Метанол – формула, свойства, плотность, окисление, получение

Метанол: химические свойства и получение

Метанол CH3OH, метиловый спирт – это органическое вещество, предельный одноатомный спирт .

Общая формула предельных нециклических одноатомных спиртов: CnH2n+2O.

Строение метанола

В молекулах спиртов, помимо связей С–С и С–Н, присутствуют ковалентные полярные химические связи О–Н и С–О.

Электроотрицательность кислорода (ЭО = 3,5) больше электроотрицательности водорода (ЭО = 2,1) и углерода (ЭО = 2,4).

Электронная плотность обеих связей смещена к более электроотрицательному атому кислорода:

Атом кислорода в спиртах находится в состоянии sp 3 -гибридизации.

В образовании химических связей с атомами C и H участвуют две 2sp 3 -гибридные орбитали, а еще две 2sp 3 -гибридные орбитали заняты неподеленными электронными парами атома кислорода.

Поэтому валентный угол C–О–H близок к тетраэдрическому и составляет почти 108 о .

Водородные связи и физические свойства метанола

Спирты образуют межмолекулярные водородные связи. Водородные связи вызывают притяжение и ассоциацию молекул спиртов:

Поэтому метанол – жидкость с относительно высокой температурой кипения (температура кипения метанола +64,5 о С).

Водородные связи образуются не только между молекулами метанола, но и между молекулами метанола и воды. Поэтому метанол очень хорошо растворимы в воде. Молекулы метанола в воде гидратируются:

Чем больше углеводородный радикал, тем меньше растворимость спирта в воде. Чем больше ОН-групп в спирте, тем больше растворимость в воде.

Метанол смешивается с водой в любых соотношениях.

Изомерия метанола

Для метанола не характерно наличие структурных изомеров – ни изомеров углеродного скелета, ни изомеров положения гидроксильной группы, ни межклассовых изомеров.

Химические свойства метанола

Метанол – органическое вещество, молекула которого содержит, помимо углеводородной цепи, одну группу ОН.

1. Кислотные свойства метанола

Метанол – неэлектролит, в водном растворе не диссоциирует на ионы; кислотные свойства у него выражены слабее, чем у воды.

1.1. Взаимодействие с раствором щелочей

Метанол с растворами щелочей практически не реагирует, т. к. образующиеся алкоголяты почти полностью гидролизуются водой.

Равновесие в этой реакции так сильно сдвинуто влево, что прямая реакция не идет. Поэтому метанол не взаимодействуют с растворами щелочей.

1.2. Взаимодействие с металлами (щелочными и щелочноземельными)

Метанол взаимодействуют с активными металлами (щелочными и щелочноземельными). При этом образуются алкоголяты. При взаимодействии с металлами спирты ведут себя, как кислоты.

Например, метанол взаимодействует с калием с образованием метилата калия и водорода .

Метилаты под действием воды полностью гидролизуются с выделением спирта и гидроксида металла.

Например, метилат калия разлагается водой:

CH3OK + H2O → CH3-OH + KOH

2. Реакции замещения группы ОН

2.1. Взаимодействие с галогеноводородами

При взаимодействии метанола с галогеноводородами группа ОН замещается на галоген и образуется галогеналкан.

Например, метанол реагирует с бромоводородом.

2.2. Взаимодействие с аммиаком

Гидроксогруппу спиртов можно заместить на аминогруппу при нагревании спирта с аммиаком на катализаторе.

Например, при взаимодействии метанола с аммиаком образуется метиламин.

2.3. Этерификация (образование сложных эфиров)

Метанол вступает в реакции с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры.

Читайте также:
Каучук это формула, физические и химические свойства, получение и применение, виды синтетического каучука, интересные факты о натуральном каучуке

Например, метанол реагирует с уксусной кислотой с образованием метилацетата (метилового эфира уксусной кислоты):

2.4. Взаимодействие с кислотами-гидроксидами

Спирты взаимодействуют и с неорганическими кислотами, например, азотной или серной.

Например, метанол взаимодействует с азотной кислотой :

3. Реакции замещения группы ОН

В присутствии концентрированной серной кислоты от метанола отщепляется вода. Процесс дегидратации протекает по двум возможным направлениям: внутримолекулярная дегидратация и межмолекулярная дегидратация.

