Метиловый спирт — физико-химические свойства
До 1960-х годов метанол синтезировали только на цинкхромовом катализаторе при температуре 300—400°С и давлении 25—40 МПа (= 250—400 Бар = 254,9—407,9 кгс/см²). Впоследствии распространение получил синтез метанола на медьсодержащих катализаторах (медьцинкалюмохромовом, медь-цинкалюминиевом или др.) при 200—300°С и давлении 4—15 МПа (= 40—150 Бар = 40,79—153 кгс/см²).
До промышленного освоения каталитического способа получения метанол получали при сухой перегонке дерева (отсюда его название «древесный спирт»). В данное время этот способ имеет второстепенное значение.
https://www.youtube.com/watch?v=ytcopyrightru
Также известны схемы использования с этой целью отходов нефтепереработки, коксующихся углей.
CO2 3H2 {amp}lt;–{amp}gt; CH3OH H2O 49.53 кДж/моль
H2O CO {amp}lt;–{amp}gt; CO2 H2 41.2 кДж/моль
Молекулярная формула — CH4O или CH3—OH, а структурная: В настоящее время метиловый спирт добывают синтетическим способом из монооксида углерода и водорода при температуре 300—400°С и давления 300—500 атм в присутствии катализатора — смеси оксидов цинка, хрома и др. Сырьем для синтеза метанола служит синтез-газ (CO H2), обогащенный водородом: :CO 2 H2 → CH3OH[1]
год США Германия Мир Продажная цена ($/т)
1928 | 24 | 18 | нет данных | нет данных |
1936 | 97 | 93 | нет данных | нет данных |
1950 | 360 | 120 | нет данных | нет данных |
1960 | 892 | 297 | нет данных | 99,7 |
1970 | 2238 | нет данных | 5000 | 89,7 |
1980 | 3176 | 870 | 15000 | 236,1 |
2004 | 3700 | 2000 | 32000 | 270 |
Метанол можно получать различными методами: сухой перегонкой древесины, разложением солей метановой кислоты при высокой температуре.
Свойства М. спирта и его реакции
Формула –
Молярная масса равна г/моль.
Физические свойства – бесцветная жидкость со слабым спиртовым запахом.
Метанол чрезвычайно ядовит, кипит при температуре .
- При взаимодействии метанола с щелочными металлами гидроксильный водород замещается металлом:
- Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. При этом образуются сложные эфиры:
- Метанол может реагировать с галогенводородными кислотами, галогенидами фосфора:
М. спирт есть бесцветная жидкость с запахом, напоминающим запах этилового спирта. Температура кипения 66,78° (Renault); 64,8° (Vincent и Delachanal); 65,75-66,25° (Grodzki и Kr ä mer); 65,8-66° (Perkin); 64,96° при 760 мм (Dittmar и Fawsitt); 64,8° при 763 мм (Schiff). Удельный вес при 0°/0° = 0,8142 (Kopp);
при 15°/15° = 0,79726; при 25°/25° = 0,78941 (Perkin); при 64,8°/4° = 0,7476 (Schiff); при 0°/4° = 0,81015; при 15,56°/4° = 0,79589 (Dittmar и Fawsitt). Капиллярная постоянная при температуре кипения a 2 =5,107 (Шифф); Критическая температура 241,9° (Шмидт). Упругость пара 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 горения равна 170,6, теплота образования 61,4 (Штоман, Клебер и Лангбейн). М. спирт смешивается во всех отношениях с водой, этиловым спиртом и эфиром; при смешении с водой происходит сжатие и разогревание. Горит синеватым пламенем.
Подобно этиловому спирту – сильный растворитель, вследствие чего во многих случаях может заменять этиловый спирт. В крепких водных растворах М. спирт, принятый внутрь, ядовит. Безводный М. спирт, растворяя небольшое количество медного купороса, приобретает голубовато-зеленое окрашивание, поэтому безводным медным купоросом нельзя пользоваться для открытия следов воды в М. спирте;
но он не растворяет CuSO 4.7H2 O (Клепль). М. спирт дает со многими солями соединения, подобные кристаллогидратам, например: CuSO 4.2СН 3 ОН; LiCl.3СН 3 ОН; MgCl 2.6СН 3 ОН; CaCl 2.4СН 3 ОН представляет собой шестисторонние таблицы, разлагаемые водой, но не разрушаемые нагреванием до 100° (Kane). Соединение ВаО.2СН 3 ОН.
2Н 2 О получается в виде блестящих призм при растворении ВаО в водном М. спирте и испарении на холоде полученной жидкости при комнатной температуре (Форкранд). С едкими щелочами М. спирт образует соединения 5NaOH.6СН 3 ОН; 3KOH.5СН 3 OH (Геттиг). При действии металлических калия и натрия легко дает алкоголяты, присоединяющие к себе кристаллизационный М.
