Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
Arabic Bulgarian Chinese Croatian Czech Danish Dutch English Estonian Finnish French German Greek Hebrew Hindi Hungarian Icelandic Indonesian Italian Japanese Korean Latvian Lithuanian Malagasy Norwegian Persian Polish Portuguese Romanian Russian Serbian Slovak Slovenian Spanish Swedish Thai Turkish Vietnamese
definition - МЕТАНОЛ
Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії
метиловий спирт, деревний спирт, карбінол, метілгідрат, гідроксид метилу
513,15 K (240 ° C), 7,85 МПа
Метанол (метиловий спирт, деревний спирт [1]. Карбинол, метілгідрат, гідроксид метилу) - CH3 OH, найпростіший одноатомний спирт, безбарвна отруйна рідина. Метанол - це перший представник гомологічного ряду одноатомних спиртів.
З повітрям утворює вибухонебезпечні суміші (температура спалаху 11 ° C) .Метанол змішується в будь-яких співвідношеннях з водою і більшістю органічних розчинників.
До 1960-х років метанол синтезували тільки на цінкхромовом каталізаторі при температурі 300-400 ° C і тиску 25-40 МПа (= 250-400 Бар = 254,9-407,9 кгс / см²). Згодом поширення набув синтез метанолу на медьсодержащих каталізаторах (медьцінкалюмохромовом, мідь-цінкалюмініевом або ін.) При 200-300 ° C і тиску 4-15 МПа (= 40-150 Бар = 40,79-153 кгс / см²).
Сучасний промисловий метод отримання - каталітичний синтез з оксиду вуглецю (II) (CO) і водню (2H2) при наступних умовах:
До промислового освоєння каталітичного способу отримання метанол отримували при сухій перегонці дерева (звідси його назва «деревне спирт»). В даний час цей спосіб має другорядне значення.
Також відомі схеми використання з цією метою відходів нафтопереробки, вугілля, що коксується.
Молекулярна формула - CH4 O або CH3 -OH, а структурна: В даний час метиловий спирт отримують синтетичним способом з монооксиду вуглецю і водню при температурі 300-400 ° C і тиску 300-500 атм у присутності каталізатора - суміші оксидів цинку. хрому та ін. Сировиною для синтезу метанолу служить синтез-газ (CO + H2), збагачений воднем. CO + 2 H2 → CH3 OH [2]
Виробництво метанолу (в тис. Тон):
застосування
У органічної хімії метанол використовується як розчинник.
Метанол використовується в газовій промисловості для боротьби з утворенням гідратів (через низьку температуру замерзання і хорошою розчинності). В органічному синтезі метанол застосовують для випуску формальдегіду і формаліну. оцтової кислоти. ряду ефірів (наприклад, МТБЕ і ДМЕ), ізопрену та ін.
Найбільша його кількість йде на виробництво формальдегіду, який використовується для виробництва фенолформальдегідних смол. Значні кількості CH3 OH використовують у лакофарбовій промисловості для виготовлення розчинників при виробництві лаків. Крім того, його застосовують (обмежено через гігроскопічності і відшаровування) як добавку до рідкого палива для двигунів внутрішнього згоряння. Використовується в паливних елементах.
Завдяки високому октановим числом, що дозволяє збільшити ступінь стиснення до 16 і більшою на 20% енергетичної потужністю заряду на основі метанолу і повітря, метанол використовується для заправки гоночних мотоциклів і автомобілів. Метанол горить в повітряному середовищі і при його окисленні утворюється двоокис вуглецю і вода:
Для отримання біодизелю рослинне масло переетеріфіціруется метанолом при температурі 60 ° C і нормальному тиску приблизно так: 1 т масла + 200 кг метанолу + гідроксид калію або натрію.
У багатьох країнах метанол застосовується в якості денатуруючих добавки до етанолу при виробництві парфумів. У Росії використання метанолу в споживчих товарах заборонено.