3.2. Межмолекулярная дегидратация

При низкой температуре (меньше 140 о С) происходит межмолекулярная дегидратация по механизму нуклеофильного замещения: ОН-группа в одной молекуле спирта замещается на группу OR другой молекулы. Продуктом реакции является простой эфир.

Например, при дегидратации метанола при температуре до 140 о С образуется диметиловый эфир:

4. Окисление метанола

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на каталитическое, мягкое и жесткое.

Типичные окислители — оксид меди (II), перманганат калия KMnO4, K2Cr2O7, кислород в присутствии катализатора.

Легкость окисления спиртов уменьшается в ряду:

метанол

4.1. Окисление оксидом меди (II)

Метанол можно окислить оксидом меди (II) при нагревании. При этом медь восстанавливается до простого вещества. Метанол окисляется до метаналя.

Например, метанол окисляется оксидом меди до муравьиного альдегида

4.2. Окисление кислородом в присутствии катализатора

Метанол можно окислить кислородом в присутствии катализатора (медь, оксид хрома (III) и др.). Метанол окисляется до метаналя.

4.3. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) метанол окисляется до углекислого газа.

Спирт/ Окислитель KMnO4, кислая среда KMnO4, H2O, t
Метанол СН3-ОН CO2 K2CO3
Например, при взаимодействии метанола с перманганатом калия в серной кислоте образуется углекислый газ

4.4. Горение метанола

При сгорании спиртов образуются углекислый газ и вода и выделяется большое количество теплоты.

Например, уравнение сгорания метанола:

5. Дегидрирование спиртов

При нагревании спиртов в присутствии медного катализатора протекает реакция дегидрирования. При дегидрировании метанола образуется альдегид.

Получение метанола

1. Щелочной гидролиз галогеналканов

При взаимодействии галогеналканов с водным раствором щелочей образуются спирты. Атом галогена в галогеналкане замещается на гидроксогруппу.

Например, при нагревании хлорметана с водным раствором гидроксида натрия образуется метанол

2. Гидратация алкенов

Гидратация (присоединение воды) алкенов протекает в присутствии минеральных кислот. При присоединении воды к алкенам образуются спирты.

Однако получить метанол гидратацией алкенов нельзя.

3. Гидрирование карбонильных соединений

Присоединение водорода к альдегидам и кетонам протекает при нагревании в присутствии катализатора. При гидрировании альдегидов образуются первичные спирты, при гидрировании кетонов — вторичные спирты, а из формальдегида образуется метанол.

Например, при гидрировании формальдегида образуется метанол
Читайте также:
Сложные эфиры - формула, свойства, способы получения


CH2=O + H2 → CH3-OH

4. Промышленное получение метанола из «синтез-газа»

Каталитический синтез метанола из монооксида углерода и водорода при 300-400°С и давления 500 атм в присутствии смеси оксидов цинка, хрома и др.

Сырьем для синтеза метанола служит «синтез-газ» (смесь CO и H2), обогащенный водородом:

Метанол – химические и физические свойства, общая характеристика

Метанол это химическое вещество, называемое древесным или метиловым спиртом. Его получение не является сложным, поскольку он относится к одноатомным продуктам. Использование в алкогольных напитках может привести к пищевому отравлению. Он также может образовывать взрывоопасные смеси при температуре 8 градусов по Цельсию.

Молекулярная и структурная формула метанола

Чтобы правильно понимать суть происходящего, стоит обратить внимание на название вещества. В его составе 4 атома водорода и по одному атому углерода и кислорода.

Молекулярная формула выглядит так — CH3OH.

Плотность находится на отметке 0,8101 г/см 3 .

Структура отображается в таблице следующим образом:

Процент содержания массы

Молярный вес каждого по отдельности

История открытия

Впервые это вещество обнаружил Роберт Бойль. В 1661 г. он успешно завершил первую сухую перегонку древесины. В чистом виде метанол получилось выделить только через 170 лет.

В 1834 г. два французских химика установили его химическую формулу. А еще через 23 года впервые получили через омыление метилхлорида.

Производство метанола

Промышленность занимается его выпуском в крупных масштабах. Причем способов для этого довольно много. Одним из самых востребованных является синтезирование метана.

Процесс реакции связан с неполным окислением и образованием формы эфира. Еще один способ, разрешенный стандартами ГОСТ, связан с разложением солевых отложений муравьиной кислоты.