2СН 3 ОН О 2 =2НСНО 2Н 2 О. При действии хлористого цинка и высокой температуры М. спирт дает воду и углеводороды формулы С n Н 2n 2, а также небольшие количества гексаметилбензола (Лебедь и Грин). М. спирт, нагретый с нашатырем в запаянной трубке до 300°, дает моно-, ди- и триметиламины (Бертело).
С белильной известью не дает хлороформа (Гольдберг). При пропускании паров М. спирта над едким кали при высокой температуре выделяется водород и образуются последовательно муравьинокислый, щавелевокислый и, наконец, углекислый калий; концентрированная серная кислота дает метилсерную кислоту CH 3HSO4, которая при дальнейшем нагревании с М.
https://www.youtube.com/watch?v=ytadvertiseru
спиртом дает метиловый эфир (см.). При перегонке М. спирта с избытком серной кислоты в отгон переходит диметилсерная кислота (CH 3)2SO4. При действии серного ангидрида SO 3 получается CH(OH)(SO 3H)2 и CH 2(SO3H)2 (см. Метилен). М. спирт при действии соляной кислоты, пятихлористого фосфора и хлористой серы дает хлористый метил СН 3 Cl.
Действием HBr и H 2SO4 получают бромистый метил. Подкисленный 5%-й серной кислотой и подвергнутый электролизу, М. спирт дает СО 2, СО, муравьинометиловый эфир, метилсерную кислоту и метилаль СН 2 (ОСН 3)2 (Ренар). При нагревании М.
спирта с хлористо-водородными солями ароматических оснований (анилином, ксилидином, пиперидином) легко происходит замещение водорода в бензольном ядре метилом (Гофман, Ладенбург); реакция имеет большое техническое значение при приготовлении метилрозанилина и др.
искусственных пигментов.
Применение
- Древесный спирт находит широкое применение в органической химии, особенно в качестве растворителя.
- Также используется в органическом синтезе при производстве формальдегида.
- Применяется как источник энергии.
- Ни в коем случае его нельзя применять во внутрь.
- В органической химии метанол используется в качестве растворителя.
Метанол используется в газовой промышленности для борьбы с образованием гидратов (из-за низкой температуры замерзания и хорошей растворимости). В органическом синтезе метанол применяют для выпуска формальдегида и формалина, уксусной кислоты, ряда эфиров (например, МТБЭ и ДМЭ), изопрена и др.
Наибольшее его количество идёт на производство формальдегида, который используется для производства фенолформальдегидных смол.
Значительные количества CH3OH используют в лакокрасочной промышленности для изготовления растворителей при производстве лаков.
Кроме того, его применяют (ограниченно из-за гигроскопичности и отслаивания) как добавку к жидкому топливу для двигателей внутреннего сгорания. Используется в топливных элементах.
Для получения биодизеля растительное масло переэтерифицируетсяметанолом при температуре 60 °C и нормальном давлении приблизительно так: 1 т масла 200 кг метанола гидроксид калия или натрия.
Во многих странах метанол применяется в качестве денатурирующей добавки к этанолу при производстве парфюмерии. В России использование метанола в потребительских товарах запрещено.
При добыче газа гидраты могут образовываться в стволах скважин, промысловых коммуникациях и магистральных газопроводах. Отлагаясь на стенках труб, гидраты резко уменьшают их пропускную способность. Для борьбы с образованием гидратов на газовых промыслах вводят в скважины и трубопроводы различные ингибиторы (метиловый спирт, гликоли).
Работа топливных элементов основаны на реакции окисленияметанола на катализаторе в диоксид углерода. Вода выделяется на катоде. Протоны (H ) проходят через протонообменную мембрану к катоду где они реагируют с кислородом и образуют воду. Электроны проходят через внешнюю цепь от анода к катоду снабжая энергией внешнюю нагрузку.
- На аноде CH3OH H2O → CO2 6H 6e-
- На катоде 1.5O2 6H 6e- → 3H2O
- Общая для топливного элемента: CH3OH 1,5O2 → CO2 2H2O
https://www.youtube.com/watch?v=ytdevru
Получение диметилового эфирадегидратацией метанола при 300-400 °С и 2-3 МПа в присутствии гетерогенных катализаторов – алюмосиликатов – степень превращения метанола в диметиловый эфир – 60% или цеолитов – селективность процесса близка к 100%.
Диметиловый эфир (C2H6O) — экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90% меньше, чем у бензина. Цетановое число диметилового дизеля более 55, при том что у классического нефтяного 38-53.
Метил-трет-бутиловый эфир получается при взаимодействии метанола с изобутиленом в присутствии кислых катализаторов (например, ионообменных смол).
