nhà máy sản xuất styrene hàm lượng là 0.3 đến 3000 microgam/m3. Hàm lượng styrene trong nhà có người hút thuốc lá cao hơn đáng kể so với nhà không có người hút thuốc. Giá trị trung bình mà con người tiếp xúc là 1,3 đến 1,9 microgam/m3 ở trong nhà và 0,1 – 0,7 microgam/m3 ngoài trời.
Trong nước
Năm 1985, styrene được phát hiện ở Rhine có nồng độ cao nhất là 0,1 microgam/L. Tại hồ Great Lakes (Mỹ), nồng độ được phát hiện là 0,1 đến 0,5 microgam/L. Styrene không được phát hiện trong nước ngầm ở các trạm bơm nước của Đức, nhưng lại được phát hiện trong nước uống ở Mỹ với nồng độ nhỏ hơn 1 microgam/L, và trong nước uống đã được lọc qua than đá ở New Orleans, Mỹ.
Trong thực phẩm
Styrene được phát hiện trong thực phẩm đóng gói có vỏ chứa là nhựa polystyrene, đặc biệt là sữa chua (2,5 đến 34,6 microgam/kg). Trong các loại sữa khác và mật ong có thể lên đến vài chục microgram sau 120 ngày đóng gói. Ở phía đông nước Úc, 146 loại mẫu thực phẩm được đóng gói trong polystyrene, như sữa, đã được phân tích. khoảng 80 % các mẫu sữa chua có hàm lượng thấp hơn 50 microgam/kg (cao nhất là 100 microgam/kg). Hàm lượng thấp nhất được tìm thấy ở trong bơ thực vật (90 % mẫu có hàm lượng nhỏ hơn 10 microgam/kg). Trong một nghiên cứu 133 loại thực phẩm đóng gói bằng bao bì trên cơ sở nhựa styrene (100 – 500 mg/kg), hàm lượng styrene trong thực phẩm phân tích được nằm trong khoảng 1 – 200 microgam/L. Đối với thịt, styrene tập trung bên ngoài và không phát hiện được sau khi đun.
Lượng tiếp xúc hàng ngày và hàm lượng trong nước
Mức tiếp xúc của một người không hút thuốc với styrene ước tính khoảng 40 microgam 1 ngày trong khu vực không có hoạt động công nghiệp. Giá trị này được ước tính trên cơ sở hàm lượng styrene trong không khí ngoài trời (2 microgam/ngày), hoạt động giao thông (10 – 15 micorgam/ngày), thực phẩm (5 micorgam khi tiêu thụ 500 g sữa đóng trong bào bì sản xuất từ styrene). Tiếp xúc nhiều nhất là người hút thuốc (500 microgam/ngày). Người hít khói thuốc thụ động sẽ tiếp xúc khoảng vài microgam/ngày. Trong các khu công nghiệp, tiếp xúc ngoài trời khoảng 400 microgam/ngày. Tiếp xúc từ nước ăn uống là không đáng kể.
Nghiên cứu về động học và sự chuyển hóa styrene ở động vật và con người trong phòng thí nghiệm
Sau khi thâm nhập vào người qua hít thở hoặc ăn uống, 60 – 90 % styrene được hấp thụ. Các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm ở động vật và người cho thấy hấp thu styrene tương đối nhanh và phân tán khắp cơ thể với ưu tiên là liên kết với lipit. Thời gian thải loại từ lipid chậm (thời gian bán thải là 2 – 4 ngày) so với ở các tế bào khác. Các thí nghiệm cũng cho thấy không có nguy cơ tích tụ lâu dài trong cơ thể
Trong cơ thể người styrene chuyển hóa chính thành styrene 7,8 oxit nhờ các enzyme. quá trình này xảy ra ở gan cngx như ở trong một số tế bào và cơ quan khác. sản phẩm sinh ra tiếp tục được chuyển hóa nhờ các enzyme thủy phân tạo ra styrene glycol, sau đó thành axit mandelic, axit phenylglyoxylic, axit hippuric, glucuronic. Styrene 7,8 oxit có thể tạo liên hợp với glutathione để tạo các dẫn xuất axit mercapturic.
Một lượng nhỏ sau khi hấp thụ vào cơ thể được thải ra ngoài ở dạng phân tử styrene đối với cả người và động vật. hơn 90 % lượng ăn vào được đào thải nhanh chóng qua bì tiết nước tiểu. Nói chung, quá trình bài tiết ở người và động vật tương đối giống nhau nhưng lượng thì có sự khác nhau.
Ảnh hưởng quan sát thấy trong phòng thí nghiệm với động vật
Tiếp xúc ở liều lượng lớn:
Styrene có độ độc cấp tính thấp. Với chuột, liều gây chết ½ cá thể thí nghiệm qua đường ăn là 5 – 8 g/kg cơ thể, liều lượng này qua đường không khí là 11 và 19 g/m3 sau thời gian 4 giờ và 6 giờ. Thử nghiệm qua đường ăn uống cho thấy chuột hôn mê trước khi chết.