Применение метилового спирта

Органическая химия использует его как растворитель. Нефтегазовая и техническая промышленность с его помощью предотвращает появление кристаллических соединений. Это связано с низкой температурой порога замерзания.

В домашних условиях синтез подразумевает окрашивание с помощью лакокрасочных продуктов. Ведь их получение и начальная консистенция зависит от нескольких составляющих.

Насчет суррогатного алкоголя стоит понять одну простую вещь. При попадании в организм, вред неизбежен и необратим вообще. Вероятность отравления и смертельного исходя очень высока.

Физические свойства

По сути, метанол это бесцветная жидкость. Теплопроводные свойства древесного спирта в два раза меньше, чем у бензина. Участвует в образовании взрывоопасных веществ из-за собственной горючести. Температура кипения метанола 64,7 0 С.

Температура горения начинается от 460 градусов. Смешивается с различными жидкостями без каких-либо проблем. Таким способом получения добиваются образования веществ на жидкой основе, не содержащих алифатические углеводы. Азеотропные смеси появляются после тщательного смешивания с ацетоном или дихлорэтаном. Очень токсичен.

Химические свойства и реакции

Как и горючие смеси, метанол имеет собственное октановое число, даже в газообразном состоянии. Оно равняется 111 единицам, что допускает использование в двигателях внутреннего сгорания. Причем это получается даже в состоянии метилового спирта.

Читайте также:
Титан электронная формула, характеристика, химические и физические свойства

Также возможен вариант замены водорода щелочными металлами. Сложные эфиры получаются при взаимодействии с карбоновыми кислотами или минеральными. Положительно реагирует на галогениды фосфора.

Нахождение в природе

Очень редко такое вещество можно обнаружить в свободном состоянии. Даже если удается случайно наткнуться, то количество будет крайне мало. Зато компоненты для производства находятся практически везде. Это растительные масла, различные породы деревьев, почвы и даже минералов.

Класс опасности древесного спирта

Для человека даже 10 мг уже смертельное отравление. А поскольку одним из результатов станет получение слепоты, то класс опасности (по ГОСТ 12.1.007-76) – 3. Не важно, жидкое состояние или газообразное. Классификационный код FT1, вторая группа упаковок.

Влияние на человеческий организм

Патологические изменения наступают после превышения допустимой нормы. Но слепота это только начало. Дальнейшие действия приведут к поражению участков головного мозга, полному нарушению работы мочевыводящих органов.

Моментальная смерть наступает при содержании в организме до 2 граммов на каждый килограмм веса. Это вызвано тем, что одноатомный спирт окисляется до яда формальдегид, который применялся раньше в качестве бесшумного убийцы. Он сразу парализует нервную систему и воздействует на белковые соединения. При этом токсический эффект появляется только через несколько часов.

Заключение

В высокоразвитых странах метанол добавляют в топливо для автомобилей. Ведь благодаря его свойствам и взаимодействию с горючими веществами, получается экологически чистый продукт. В Российской Федерации использование в качестве товаров для потребителей запрещено по закону. Очень много случаев отравления с летальным исходом.

Acetyl

Это пилотный ролик из серии об органических реакциях.

Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.

Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.

H + Li + K + Na + NH4 + Ba 2+ Ca 2+ Mg 2+ Sr 2+ Al 3+ Cr 3+ Fe 2+ Fe 3+ Ni 2+ Co 2+ Mn 2+ Zn 2+ Ag + Hg 2+ Pb 2+ Sn 2+ Cu 2+
OH – Р Р Р Р Р М Н М Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
F – Р М Р Р Р М Н Н М М Н Н Н Р Р Р Р Р Н Р Р
Cl – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н Р М Р Р
Br – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Н М М Р Р
I – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? Р ? Р Р Р Р Н Н Н М ?
S 2- М Р Р Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
HS – Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? Н ? ? ? ? ? ? ?
SO3 2- Р Р Р Р Р Н Н М Н ? Н ? Н Н ? М М Н ? ?
HSO3 Р ? Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
SO4 2- Р Р Р Р Р Н М Р Н Р Р Р Р Р Р Р Р М Н Р Р
HSO4 Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Н ? ?
NO3 Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
NO2 Р Р Р Р Р Р Р Р Р ? ? ? ? Р М ? ? М ? ? ? ?
PO4 3- Р Н Р Р Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н Н
CO3 2- Р Р Р Р Р Н Н Н Н ? ? Н ? Н Н Н Н Н ? Н ? Н
CH3COO – Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
SiO3 2- Н Н Р Р ? Н Н Н Н ? ? Н ? ? ? Н Н ? ? Н ? ?
Читайте также:
Полярные и неполярные молекулы понятие, как определить полярность
Растворимые (>1%) Нерастворимые (

Спасибо! Ваша заявка отправлена, преподаватель свяжется с вами в ближайшее время.