Метил-трет-бутиловый эфир (C5H12O) применяется в качестве добавки к моторным топливам, повышающей октановое числобензинов (антидетонатор). Максимальное законодательное содержание МТБЭ в бензинах Европейского союза — 15%, в Польше — 5%. В России в среднем составе бензинов содержание МТБЭ составляет до 12% для АИ92 и до 15% для АИ95, АИ98.
Промышленное культивирование и биотехнологическаяконверсия морского фитопланктона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений в области получения биотоплива.[2]
В начале 80-х рядом европейских стран совместно разрабатывался проект, ориентированный на создание промышленных систем с использованием прибрежных пустынных районов. Осуществлению этого проекта помешало общемировое снижение цен на нефть.
Первичное производство биомассы осуществляется путём культивирования фитопланктона в искусственных водоёмах, создаваемых на морском побережье.
Вторичные процессы представляют собой метановое брожение биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением метанола.
Основными доводами в пользу использования микроскопических водорослей являются следующие:
- высокая продуктивность фитопланктона (до 100 т/га в год);
- в производстве не используются ни плодородные почвы, ни пресная вода;
- процесс не конкурирует с сельскохозяйственным производством;
- энергоотдача процесса достигает 14 на стадии получения метана и 7 на стадии получения метанола;
С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.
При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объемная и массовая энергоемкость (теплота сгорания) метанола на 40-50% меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси.
В результате этого рост мощности двигателя повышается на 10-15%. Двигатели гоночных автомобилей работающих на метаноле с более высоким октановым числом чем бензин имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном карбюраторном ДВС степень сжатия для неэтилированного бензина как правило не превышает 10.1:1.
Недостатки:
- метанолтравиталюминий. Проблемным является использование алюминиевых карбюраторов и инжекторных систем подачи топлива в ДВС.
- гидрофильность. Метанол втягивает воду, что является причиной засорения систем подачи топлива в виде желеобразных ядовитых отложений.
- метанол, как и этанол, повышает пропускную способность пластмассовых испарений для некоторых пластмасс (например плотного полиэтилена). Эта особенность метанола повышает риск увеличения эмиссии летучих органических веществ, что может привести к повышению концентрации озона и возможно усилению солнечной радиации.
- уменьшенная летучесть при холодной погоде: Моторы, работающие на метаноле могут иметь проблемы с запуском и отличатся повышенным расходом топлива до достижения рабочей температуры.
- метанол может сравнительно быстро попасть в источники питьевой воды и отравить её. Этот сценарий исследован пока недостаточно, но к сожалению существует опыт утечки Метил-трет-бутилового эфира и загрязнения воды.
Здравоохранение
Метанол — яд, действующий на нервную и сосудистую системы. Токсическое действие метанола обусловлено так называемым «летальным синтезом» — метаболическим окислением в организме до очень ядовитого формальдегида. Приём внутрь 5—10 мл метанола приводит к тяжёлому отравлению (одно из последствий — слепота), а 30 мл и более — к смерти.
Особая опасность метанола связана с тем, что по запаху и вкусу он неотличим от этилового спирта, из-за чего и происходят случаи употребления метанола внутрь.
Как указано в электронном справочном руководстве для врача скорой медицинской помощи, при отравлении метанолом антидотом является этанол, который вводится внутривенно в форме 10 % раствора капельно или 30—40 % раствора перорально из расчёта 1—2 грамма раствора на 1 кг веса в сутки.[3] Полезный эффект в этом случае обеспечивается отвлечением АДГ I на окисление экзогенного этанола.[4]
Следует учесть, что при недостаточно точном диагнозе за отравление метанолом можно принять алкогольную интоксикацию, отравление дихлорэтаном или четырёххлористым углеродом — в этом случае введение дополнительного количества этилового спирта опасно.[3]
Интересные факты
https://www.youtube.com/watch?v=ytaboutru
Изабелла американский сорт винограда. В последнее время, под предлогом о повышенном содержаниии метанола в винах, получаемых из данного сорта, запрещен к использованию в коммерческом виноделии в США и странах Евросоюза. Вероятная причина запрета – очень дешевые в производстве вина по сравнению с винами из винограда столовых сортов.
