Metanol
Metanol | |
---|---|
Numele IUPAC | |
metanol | |
Denumiri alternative | |
alcool metilic carbinol [1] spiritul lemnului | |
Caracteristici generale | |
Formula moleculară sau brută | CH 4 O |
Masa moleculară ( u ) | 32.042 |
Aspect | lichid incolor |
numar CAS | |
Numărul EINECS | 200-659-6 |
PubChem | 887 |
ZÂMBETE | CO |
Proprietăți fizico-chimice | |
Densitate (g / cm 3 , în cs ) | 0,79 |
Indicele de refracție | 1.3288 |
Temperatură de topire | −97 ° C (176 K) |
Temperatura de fierbere | 64,7 ° C (337,8 K) |
Δ eb H 0 (kJ mol −1 ) | 37.4 |
Punct critic | 513 K (240 ° C) 7,85 × 10 6 Pa (78,5 bari) |
Proprietăți termochimice | |
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) | −239,2 |
Δ f G 0 (kJ mol −1 ) | −166,6 |
S 0 m (J K −1 mol −1 ) | 126,8 |
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) | 81.1 |
Informații de siguranță | |
Punct de flacără | 11 ° C (284 K) |
Limite de explozie | 7 - 44% vol. |
Temperatură de autoaprindere | 455 ° C (728 K) |
Simboluri de pericol chimic | |
Pericol | |
Fraze H | 225 - 301 - 311 - 331 - 370 |
Sfaturi P | 210 - 233 - 280 - 302 + 352 - 304 + 340 -308 + 310 - 403 + 235 [2] |
Metanolul , cunoscut și sub denumirea de alcool metilic sau alcool din lemn , este cel mai simplu dintre alcooli . Sale formula chimică este CH3 OH (sau, pe scurt, MeOH sau MetOH).
Atomul de carbon se află în centrul unui tetraedru aproximativ regulat, ale cărui vârfuri sunt ocupate de atomul de oxigen și de cei trei atomi de hidrogen legați direct de acesta.
La temperatura camerei, apare ca un lichid incolor cu un miros caracteristic. Este foarte volatil și extrem de inflamabil. Flacăra cu metanol este invizibilă.
Este complet solubil în mulți solvenți organici, cum ar fi cloroformul și în apă .
Producție
Gazul de sinteză este produs din metanul conținut în gazul natural . La presiuni moderate de 10-20 bari și la temperaturi ridicate (în jur de 850 ° C), metanul reacționează cu vaporii de apă cu un catalizator de nichel care produce syngas conform formulei:
Această reacție endotermică (ΔH ° = 49,3 kcal / mol; 206 kJ / mol), este denumită în mod obișnuit SMR ( reformare cu metan cu abur ). Metanul se poate oxida parțial cu oxigen molecular pentru a produce syngas, după cum arată următoarea ecuație:
Această reacție este exotermă (ΔH ° = -17 kcal / mol; -71,1 kJ / mol) și căldura generată poate fi utilizată in situ pentru reacția SMR. Când cele două reacții sunt combinate, procesul se numește reformare autotermală. Raportul dintre CO la H2 poate fi reglată într -o oarecare măsură , cu reacția de transformare a gazului de apă:
și oferă stoichiometria potrivită pentru reacția de sinteză a metanolului. Monoxidul de carbon și hidrogenul reacționează apoi într-un al doilea reactor catalitic, producând metanol. Astăzi, cel mai utilizat catalizator este un amestec de cupru, oxid de zinc și alumină, utilizat pentru prima dată în 1966 de Imperial Chemical Industries . La presiuni de 50-101 bari și temperaturi de 250 ° C, reacția catalitică produce metanol cu selectivitate ridicată:
Modelul microcinetic al reacției catalitice este:
- Adsorbţie
-
H 2 + 2σ → 2 Hσ
-
CO + σ → COσ
-
CO 2 + σ → CO 2 σ
-
- Reacție de suprafață
-
CO 2 σ + Hσ → HCOOσ + σ
-
HCOOσ + Hσ → H 2 COOσ + σ
-
H 2 COOσ + Hσ → CH 3 Oσ + Oσ
-
CH 3 Oσ + Hσ → CH 3 OHσ + σ
-
- Desorbția
-
CH 3 OHσ → CH 3 OH + σ
-
- Regenerarea catalizatorului
-
COσ + Oσ → CO 2 + 2σ
-
2 Hσ + Oσ → H 2 O + 3σ
-
Unde σ
reprezintă un loc al suprafeței catalizatorului .