Вы можете также связаться с преподавателем напрямую:

8(906)72 3-11-5 2

Скопируйте эту ссылку, чтобы разместить результат запроса ” ” на другом сайте.

Изображение вещества/реакции можно сохранить или скопировать, кликнув по нему правой кнопкой мыши.

Если вы считаете, что результат запроса ” ” содержит ошибку, нажмите на кнопку “Отправить”.

Этим вы поможете сделать сайт лучше.

К сожалению, регистрация на сайте пока недоступна.

На сайте есть сноски двух типов:

Подсказки – помогают вспомнить определения терминов или поясняют информацию, которая может быть сложна для начинающего.

Дополнительная информация – такие сноски содержат примечания или уточнения, выходящие за рамки базовой школьной химии, нужны для углубленного изучения.

Здесь вы можете выбрать параметры отображения органических соединений.

Метанол — это что за вещество? Свойства, получение и применение метанола

Строение молекулы

Для того чтобы выяснить строение метилового спирта, нужно вспомнить, какой вид имеет молекула простейшего предельного углеводорода – метана. Она выражается формулой CH4 и содержит один атом карбона, связанный с помощью простых сигма-связей с атомами водорода.

Если один из них заместить на гидроксильную группу –OH, получим формулу CH3OH. Это метанол. Валентный угол, построенный направлением связи C-O-H, составляет примерно 110⁰, поэтому молекулы одноатомных спиртов имеют угловую форму. Вследствие того, что электроотрицательность кислорода (3,5 эВ) больше, чем карбона (2,5 эВ), связь кислород – углерод очень поляризована, а гидроксогруппа играет роль заместителя, имеющего отрицательный индуктивный эффект. Таким образом, метанол – это спирт, у которого дипольный момент равен 1,69D.

Номенклатура

Рассмотрим три способа образования названия вещества, имеющего формулу CH3OH. Исторически оно образуется от названия углеводородного радикала, к которому присоединилась гидроксильная группа. Радикал CH3 — это метил, поэтому спирт CH3OH именуют метиловым. По Женевской номенклатуре, к названию соответствующего углеводорода – алкана – прибавляют суффикс –ол. Соединение будет называться метанолом. Это название наиболее распространено и используется достаточно часто. В рациональной номенклатуре рассматриваемое нами соединение называется карбинолом.

Физические свойства

Низшие спирты, содержащие до трех атомов карбона, куда входит и метанол, – это жидкости, смешивающиеся с водой в любых пропорциях. Карбинол имеет выраженный алкогольный запах, однако совершенно непригоден для употребления внутрь, так как является сильнейшим нейротоксичным соединением. Плотность его меньше единицы и составляет 0,791 D420. Температуры плавления и кипения равны -97,9 ⁰C и +94,5 ⁰C соответственно.

Получение метанола

Гидролиз соответствующих галогеноалкилов в присутствии гидроксидов активных металлов, например, щелочных или щелочноземельных, и при нагревании – это распространенный метод получения карбинола. В качестве исходных веществ берут хлор- или бромметан, результатом реакции будет замещение атома галогена функциональной группой –OH и получение метанола.

Еще один метод, ведущий к образованию первичных предельных спиртов – это восстановление альдегидов или карбоновых кислот. Для данной окислительно-восстановительной реакции применяют такие сильные восстановители, как натрийборгидрид или литийалюминийгидрид. Исходными соединениями являются муравьиная кислота или формальдегид. Один из современных методов получения карбинола – это его синтез из углерода, воды, водорода и монооксида углерода. Процесс проходит при температуре +250 °C, повышенном давлении и в присутствии окислов цинка и меди в качестве катализаторов. Новым, но экономически оправданным можно назвать метод получения спирта из микроскопических водорослей океанов и морей, биомасса которых действительно огромна. Растительный субстрат подвергают брожению, выделяющийся метан собирают и далее окисляют до метанола. Большими преимуществами производства биометанола считают отсутствие потребности в использовании запасов пресной воды, электроэнергии и чистоту технологии.