Примечания
- ↑ Рябчиков (1953 г.), «Общая химия», стр.253
- ↑ Waganer K. Mariculture on land. — Biomass, 1981
- ↑ 12Острые отравления — Электронное справочное руководство для врача скорой медицинской помощи. Глава 15
- ↑[1]
Удельная теплота сгорания веществ, Дж/кг
Порох | 3.8·106 [2] |
Торф | 8.1·106 [1], 15·106 [4] |
Дрова (березовые, сосновые) | 10.2·106 [1] |
Бурый уголь | 15·106 [1], 14,7·106 [4] |
Бытовой газ | 13.25·106 [3] |
Каменный уголь | 22·106 [1], 29,3·106 [4] |
Спирт этиловый | 25·106 [4] |
Метанол | 22.7·106 [4] |
Условное топливо | 29.308·106 (7000 ккал/кг) [1] |
Древесный уголь | 31·106 [4] |
Метан | 50.1·106 [3] |
Мазут | 39.2·106 [1] |
Дизельное топливо | 42.7·106 [4] |
Нефть | 41·106 [4] |
Бензин | 44·106 [1], 42·106 [4] |
Керосин | 40,8·106 [4] |
Этилен | 48.0·106 [3] |
Пропан | 47.54·106 [3] |
Водород | 120.9·106 [3] |
Источник: https://kalugasvai.ru/metanol-fizicheskie-khimicheskie-svoystva/
Как определить метиловый спирт в алкоголе? Можно ли пить метанол и какие последствия?
Любой современный крепкий и легкий алкоголь при подробном химическом анализе — это смесь различных добавок: воды, ароматизаторов, растительных производных, натуральных или химических красителей и энного содержания этилового спирта.
Именно данный вид спирта является основным для применения в медицине или использования как пищевой добавки или производства качественного алкоголя.
Его родственник — спирт метиловый является техническим и используется при фальсификации производства алкоголя, иными словами — при изготовлении суррогатов.
И если первый вид алкоголя в разумном количестве для человека безвреден, то метанол — это яд в чистом виде, смертельный даже при небольших дозировках. Как отличить между собой два вида спирта и не пасть жертвой недобросовестных производителей — разберемся далее.
Что представляет собой метиловый спирт?
Метанол — технический вид алкоголя, может смешиваться с водой абсолютно в любых пропорциях и на внешний вид не будет отличаться от спирта этилового, если не исследовать его более детально.
К свойствам и характеристикам метанола относят:
- отсутствие цвета;
- легкость воспламенения;
- вкусовые характеристики и запах идентичны с этанолом;
- способность растворяться и взаимодействовать не только с водой, но и в растворителях органического типа — эфирах сложного плана и бензоле;
- закипает при нагреве до 64 градусов.
Справка. Получение метанола произошло в процессе переработки продуктов сухой древесины в конце 19 века.
В 20-х годах века 20-го метанол стал синтезироваться и производиться уже в промышленных масштабах.
Формула
С точки зрения химии метиловый (технический) алкоголь — одноатомный, имеет свойства как у слабой кислоты, в результате взаимодействия с парами воды (при наличии катализатора) дает двуокись углерода и смесь водорода.
При очищении данной смеси от углекислой составляющей получается практически чистый (98%) водород. При взаимодействии с кислотами образует сложные эфирные смеси, а с металлами типа натрия, калия и других — метилаты.
Классической химической формулой метанола будет CH3OH, масса молекулярная соответствует характеристике 32 моль, плотность вещества — порядка 0,7918 см3. Помимо закипания при нагреве до 64 градусов Цельсия, вещество будет плавиться при достижении температуры в 97 градусов.
Советуем почитать: Классификация и виды водочных спиртов
Как проверить?
Если по внешнему виду и запаху метанол практически не отличается от алкоголя с этиловой производной, как же его распознать и не подвергнуть себя негативному воздействию?
В первую очередь, покупайте только качественный алкоголь у проверенных производителей, имеющих всю необходимую документацию и лицензии. Если вы употребляете спирт медицинский или приобретенный на ликероводочном заводе, то это точно безобидный алкоголь и дело будет зависеть в количестве, а не качестве напитка.
Во-вторых, попробуйте поджечь небольшое количество напитка — суррогат, опасный для жизни, будет давать пламя зеленого цвета.
Наконец, если сомневаетесь в происхождении пробы — отдайте ее на изучение в химическую лабораторию.
Можно ли пить метанол?
Любая ли доза метанола губительна для человека, можно ли все-таки его пить и в каком количестве?
Употребление от 30 до 100 граммов метанола (в зависимости от физических характеристик потребителей) будет смертельным. Если же человек выжил, то в любом случае метанол, как сильнейший яд, уже успел оказать воздействие на человеческий организм.
У употребившего метиловый алкоголь происходят необратимые процессы в нервной системе, кровеносных сосудах и органах зрения, вплоть до полной слепоты. Недаром метанол изначально использовался как топливо, но и тут из-за своих характеристик не дал особо значимого эффекта.
Еще по теме: Как правильно пить спирт и какой можно?
Как отличить метиловый спирт от этилового?
Если вам не совсем по карману исследование свойств образца спирта в лаборатории, но вы хотите узнать какой вид спирта в стакане — метанол или этиловый, существует несколько действенных народных способов, которые помогут это определить:
- Подожгите жидкость. Мы уже говорили, что небольшая порция метанола горит зеленым цветом, этиловый же спирт даст голубые оттенки пламени. Пробу можно провести дома, налив небольшое количество спирта в блюдце, либо поджечь ватную палочку, смоченную в спиртовом растворе образца. Важный момент! Чистота реакции будет 100%, если в образце метанола отсутствуют какие-либо добавки.