Tiếp xúc trong thời gian ngắn
Liều lượng gây độc trong thời gian 6 tháng với chuôt là 133 mg/Kg cơ thể. ở chuột được thử nghiệm trên 200 mg/kg cơ thể, các hoạt động tăng cường của enzyme chuyển hóa và giảm hoạt tính của enzyme chuyển hóa glutathione ở gan đã được ghi nhận. Nhạy cảm tăng lên với chất tương tác dopamine được ghi nhận ở hàm lượng 200 và 400 mg/kg cơ thể, cho thấy có sự tác động của styrene đến chức năng tín hiệu thành kinh. Ở liều lượng lớn hơn 400 mg/kg, thí nghiệm quan sát được giảm khối lượng cơ thể, tăng khối lượng gan và thận, giảm nồng độ glutathione trong gan, thận và não, tăng hoạt động của các enzyme trong gan, thay đổi mô gan. Ở liều lượng lớn hơn 500 mg/kg cơ thể, sự kích thích thực quản, dạ dày, gây sừng hóa dạ dày và có thể dẫn đến chết. Không có sự thay đổi về máu trong thời gian tiếp xúc ngắn ở chuột.
Tiếp xúc Styrene lâu dài
Nghiên cứu đối với chuột ở liều lượng 500, 1000, 2000 mg/kg cơ thể với dầu ngô, cho thấy tỉ lẹ chết tăng nhanh ở liều lượng lớn. Chậm phát triển được ghi nhận ở tất cả các nồng độ
Một nghiên cứu kéo dài 2 năm với chuột uống nước có hàm lượng styrene là 0, 125, 250 mg/L trong nước uống. ở nồng độ 250 mg/L, con cái có khối lượng trưởng thành thấp hơn nhiều so với các con cái đối chứng.
Độc tính đối với sinh sản, phôi và gây quái thai
Nghiên cứu 3 thế hệ sinh sản khi chuột được cho uống nước với hàm lượng 0, 125, 250 mg/L cho thấy không có ảnh hưởng đến khả năng sinh sản. Các dấu hiệu ảnh hưởng đến phôi và gây quái thai cũng không phát hiện thấy. Khi liều lượng lên đến 1350 mg/kg cơ thể thì tỉ lệ tử vong của chuột con là 10 % so với nhóm đối chứng là 5 %.
Styrene không gây quái thai với các loại chuột, thỏ qua đường hít thở. Ảnh hưởng đến phôi ghi nhận được ở nồng độ không khí trên 1050 mg/m3. styrene 7,8 oxit có thể ảnh hưởng đến phôi nhưng không gây biến chứng ở chuotj và thỏ ở nồng độ 73,5 mg/m3.
Khả năng gây ung thư của Styrene
Ung thư đã được tiến hành với 2 loại chuột, nghiên cứu đầu tiên cho thấy tỉ lệ u phổi tăng đáng kể ở liều lượng cao (1350 mg/kg cơ thể). nhóm chuột số 2 thì không quan sát thấy tỉ lệ gia tăng khối u khi thử nghiệm ở mức 300 mg/kg cơ thể. Các dấu hiệu u nhú, ung thư biểu mô trong dạ dày đã được quan sát với styrene 7,8 oxit ở hàm lượng 250 mg/kg cơ thể.
Styrene ảnh hưởng đến con người
Các theo dõi ngắn hạn ở các tình nguyện viên hít thở ở nồng độ 210 mg/m3 có thể thấy kích ứng niêm mạc mắt, mũi, đường hô hấp, suy giảm hệ thần kinh trung ương với các dấu hiệu như mệt mỏi, buồn ngủ, phản ứng chậm chạp.
Styrene ảnh hướng tới sức khỏe
Các nghiên cứu lâm sàng ở người phơi nhiễm trong thời gian dài ở nồng độ trên 200 mg/m3: các hiện tượng quan sát được là kích thích kết mạc, niêm mạc hệ hô hấp, một số trường hợp ảnh hưởng đến hệ thần kinh trung ương, thần kinh ngoại biên. công nhân tiếp xúc lâu dài cho thấy có hiện tượng nhiễm độc gan, tuy nhiên minh chứng chưa rõ ràng. Một vài nghiên cứu công bố rằng styrene có thể ảnh hưởng đến sinh sản và quái thai, tuy nhiên các bằng chứng chưa được thuyết phục và không thống nhất. ung thư bạch cầu và ung thư hạch ở công nhân tiếp xúc với styrene cũng đã được đề xuất. Tuy nhiên phạm vi nghiên cứu còn nhiều hạn chế và chưa thuyết phục vì còn có sự tác động của các yếu tố khác gây ra.
Tổ chức Y Tế Thế Giới
Nguồn: Lược dịch từ “Styrene trong nước – Tài liệu cơ bản để phát triển của hướng dẫn WHO về nước ăn uống” đăng tải chính thức trên www.who.int