Producția de gaz de sinteză din metan produce 3 moli de hidrogen pentru fiecare mol de monoxid de carbon, în timp ce sinteza metanolului consumă doar 2 moli de hidrogen pentru fiecare mol de monoxid de carbon. O modalitate de utilizare a excesului de hidrogen este injectarea dioxidului de carbon în reactorul de sinteză a metanolului, unde are loc și următoarea reacție:
Deși gazul natural este cea mai ieftină și utilizată pe scară largă materie primă pentru producerea de metanol, pot fi utilizate și alte materii prime. Cărbunele este din ce în ce mai utilizat ca materie primă pentru producția de metanol, în special în China . Mai mult, maturitatea tehnologiilor disponibile legate de biomasă fac posibilă și producția de metanol.
Utilizări
Este utilizat pe scară largă ca:
- solvent (de exemplu pentru diluarea vopselelor și lustruirea mobilierului );
- reactiv în procesele chimice industriale;
- combustibil pentru motoare (de exemplu, este utilizat în motoare auto pentru cursele cu formula IndyCar ; în micromotoare pentru modelare dinamică (aeromodele, mașini RC și navale), amestecat cu ulei de ricin vegetal (în procente 5% -20%) sau uleiuri de bază sintetice (în procent de 2% -10%), posibil chiar și cu un procent mic de nitrometan (în procent de 1% -25% max.);
- ca componentă principală (60%) a metacarnei (un lichid fixativ alcoolic);
- în Islanda este folosit și ca mediu de stocare pentru electricitatea geotermală [3] , sintetizându-l din hidrogen obținut prin hidroliză și din dioxid de carbon;
- din păcate, chiar și ca aditiv ilegal , de către comercianții fără scrupule la vinul sofisticat, deoarece este foarte toxic (duce la otrăvire, orbire și / sau moarte chiar și în cantități mici)
Precauții
Metanolul este toxic și induce depresia sistemului nervos central, în timp ce metaboliții săi ( formaldehidă și acid formic ) sunt responsabili pentru deteriorarea nervului optic și a retinei .
Doza letală pentru o ființă umană variază de la 0,3 la 1 g per kg de greutate corporală.
Istorie și evenimente
În Indonezia, metanolul de contrabandă este cunoscut sub numele de Arak, care este mai ieftin și mai puțin reglementat decât alcoolul legal. Poate fi distilat din palmier și nucă de cocos, precum și din trestie de zahăr. Are un conținut de alcool cuprins între 30 și 50% și o culoare deschisă. Se estimează că între 10 și 20 de indonezieni mor în fiecare an din cauza otrăvirii cu metanol. [4]
În Italia, un mare scandal a venit din otrăvirea a zeci de oameni (dintre care unii și-au pierdut viața sau au fost invalizi) din cauza adăugării de vin cu metanol efectuată de unele ferme și companii de distribuție din Piemont.
Notă
- ^(RO) IUPAC Gold Book, „carbinols”
- ^ foaie informativă metanol pe IFA-GESTIS Arhivat 16 octombrie 2019 la Arhiva Internet .
- ^ Prima uzină comercială arhivată la 4 februarie 2016 la Internet Archive .
- ^ Metanol: un cocktail ieftin vă poate ucide sau vă poate orbi , pe wegather.it .
Bibliografie
- Enciclopedia hidrocarburilor , vol II: industrie de bază - rafinare și produse petrochimice, cap. 10.4.1 Tehnologii pentru producerea de metanol, p.501-512
- ( EN ) Klaus Weissermel, Hans-Jürgen Arpe, Charlet R. Lindley, Industrial organic chimie , ediția a IV-a, Wiley-VCH, 2003, pp. 30-37, ISBN 3-527-30578-5 .
Elemente conexe
Alte proiecte
- Wikționarul conține dicționarul lema « metanol »
- Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre metanol
linkuri externe
- ( EN ) Metanol , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
Controlul autorității | Tesauro BNCF 30957 · LCCN (EN) sh85084383 · GND (DE) 4128696-0 · BNF (FR) cb11955518j (dată) · NDL (EN, JA) 00.567.624 |
---|