Металлорганический синтез

Если на органические вещества с карбонильной группой в составе молекул подействовать магнийорганическими соединениями, можно получить одноатомные спирты. Металлоорганические реагенты добывают при взаимодействии магниевых металлических стружек и бромсодержащих производных алканов в среде сухого диэтилового эфира. Из муравьиного альдегида данной реакцией можно получить не только метанол, применение которого ограничено, но и другие первичные предельные спирты.

Химическая характеристика

У карбинола нет ярко выраженных свойств кислот или оснований, к тому же водный раствор вещества не действует на индикаторы. Типичные реакции метанола – это взаимодействие с активными металлами и карбоновыми кислотами. В первом случае образуются алкоголяты металлов, во втором – сложные эфиры. Например, натрий вытесняет атомы водорода в функциональной гидроксильной группе спирта:

Взаимодействие между метиловым спиртом и уксусной кислотой приводит к образованию метилацетата, или метилового эфира уксусной кислоты:

Приведенная выше реакция именуется этерификацией и имеет важное практическое значение.

Окисление спиртов

Реакции метанола, приводящие к получению альдегидов, рассмотрим на примере его взаимодействия с оксидом меди. Если в раствор метанола опустить раскаленную проволоку из меди, покрытую оксидом, то ощущается особый неприятный запах образовавшегося формальдегида. А тусклая поверхность проволоки становится яркой и блестящей вследствие восстановления чистой меди.

Дегидратация

При нагревании и при наличии гигроскопических веществ от молекул спиртов происходит отщепление частиц воды. В продуктах можно обнаружить непредельные углеводороды ряда этилена. В условиях высокой концентрации воды и при пониженной температуре можно получить простые эфиры. Так, из метанола можно добыть диметиловый эфир.

Применение метилового спирта

Метиловый спирт используют в качестве ингибитора гидратов, образующихся в газовых трубопроводах, так как важные свойства метанола — это хорошая растворимость в воде и низкая температура замерзания. Основной объем метилового спирта используется в производстве фенолформальдегидных смол. Высокое октановое число, характерное для карбинола, позволяет применять его в качестве экологически чистого топлива для автомобилей. В лакокрасочной промышленности карбинол используют в качестве растворителя.

Влияние метанола на организм человека

Древесный спирт абсолютно непригоден для использования в качестве алкогольного напитка, так как является сильнейшим токсическим веществом. Попав в желудочно-кишечный тракт, он начинает окисляться до муравьиной кислоты и муравьиного альдегида. Продукты окисления поражают зрительные нервы и сетчатку глаза, содержащую рецепторы. Наступает слепота. Муравьиная кислота, обладающая высокой кумулятивной способностью, разносится кровью к печени и почкам, разрушая эти жизненно важные органы. В результате отравления метанолом имеет место летальный исход, так как способы очистки крови от метаболитов оказываются неэффективными.

В нашей статье мы ознакомились со свойствами, применением и способами получения метанола.

Метанол

Метанол – один из наиболее важных по значению крупнотоннажных продуктов химической промышленности.

Метанол (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) – CH3OH, бесцветная ядовитая жидкость, контаминант.
Это 1 й , простейший представитель гомологического ряда одноатомных спиртов.

Метанол – один из наиболее важных по значению крупнотоннажных продуктов химической промышленности.
Растут потребляемые объемы, существенно совершенствуются технологии производства.
Используется в качестве полупродукта в ряде промышленных синтезов.
Основные потребители – производители формальдегида, смол и других продуктов на его основе.
Важные свойства метанола – хорошая растворимость в воде и низкая температура замерзания.