- Чистим картошку. Маленький кусочек очищенного свежего картофеля необходимо бросить на несколько часов в имеющийся спиртовой образец. Если впоследствии кусочек овоща станет розовым, значит у вас в наличии опасный метанол, если синий — то в образце безобидный этиловый спирт.
- Нагрейте образец. Если у вас в наличии есть термометр со шкалой до +100 градусов, можно определить чистоту и вид спирта путем его нагрева. В металлической посуде необходимо нагреть образец и измерить температуру его кипения. Для метилового спирта она равна 64 градусам, для этилового — 78.
- Проверьте реакцию на соду и марганцовку. В прозрачной емкости смешайте образец спирта и пищевую соду в небольшом количестве, далее добавьте каплю йода. Если после смешения производных жидкость помутнела и дала осадок, то в образце — этиловый спирт, если изменила окрас, но осталась прозрачной — метиловый. Аналогичный «цветной» опыт можно провести и с кристалликами марганца — полученный раствор спирта и небольшого количества марганцовки необходимо нагреть. Если даже при небольшой температуре вы увидите появление пузырьков газа — образец опасный метанол.
- Формальдегидная проба. Для выполнения данного простейшего эксперимента вам потребуется образец тонкой медной проволоки. Если ее раскалить на огне и опустить в сосуд с пробой спирта — можно ощутить или нет резкий запах по типу яблочного уксуса. Если он появился, значит запах формалина дал ядовитый метанол, если жидкость без запаха — значит это этиловый спирт.
- Проба Ланга. Еще один нехитрый опыт с использованием марганцовки. В металлическую емкость добавляют около 50 мл спиртового образца и пару граммов марганцовки. Спирт предварительно слегка нагреваем и вливаем фиолетовый раствор перманганата калия, разведенного в дистиллированной воде. При тщательном перемешивании смесь, достигнув температуры 18-20 градусов, начнет менять свой окрас на желто-розовый. Все что вам нужно — засечь, как быстро меняется цвет смеси. Чем напиток качественнее — тем дольше проходит этот процесс. Например, медицинский этиловый спирт обесцветится за промежуток времени около 10 минут.
Важно. Проведенные опыты не могут на 100% гарантировать чистоту эксперимента, так как этиловый и метиловый спирт редко содержатся в чистом виде, без добавок и примесей.
Существуют не только напитки с добавками, но и некоторые «таинственные» составы, где этанол может маскировать метанол.
Симптомы отравления метанолом и этанолом
Интоксикация этиловым и метиловым алкоголем также отличается своими симптомами.
- Классическое отравление этиловым спиртом характеризуется головными болями, тошнотой, головокружением, желудочными расстройствами.
- Человека просто «отворачивает» от дальнейшего употребления спирта — любая повторная попытка возлияния вызывает тошноту даже от запаха напитка.
- Человек может отвернуться не только от употребления алкоголя, но и даже от пищи до того момента, когда не пройдут симптомы интоксикации.
- Метанол же дает следующие признаки отравления:
- общие слабость и недомогание;
- резкая сильная боль в животе;
- тяжесть при дыхании, появление острой боли в грудной области;
- сильное проявление и угасание головной боли в течении некоторого промежутка времени;
- наиболее явный признак — нарушение функций зрения — начинается с размытия контуров предметов, закончиться может полной слепотой, светобоязнью и значительным расширением зрачков.
Оказание первой медицинской помощи
Любое отравление — явление для организма человека неприятное, если же это последствия употребления метанола — возможны госпитализация и летальный исход.
Поэтому, если есть малейшая вероятность, что человек отравился метиловым спиртом, следует незамедлительно вызвать скорую и провести самостоятельно ряд действий:
- Как можно быстрее сделать пострадавшему промывание желудка. Всасывание метанола в кровь происходит достаточно медленно, поэтому этот способ может замедлить пагубное влияние метанола. Добавьте в литр теплой воды пару кристаллов марганцовки до достижения раствором нежно-розового цвета. Дайте пострадавшему выпить залпом смесь, чтобы вызвать рвотный рефлекс.
- Попробуйте вышибить «клин клином» — употребление 50-100 гр этилового спирта поможет вывести из организма метанол.
- При качественной помощи медиков следует провести процедуру гемодиализа.
Прибывшие медики могут не только оказать необходимую помощь, но и назначить соответствующее лечение — на дому или в пределах стационара. В любом случае, не следует пренебрегать принятием мер, так как даже небольшие дозы метанола могут быть смертельны.