При видобутку газу гідрати можуть утворюватися в стволах свердловин, промислових комунікаціях і магістральних газопроводах. Отлагаясь на стінках труб, гідрати різко зменшують їх пропускну здатність. Для боротьби з утворенням гідратів на газових промислах вводять в свердловини і трубопроводи різні інгібітори (метиловий спирт. Гликоли).
Робота паливних елементів засновані на реакції окислення метанолу на каталізаторі в діоксид вуглецю. Вода виділяється на катоді. Протони (H +) проходять через протонообмінні мембрану до катода де вони реагують з киснем і утворюють воду. Електрони проходять через зовнішній ланцюг від анода до катода забезпечуючи енергією зовнішнє навантаження.
Отримання мурашиної кислоти окисленням метанолу:
Метил-трет-бутиловий ефір виходить при взаємодії метанолу з ізобутіленом в присутності кислих каталізаторів (наприклад, іонообмінних смол).
біометанол
Промислове культивування та біотехнологічна конверсія морського фітопланктону розглядається як одне з найбільш перспективних напрямків в області отримання біопалива. [3]
На початку 80-х низкою європейських країн спільно розроблявся проект, орієнтований на створення промислових систем з використанням прибережних пустельних районів. Здійсненню цього проекту завадило загальносвітове зниження цін на нафту.
Первинне виробництво біомаси здійснюється шляхом культивування фітопланктону в штучних водоймах, створюваних на морському узбережжі.
Вторинні процеси являють собою метанове бродіння біомаси і подальше гідроксилювання метану з отриманням метанолу.
Основними аргументами на користь використання мікроскопічних водоростей є наступні:
- висока продуктивність фітопланктону (до 100 т / га в рік);
- у виробництві не використовуються ні родючі грунти, ні прісна вода;
- процес не конкурує з сільськогосподарським виробництвом;
- енерговіддача процесу досягає 14 на стадії отримання метану і 7 на стадії отримання метанолу;
З точки зору отримання енергії дана біосистеми має істотні економічні переваги в порівнянні з іншими способами перетворення сонячної енергії.
Цей розділ не завершений.
Ви допоможете проекту, виправивши і доповнивши його.
Метанол як паливо
При застосуванні метанолу в якості палива слід зазначити, що об'ємна і масова енергоємність (теплота згоряння) метанолу на 40-50% менше, ніж бензину, однак при цьому теплова спіртовоздушних і бензинових топлівовоздушних сумішей при їх згоранні в двигуні різниться незначно з тієї причини, що високе значення теплоти випаровування метанолу сприяє поліпшенню наповнення циліндрів двигуна і зниження його теплонапряженности, що призводить до підвищення повноти згоряння спіртовоздушной суміші. В результаті цього зростання потужності двигуна підвищується на 10-15%. Двигуни гоночних автомобілів працюють на метанолі з вищим октановим числом ніж бензин мають ступінь стиснення, що перевищує 15: 1, в той час як в звичайному карбюраторному ДВС ступінь стиснення для неетильованого бензину як правило не перевищує 10.1: 1. Метанол може використовуватися як в класичних двигунах внутрішнього згоряння. так і в спеціальних паливних елементах для отримання електрики.
- метанол труїть алюміній. Проблемним є використання алюмінієвих карбюраторів і інжекторних систем подачі палива в ДВС.
- гідрофільність. Метанол втягує воду. що є причиною засмічення систем подачі палива в вигляді желеподібних отруйних відкладень.
- метанол. як і етанол, підвищує пропускну здатність пластмасових випарів для деяких пластмас (наприклад щільного поліетилену). Ця особливість метанолу підвищує ризик збільшення емісії летких органічних речовин. що може призвести до зменшення концентрації озону і посилення сонячної радіації.
- зменшена летючість при холодній погоді: Мотори, що працюють на метанолі можуть мати проблеми з запуском і відрізняться підвищеним витратою палива до досягнення робочої температури.
- метанол може порівняно швидко потрапити в джерела питної води і отруїти її. Цей сценарій досліджений поки недостатньо, але на жаль існує досвід витоку Метил-трет-бутилового ефіру і забруднення води.