  • в нефтеперерабатывающей отрасли промышленности – в качестве растворителя для очистки бензина от меркаптанов, а также при выделении толуола;
  • в газовой промышленности – как реагент в борьбе с гидратообразованием и, частично, как реагент для осушки природного газа, в качестве ингибитора гидратов, образующихся в газопроводах;
  • в качестве высокооктановой добавки к топливу, которая повышает мощность двигателя, резко снижая при этом количество выхлопных газов;
  • для синтеза протеина (белково-витаминного концентрата);
  • в производстве диметилтерефталата, ядохимикатов, химических средств защиты растений, для производства уксусной и муравьиной кислот (последняя используется при коагуляции латексов, как дубитель кожи, консервант пищевых продуктов и для силосования кормов).
  • 3/4 выпускаемого метанола потребляет химическая отрасль промышленности для производства формалина, уротропина, уксусной кислоты и продуктов метилирования;
  • в нефтехимической промышленности основные потребители – производства изопрена и метилтретбутилового эфира (МТБЭ).
  • важной областью потребления метанола в последнее время становится производство биодизельного горючего, получаемого переэтерификацией с CH3OH рапсового масла.

Перспективно использование метанола в производстве олефинов (этилена и пропилена) полимеризационной чистоты, спрос на которые во всем мире ежегодно возрастает.
Потребление метанола российским рынком также постепенно увеличивается.
Согласно данным аналитики внутренний рынок метанола в 2014 году возрастет до 2350 тыс. тонн.
Крупнейшие потребители метанола в России – Нижнекамскнефтехим, Тольяттикаучук и Газпром, применяющий метанол как вещество, препятствующее образованию гидратных пробок при добыче и транспортировке газа.

На сегодняшний день этот рынок напрямую зависит от мировой конъюнктуры, которая пока остается весьма благоприятной ввиду относительной дешевизны российского природного газа и электроэнергии.

В настоящее время РФ является одним из наиболее крупных игроков на мировом рынке метанола, занимая 4 е место по объемам его выпуска после.
Несмотря на экспортную направленность, многие российские производители метанола в последние годы стали больше внимания уделять глубине переработки продукта.
Переработка метанола в последующие продукты экономически более выгодна, чем продажа его в чистом виде.

Метанол, как и другие низшие спирты, содержащие до 3 х атомов карбона, смешивается в любых соотношениях с водой и большинством органических растворителей.
Карбинол имеет выраженный алкогольный запах, но, как сильнейшее нейротоксичное соединение, ядовит для внутреннего потребления.
Попав в желудочно-кишечный тракт, окисляется до муравьиной кислоты и муравьиного альдегида, которые поражают зрительные нервы и сетчатку глаза. Результат – слепота или летальный исход.

Технологии получения:

  • сухая перегонка древесины и лигнина;
  • термическое разложение солей муравьиной кислоты (восстановление альдегидов или карбоновых кислот с использованием сильных восстановителей – натрийборгидрида или литийалюминийгидрида);
  • синтез из метана через метилхлорид с последующим омылением;
  • неполное окисление метана и получение из синтез-газа.

Современный промышленный метод получения метанола – синтез из оксида углерода и водорода на медь-цинковом оксидном катализаторе при температуре – 250 °C, давление – 7 МПа ( 69,08 атм, 71,38 кгс/см²).

Твердое топливо сохраняет в качестве сырья определенное значение.
Синтез метанола основан на обратимых реакциях, описываемых уравнениями:
СО + 2Н2 ↔ СН3ОН; ΔH = -90,8 кДж
СО2 +3Н2 ↔ СН3ОН + Н2О; ΔH = -49,6 кДж
Реакции обратимы, экзотермичны и протекают с уменьшением объема.

Побочные реакции при производстве обуславливают бесполезный расход синтез-газа и удорожают очистку метанола.

С возрастанием объемной скорости газа выход метанола падает.
Такая закономерность основана на том, что с увеличением объемной скорости уменьшается время контакта газа с катализатором и, следовательно, концентрация метанола в газе, выходящем из реактора.
С увеличением объемной скорости подачи сырья содержание метанола в газе снижается, однако за счет большего объема газа, проходящего в единицу времени через тот же объем катализатора, производительность последнего увеличивается.
На практике процесс синтеза метанола осуществляют при объемных скоростях 20 000-40 000 ч -1 .

Степень превращения СО за проход составляет 15-50%, при этом в контактных газах содержится только –4% метанола.