Метиловый спирт, хотя и кажется вполне безобидным, но может быть губителен и даже смертелен. При наступлении синдрома длительного сдавливания пострадавший впадает в непродолжительное состояние комы, из-за которого разрушаются мышцы, нарушается функции почечной системы, сердечные ритмы и дыхание.
Советуем почитать: Ректификация спирта в домашних условиях
Как производная пагубного влияния метанола — нарушение зрительных функций, вплоть до полной утраты зрения. Поэтому не следует пренебрегать выбором продавца алкогольных напитков. Дешево — не значит качественно и безопасно. Будьте осторожны.
Источник: https://zen.yandex.ru/media/posamogonu/5b0f56c051aa4d22fb3e0485
Метиловый спирт (метанол). Формула, характеристики и применение. Статьи компании «ООО «ХимЭлемент»»
Метиловый спирт (формула CH3OH) – 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) купитьв 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.
Источник: https://himelement.prom.ua/a351794-metilovyi-spirt-metanol.html
Формула метилового спирта
- Определение метилового спирта и формула
- ОПРЕДЕЛЕНИЕ
- Метиловый спирт (метанол, древесный спирт) представляет собой одноатомный спирт, первый член его гомологичной серии.
- Формула — (
CH_{3}OH
) - Молярная масса составляет 32,04 г / моль.
- Физические свойства — бесцветная жидкость с слабоалкогольным запахом.
- Метанол чрезвычайно токсичен, кипит при температуре (
64,5^{circ} mathrm{C}
) - Химические свойства метилового спирта
- Когда метанол взаимодействует с щелочными металлами, гидроксильный водород заменяется металлом:
- (
2CH_{3}OH+2N_{a}
ightarrow 2CH_{3}ON_{a}+H_{2}
) - Метанол реагирует с минеральными и карбоновыми кислотами. Это приводит к образованию сложных эфиров:
- (
CH_{3}OH+HOSO_{3}Hleftrightarrows CH_{3}OSO_{3}H+H_{2}O
) - (
CH_{3}OH+CH_{3}COOHleftrightarrows CH_{3}COOCH_{3}H+H_{2}O
) - Метанол может реагировать с галогенводородными кислотами, галогенидами фосфора:
- (
CH_{3}OH+HClleftrightarrows CH_{3}Cl+H_{2}O
) - Получение
- Метанол может быть получен различными способами: сухая дистилляция древесины, разложение солей метановой кислоты при высокой температуре.
- Промышленный метод основан на взаимодействии монооксида углерода и водорода в присутствии катализатора на основе оксида меди и цинка:
- (
CO+2H_{2}
ightarrow CH_{3}OH
) - заявка
- Древесный спирт широко используется в органической химии, особенно в качестве растворителя.
- Также используется в органическом синтезе при производстве формальдегида.
- Он используется как источник энергии.
- Ни в коем случае его нельзя использовать внутри.
- Примеры решения проблем
- ПРИМЕР 1
- ЗадачаРассчитать теплоту испарения метанола в стандартных условиях.
- Решение.Напишите уравнение этого процесса:
(
CH_{3}OH_{liq}leftrightarrows CH_{3}OH_{gas.}
)
Мы вычисляем теплоту испарения из справочных данных (энтальпии образования):(
Delta H=Delta H_{f,298}(CH_{3}OH_{gas.})-Delta H_{f,298}(CH_{3}OH_{liq.})=-201,2-(-238,7)=37,5
) - Ответ:
- (
Delta H=37,5кДж / моль
) - ПРИМЕР 2
- (
- ЗадачаРассчитать концентрацию ионов (
CH_{3}O^{-}
) в одномолярном водном растворе метанола. - Решение
- Из справочника мы берем константы диссоциации воды и спирта:
- (
K_{d}(H_{2}O)=10^{-14}
) - (
K_{d}(CH_{3}OH)=10^{-16}
) - Из этих значений ясно, что (
K_{d}left(H_{2} O
ight) gg K_{d}left(C H_{3} O H
ight)
) - Это означает, что диссоциация спирта не влияет на равновесные концентрации (
H^{+}
) и (
OH^{-}
) , образованные из (
H_{2}O
) - В свою очередь, диссоциация воды сильно влияет на равновесные концентрации (
H^{+}
) и (
CH_{3}O^{-}
) , образованные из спирта. - Во-первых, рассмотрим диссоциацию воды:
- (
H_{2}Oleftrightarrows H^{+}+OH^{-}
) - В равновесии (
[ H^{+}]=[OH^{-}]=x
) моль / л, тогда - (
K_{d}(H_{2}O)=[H^{+}]cdot [OH^{-}]=xcdot x=x^{2}=10^{-14}
) - (
x=sqrt{K_{d}left(H_{2} O
ight)}=sqrt{10^{-14}}=10^{-7}
) моль / л - Теперь рассмотрим диссоциацию алкоголя с учетом диссоциации воды:
- (
CH_{3}OHleftrightarrows CH_{3}O^{-}+H^{+}
) - В равновесии: (
[CH_{3}OH]=C-y [CH_{3}O^{-}]=y[H^{+}]=y+x
)тогда - (
K_{d}left(C H_{3} O H
ight)=frac{left[C H_{3} O^{-}
ight] cdotleft[H^{+}
ight]}{left[C H_{3} O H
ight]}=frac{y cdot(y+x)}{C-y}=10^{-16}
) - Так как (
K_{d}left(C H_{3} O H
ight) ll 1
) ,то (
Cleft(C H_{3} O H
ight)-y approx Cleft(C H_{3} O H
ight)
) - Так как (
K_{d}left(C H_{3} O H
ight) y
) и (
y+x approx x
) тогда - (
K_{d}left(C H_{3} O H
ight)=frac{y cdot x}{Cleft(C H_{3} O H
ight)}
) - Отсюда
- (
left[C H_{3} O^{-}
ight]=y=frac{Cleft(C H_{3} O H
ight) cdot K_{d}left(C H_{3} O H
ight)}{x}=frac{1 cdot 10^{-16}}{10^{-7}}=10^{-9}
) моль / л
- Ответ(
left[C H_{3} O^{-}
ight]=10^{-9}
) моль / л
Нужны оригинальность, уникальность и персональный подход? Закажи свою оригинальную работу УЗНАТЬ СТОИМОСТЬ
Источник: https://sciterm.ru/spravochnik/formula-metilovogo-spirta/
Метанол — химические и физические свойства, общая характеристика — Помощник для школьников Спринт-Олимпиады
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.
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/см3.
- Структура отображается в таблице следующим образом:
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.
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 64,70С.
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.
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.
ПредыдущаяСледующая
Источник: https://Sprint-Olympic.ru/uroki/himija/97918-metanol-himicheskie-i-fizicheskie-svoistva-obshaia-harakteristika.html
Вы наверняка ничего не знаете про метанол. Зря — он повсюду — Meduza
Человек каждый день сталкивается с вещами, сделанными с использованием метанола. Он нужен везде — от лекарств до мебели и автопрома. Самый крупный производитель метанола в России — ПАО «Метафракс». Его бенефициарный владелец Сейфеддин Рустамов (Seyfeddin Roustamov) объясняет, как производят это вещество и почему метанол так важен.
Чем так важен метанол?
Метанол (он же — метиловый спирт, или CH₃OH) — это прозрачная жидкость со спиртовым запахом. Она используется в автопроме — из производных метанола делают синтетический каучук для автомобильных шин, пластики для интерьера и экстерьера автомобилей. В смеси с бензином метанол может использоваться как топливо.
При сгорании такая смесь выделяет меньше вредных веществ, чем обычный бензин. Метанол , поэтому топливо спортивных автомобилей делается на его основе. Для обычных машин производят топливо с присадками на основе метанола — они повышают октановое число и снижают вредные выбросы.
По законодательству концентрация метанола в российском бензине может доходить до 1% (в США и Европе — до 3%, в Китае — до 15%). В последнее время все чаще применяют метанол в качестве топлива для морских судов.
Это более экологично: если случается авария и метанол попадет в воду, он растворяется в больших объемах воды, а его остатки уничтожают морские микроорганизмы.
Что еще делают из метанола?
Антисептики и консерванты. Из метанола делается формалин — водный раствор формальдегида. Он вызывает свертываемость белков, поэтому его используют как антисептик и консервант. Формальдегид необходим при бальзамировании, производстве кинофотопленки и выделке кожи.
Краски, лаки и эмали. Без формальдегида, который производят из метанола, не получится сделать пентаэритрит — белый кристаллический порошок, который нужен при производстве смол, лаков и эмалей, смазочных масел и, например, пенопласта.
Реагенты для дорог. Формиат натрия — побочный продукт производства пентаэритрита. Этот порошок используют при изготовлении противогололедных материалов и средств против коррозии, его добавляют зимой в бетон и цементный раствор при строительстве.
Сухое горючее. Метанол нужен для производства уротропина (сухого спирта) — белого порошка, который отлично горит в любых условиях. Из него делают таблетки для розжига, взрывчатые вещества, а также используют в фармацевтике.
Фанера и ДСП. Важное сырье в деревообработке — карбамидоформальдегидный концентрат — тоже делается из метанола. Из него делают карбамидные смолы для фанеры, ДСП и других материалов, которые используются в строительстве и производстве мебели.
Метанол ядовитый?
При попадании метанола в организм человека он превращается в формальдегид. Это токсичное вещество вызывает серьезные нарушения обмена веществ, слепоту, постоянную неврологическую дисфункцию.