Крім застосування метанолу в якості альтернативи бензину існує технологія застосування метанолу для створення на його базі вугільної суспензії яка в США має комерційне найменування «Метакол» (methacoal [4]). Таке паливо пропонується як альтернатива мазуту широко використовуваного для опалення будівель (Топковий мазут). Така суспензія на відміну від водоуглеродного палива не вимагає спеціальних котлів і має більш високу енергоємність. З екологічної точки зору таке паливо має менший «вуглецевий слід» [5]. ніж традиційні варіанти синтетичного палива одержуваного з вугілля з використанням процесів де частина вугілля спалюється під час виробництва рідкого палива.
Властивості метанолу та його реакції
При написанні цієї статті використовувався матеріал з Енциклопедичного словника Брокгауза і Ефрона (1890-1907).
Цю статтю слід вікіфіціровать.
Будь ласка, оформіть її згідно з правилами оформлення статей.
Метанол - безбарвна рідина з запахом, що нагадує запах етилового спирту. Температура кипіння 66,78 ° (Renault); 64,8 ° (Vincent і Delachanal); 65,75-66,25 ° (Grodzki і Krämer); 65,8-66 ° (Perkin); 64,96 ° при 760 мм (Dittmar і Fawsitt); 64,8 ° при 763 мм (Шифф). Питома вага при 0 ° / 0 ° = 0,8142 (Копп); при 15 ° / 15 ° = 0,79726; при 25 ° / 25 ° = 0,78941 (Perkin); при 64,8 ° / 4 ° = 0,7476 (Шифф); при 0 ° / 4 ° = 0,81015; при 15,56 ° / 4 ° = 0,79589 (Dittmar і Fawsitt). Капілярна постійна при температурі кипіння a ² = 5,107 (Шифф); Критична температура 241,9 ° (Шмідт). Пружність пари при 15 ° = 72,4 мм; при 29,3 ° = 153,4 мм; при 43 ° = 292,4 мм; при 53 ° = 470,3 мм; при 65,4 ° = 756,6 мм (Д. Коновалов). Теплота горіння дорівнює 170,6, теплота освіти 61,4 (Штоман, Клебер і лангбейніт).
Метанол змішується в усіх відношеннях з водою, етиловим спиртом і ефіром; при змішуванні з водою відбувається стиснення і розігрівання. Горить синюватим полум'ям. Подібно етилового спирту - сильний розчинник, внаслідок чого в багатьох випадках може заміняти етиловий спирт. У міцних водних розчинах метанол, прийнятий всередину, отруйний. Безводний метанол, розчиняючи невелику кількість мідного купоросу, набуває блакитно-зелене забарвлення, тому безводних мідним купоросом можна користуватися для відкриття слідів води в метанолі; але він не розчиняє CuSO4 .7H2 O (Клепль).
Метанол дає з багатьма солями сполуки, подібні кристалогідратів, наприклад: CuSO 4 .2СН 3 ОН; LiCl.3СН 3 ОН; MgCl 2 .6СН 3 ОН; CaCl 2 .4СН 3 ОН є шестисторонні таблиці, що розкладаються водою, але не руйнуються нагріванням до 100 ° (Kane). З'єднання ВаО.2СН 3 ОН.2Н 2 O виходить у вигляді блискучих призм при розчиненні ВаО у водному метанолу і випаровуванні на холоді отриманої рідини при кімнатній температурі (Форкранд). З їдкими лугами метанол утворює сполуки 5NaOH.6СН 3 ОН; 3KOH.5СН 3 OH (Геттіг). При дії металевих калію і натрію легко дає алкоголяти. приєднують до себе кристалізаційний метанол і іноді воду. При пропущенні парів метанолу через червоного напружену трубку виходить C 2 H2 та ін. Продукти (Бертло). При пропущенні парів метанолу над розжареним цинком виходить окис вуглецю. водень і невеликі кількості болотного газу (Jahn). Повільне окислення парів метанолу за допомогою розпеченої платинової або мідного дроту являє кращий засіб для отримання великих кількостей формальдегіду: 2СН 3 ОН + О 2 = 2НСНО + 2Н 2 О. При дії хлористого цинку і високої температури метанол дає воду і вуглеводні формули С n Н 2n +2. а також