С целью возможно более полной переработки синтез-газа необходимо его возвращение в цикл после выделения метанола и воды.
При циркуляции в синтез-газе накапливаются инертные примеси, что приводит к снижению давления в системе и повлечет за собой снижение выхода и скорости процесса.
Поэтому концентрацию инертных примесей регулируют частичной отдувкой циркуляционного газа. Отдувка проводится с таким расчетом, чтобы количество инертов, поступающих со свежем синтез-газом, было равно количеству инертов, удаляемых с отдувкой.

Метиловый спирт (метанол). Формула, характеристики и применение

Метиловый спирт (формула CH 3 OH ) – это прозрачное и бесцветное жидкое вещество с характерным для этой группы веществ «спиртовым» запахом и небольшим удельным весом (литр спирта весит примерно 800 г). Данная жидкость относится к числу легко воспламеняемых реактивов, и обладает токсичными свойствами. Доза от 30-ти до 50-ти миллилитров является очень опасной для человеческого организма, и гарантированно приводит к утрате человеком зрительной функции. А доза, равная 100 миллилитрам, принятая внутрь, является смертельной.

Своей токсичностью метанол (сокращенное название вещества) принципиально отличается от этилового спирта – следующего представителя группы одноатомных спиртов, являющегося компонентом многих алкогольных напитков и некоторых продуктов питания. Обе эти жидкости имеют одинаковый внешний вид, схожий запах и даже идентичный вкус – резкий жгучий с некоторым сладковатым оттенком. Но, тем не менее, отличить их всё-таки можно, даже без применения лабораторных методов, а с помощью подручных средств.

Как отличить метиловый спирт от этилового

Существует два метода – один с помощью раскалённой медной проволоки, другой – с помощью термометра с достаточно длинной шкалой (не менее 80° C ). Первый способ основан на том, что раскалённую докрасна медную проволоку помещают в спирт и по запаху испарений делают вывод о том, какой это спирт – метиловый или этиловый. Второй способ основан на физических свойствах обоих веществ, и заключается в нагревании исследуемого вещества до температуры кипения. У метилового спирта она составляет 60° C , для сравнения, у этилового спирта температура кипения 80° C .

Однако эти методы имеют немало недостатков. Их эффективность может с определённой долей достоверности подтверждена только в тех случаях, если в исследуемом растворе, спирта содержится более половины в процентном отношении. Поэтому самый точный ответ на вопрос о том, как определить метиловый спирт в алкоголе, возможен только один: с помощью лабораторных исследований, и никак не иначе. Проще говоря: напитки сомнительного происхождения и качества без их тщательной проверки употреблять крайне нежелательно!

Метиловый спирт. Получение

Производят метанол в промышленных целях посредством взаимодействия угарного газа (СО) и водорода (Н). Данное химическое взаимодействие происходит при повышенном давлении (порядка 7 атм.) и при температуре более 250° C с участием в реакции различных катализаторов. Данный метод в нынешних условиях считается наиболее прогрессивным в противовес более старым методам: переработке метана и методу сухой перегонки древесины с лигнином.

Метиловый спирт. Применение

И при всей своей токсичности и пожароопасности этот химикат был, есть и остаётся важнейшим сырьём для многих производств промышленного масштаба. Одним из главных свойств этого вещества является его высокая эффективность в качестве растворителя для многих химических соединений и материалов.

Его редко используют в чистом виде в качестве растворителя, заметно чаще этот реактив оказывается основой или одним из компонентов более сложных растворяющих веществ. Такие растворители используются при работе со многими лакокрасочными средствами и другими химическими веществами.

Также метиловый спирт используется в химической индустрии. Его используют при синтезировании формальдегида, уксусной кислоты, некоторых разновидностей эфиров и прочих веществ. Применяется метанол также и в лабораторно-исследовательских работах в качестве реактива для самых разнообразных направлений деятельности.

Востребован химикат в газодобыче, как средство для нейтрализации гидратов. Часто используется в производстве топлива для двигателей внутреннего сгорания в качестве присадки, повышающей октановое число. Да и сам этанол в чистом виде в некоторых случаях может использоваться в этом качестве, как топливо для определённых разновидностей ДВС.

Может использоваться данное вещество и в парфюмерной отрасли, как денатурирующий компонент для этилового спирта, часто применяемого при изготовлении парфюмерной продукции.

Интернет-магазин ХимЭлемент, всем своим клиентам, предоставляет возможность метиловый спирт (метанол) купить в нашей торговой сети на самых выгодных для вас условиях, гарантированно получив при этом товар самого высокого качества, и воспользовавшись возможностью доставки в любой населённый пункт Украины.