Поэтому смертельная доза метанола — 40 миллилитров.
Получить ее в быту можно только выпив метанол: несмотря на запрет использования этого вещества в ликеро-водочной промышленности, метанол употребляют, путая его с винным спиртом (этанолом).
В любом случае нужно соблюдать правила безопасности в обращении с этим веществом, и тогда оно не принесет никакого вреда.
Как и из чего делают метанол?
Раньше метанол получали в результате сухой перегонки древесины, поэтому его еще называют древесным спиртом. Сейчас используют более современный способ.
Сначала природный газ очищают от примесей (особенно серы), смешивают с водяным паром и конвертируют при температуре 860 °C в синтез-газ (смесь водорода (H₂) с угарным газом (CO).
Выработка метанола происходит при температуре 200–300 °C и высоком давлении (в 4–15 мегапаскалей). Ускоряет эту химическую реакцию медный катализатор.
Производить метанол дорого?
Основное сырье для синтеза метанола — это природный газ. Затраты на него составляют половину от себестоимости метанола. Плюс — стоимость оборудования.
Так, строительство одного небольшого завода по выпуску метанола обходится в 500–600 миллионов долларов. На более крупные проекты уходит еще больше средств.
Например, сейчас «Метафракс» строит комплекс стоимостью почти 1 миллиард евро в Губахе — это город в Пермском крае, в 219 км от Перми.
Сколько в России производят метанола?
Всего в прошлом году в России выпустили 4,1 миллиона тонн метанола. Причем четверть приходится на «Метафракс»: за год он произвел 1,11 миллиона тонн. Кроме метанола компания производит формалин, уротропин, полиамид и пентаэритрит.
Как появилась компания «Метафракс»?
В разгар войны в 1942 году в город Губаха, где сейчас расположена штаб-квартира «Метафракса», было эвакуировано оборудование Сталиногорского завода по производству азотно-туковых удобрений. А уже после войны в Губаху завезли трофейное немецкое оборудование.
В окрестностях Губахи добывали много каменного угля, из которого на местном заводе получали кокс.
В процессе его производства выделялся побочный продукт — коксовый газ, из которого в 1959 году на Губахинском химическом заводе получили метанол. Тогда этот метод считался самым передовым.
С развитием технологий и прокладкой газопровода до Губахи метанол стали производить из природного газа, что проще и экологичнее.
В 1984 году в Губахе построен на тот момент крупнейший в мире агрегат синтеза метанола, мощность выросла почти в семь раз — до 750 тысяч тонн в год. В тяжелые 1990-е годы предприятие было сохранено и продолжало работать. В начале 2000-х акционерное общество «Метафракс» принимает новую стратегию развития — предприятие было решено реконструировать и модернизировать.
В 2014 году бенефициаром губахинского комбината «Метафракс» стал . А к 2018 году группа «Метафракс» включала в себя уже , работающих в России и за рубежом, например в Австрии и Швейцарии.
Предприятия группы выпускают не только метанол и его производные, но и синтетические смолы. Причем группа «Метафракс» — крупнейший производитель смол в России и третий в Европе.
Годовая выручка группы достигает 50 миллиардов рублей.
Кто покупает российский метанол?
Порядка 40% произведенного метанола и его производных «Метафракс» экспортирует за границу, в десятки стран мира. В основном — в Европу, где производить этот спирт нерентабельно из-за высоких цен на газ и рабочую силу.
Возить метанол в Азию, например в Китай, пока довольно дорого.
Но недавно вместе с южнокорейскими партнерами «Метафракс» создал трейдинговую структуру SamyangMeta, которая поможет нарастить продажи уротропина и пентаэритрита в Южной Корее.
Одно из дочерних предприятий «Метафракс» — «Метадинеа», ведущий производитель синтетических смол в Европе. У компании также есть активы в Австрии, с научно-исследовательским центром для разработки новых химических рецептур.
«Метафракс» проводит ребрендинг. Зачем?
Сейчас каждое предприятие, входящее в группу компаний «Метафракс», — это отдельный актив, и у каждого из них — своя собственная вывеска. Но со следующего года их объединит один бренд.
По мнению Сейфеддина Рустамова (Seyfeddin Roustamov), такой ребрендинг должен повысить доверие партнеров и клиентов к «Метафраксу», а также выстроить единую визуально-смысловую коммуникацию как внутри группы, так и на внешние аудитории. Как будет выглядеть новый бренд, пока неизвестно — он в процессе разработки.
Но в любом случае результат будет отображать основные черты группы компаний: развитие, бережное отношение к экологии, высокие стандарты безопасности и производства. Обновленный бренд представят широкой публике осенью 2019 года.
Источник: https://meduza.io/brand/vy-navernyaka-nichego-ne-znaete-pro-metanol-zrya-on-povsyudu