невеликі кількості гексаметілбензола (Лебідь і Грін). Метанол, нагріте з нашатирем в запаяній трубці до 300 °, дає моно-, ди-і триметиламіну (Бертло). З белільной вапном не дає хлороформу (Гольдберг). При пропущенні парів метанолу над їдким калі при високій температурі виділяється водень і утворюються послідовно муравьінокіслий, щавлевокислий і, нарешті, вуглекислий калій; концентрована сірчана кислота дає метілсерную кислоту CH 3 HSO4. яка при подальшому нагріванні з метанолом дає метиловий ефір (див.). При перегонці метанолу з надлишком сірчаної кислоти в відгін переходить діметілсерная кислота (CH 3) 2 SO4. При дії сірчаного ангідриду SO 3 виходить CH (OH) (SO 3 H) 2 і CH 2 (SO3 H) 2 (див. Метилен). Метанол при дії соляної кислоти, пятихлористого фосфору і хлористої сірки дає хлористий метил СН 3 Cl. Дією HBr і H 2 SO4 отримують бромистий метил. Підкислений 5% -й сірчаної кислотою і підданий електролізу, метанол дає СО 2. СО, муравьінометіловий ефір, метілсерную кислоту і метілаль СН 2 (ОСН 3) 2 (Ренар). При нагріванні метанолу з хлористого-водневими солями ароматичних підстав (аніліном, ксілідіном, піперидин) легко відбувається заміщення водню в бензольному ядрі метилом (Гофман, Ладенбург); реакція має велике технічне значення при приготуванні метілрозаніліна та інших штучних пігментів.
Охорона здоров'я
Метанол - отрута, діючий на нервову і судинну системи. Токсична дія метанолу обумовлено так званим «летальним синтезом» - метаболічним окисленням в організмі до дуже отруйного формальдегіду. Прийом всередину 5-10 мл метанолу призводить до важкого отруєння (один із наслідків - сліпота), а 30 мл і більше - до смерті.
Гранично допустима концентрація метанолу в повітрі дорівнює 5 міліграм на кубічний метр (тобто в 2 рази нижче, ніж у етанолу і ізопропілового спирту - 10) [[6]
Особлива небезпека метанолу пов'язана з тим, що по запаху і смаку він не відрізняється від етилового спирту, через що і відбуваються випадки вживання метанолу всередину.
Однак є спосіб, за допомогою якого в домашніх умовах можна відрізнити метиловий спирт від етилового. З товстої мідного дроту згортається спіраль. Спіраль розжарюється на вогні до світіння. При опусканні спіралі в метанол слід виділення дуже різкого запаху формальдегіду. Етанол такого ефекту не дає.
Як зазначено в електронному довідковому керівництві для лікаря швидкої медичної допомоги, при отруєнні метанолом антидотом є етанол. який вводиться внутрішньовенно в формі 10% розчину крапельно або 30-40% розчину перорально з розрахунку 1-2 грами розчину на 1 кг ваги на добу. [7] Корисний ефект в цьому випадку забезпечується відволіканням АДГ I на окислення екзогенного етанолу. [8]
Слід врахувати, що при недостатньо точному діагнозі за отруєння метанолом можна прийняти алкогольну інтоксикацію, отруєння дихлоретаном або чотирихлористого вуглецем - в цьому випадку введення додаткової кількості етилового спирту небезпечно. [7]
Цікаві факти
Ізабелла - американський сорт винограду. Останнім часом, під приводом про підвищений вміст метанолу у винах, одержуваних з даного сорту, заборонений до використання в комерційному виноробстві в США і країнах Євросоюзу. Ймовірна причина заборони - дуже дешеві у виробництві вина в порівнянні з винами з винограду столових сортів.
Залізо - Комплекси заліза, зустрічаються, в ферменті метан-моноксігеназе, окислюється метан в метанол. в важливому ферменті рибонуклеотид-редуктази, який бере участь в синтезі ДНК.