Метанол (метиловый спирт). Справка

Судмедэксперты индонезийской полиции обнаружили следы метанола в образцах внутренних органов трех российских инженеров, скончавшихся в Индонезии.

Метиловый спирт (метанол, карбинол, древесный спирт) СН3ОН – бесцветная, легкоподвижная жидкость с запахом, аналогичным запаху этилового спирта. Сырьем для производства метилового спирта служат главным образом природный газ и отходы нефтепереработки, а также коксующийся уголь, газы производства ацетилена пиролизом природного газа и др.

Метанол получают в промышленности восстановлением монооксида углерода при 400° С под давлением 20-30 МПа (мегапаскаль) в присутствии катализатора, состоящего из оксидов меди, хрома, и алюминия.

Метиловый спирт смешивается во всех соотношениях с водой, спиртами, ацетоном, бензолом; образует азеотропные смеси (смеси жидкостей, которые кипят при постоянной температуре и перегоняются без изменения состава) с ацетоном, бензолом, сероуглеродом, тетрахлорид углеродом и мн. др. соединениями.

До 1960-х гг. метиловый спирт синтезировали только на цинкхромовом катализаторе при 300-400°С и давлении 25-40 МПа. Впоследствии распространение получил синтез метилового спирта на медьсодержащих катализаторах (медьцинкалюмохромовом, медь‑цинкалюминиевом или др.) при 200-300°С и давлении 4-15 МПа.

Впервые метиловый спирт был выделен из продуктов сухой перегонки древесины Жаном Батистом Дюма и Эженом Пелиго, которые, сопоставив его свойства со свойствами винного спирта, дали первые представления о классе спиртов (1835). В 1857 г. французский химик Марселен Бертло синтезировал метиловый спирт омылением метилхлорида. Синтетический метиловый спирт начали получать с 1923 г.

Метанол используют как растворитель, а также в производстве формальдегида, применяемого для получения фенолформальдегидных смол. Большие объемы метанола используют при добыче и транспорте природного газа.

Его используют также для получения лекарственных веществ, как добавку к бензину и для получения бензина в целях экономии нефтяного сырья. Разрабатываются процессы получения из метилового спирта уксусного ангидрида, винилацетата, этанола, ацетальдегида, этиленгликоля и др. многотоннажных нефтехимических продуктов.

Метанол – наиболее токсичное соединение среди всех спиртов. Он окисляется в организме человека значительно медленнее, чем этиловый спирт, и в ходе его окисления образуются различные ядовитые вещества.

Метиловый спирт быстро всасывается в желудке и тонком кишечнике. Почти весь метанол (90%) метаболизируется в печени при помощи фермента алкогольдегидрогеназы, в результате чего образуются формальдегид и муравьиная кислота, обладающие высокой токсичностью. Метаболиты метанола удаляются почками, а меньшая часть (15%) в неизменном виде выделяется через легкие.

Метанол является сильным ядом преимущественно нервного и сердечно-сосудистого действия с выраженными кумулятивными свойствами. Токсическое действие метанола связано с угнетением центральной нервной системы, развитием тяжелого метаболического ацидоза (изменение кислотно-щелочного баланса организма), поражением сетчатки глаза и дистрофией зрительного нерва.

Острое отравление при вдыхании паров встречается редко. Опасен прием метанола внутрь: 5-10 мл могут вызвать тяжелые отравления и слепоту, а 30 мл – привести к смертельному исходу. Острое отравление характеризуется состоянием легкого опьянения, тошнотой, рвотой, сильной головной болью, резким ухудшением зрения вплоть до слепоты; при утяжелении состояния – цианоз (синюшная окраска кожи и слизистых оболочек), затрудненное дыхание, расширение зрачков, судороги и смерть от остановки дыхания.

Диагноз подтверждается обнаружением в моче муравьиной кислоты.

При очень больших дозах отравление может протекать в молниеносной форме, смерть наступает в течение 2-3 часов. Летальность при отравлении метиловым спиртом значительна.

Хронические отравления характеризуются головокружением, головной болью, бессонницей, повышенной утомляемостью, желудочно-кишечными расстройствами, болями в области сердца и печени, нарушением функции зрения, прежде всего цветного.


Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: