Metanol

Metanol
Methanol-2D.pngMethanol-3D-vdW.png
Molekula methanolu
Identifikace
Název IUPAC Metanol
Synonyma

methylalkohol

N O CAS 67-56-1
Ne o ECHA 100 000 599
Ne o EC 200-659-6
PubChem 887
ÚSMĚVY CO
PubChem , 3D pohled
InChI Std. InChI: 3D pohled
InChI = 1S / CH4O / c1-2 / h2H, 1H3
standardní InChIKey:
OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N
Vzhled bezbarvá kapalina s charakteristickým zápachem
Chemické vlastnosti
Hrubý vzorec C H 4 O   [izomery]
Molární hmotnost 32,0419 ± 0,0014  g / mol
C 37,48%, H 12,58%, O 49,93%,
pKa 15.2
Dipolární moment 1,70  ±  0,02  D.
Molekulární průměr 0,408  nm
Fyzikální vlastnosti
T. fúze -98  ° C
T ° vroucí 65  ° C
Parametr rozpustnosti δ 29,7  MPa 1/2 ( 25  ° C );

12,9  kcal 1/2  cm −3/2

Mísitelnost mísitelný s vodou a v acetonu v jakémkoli poměru
Objemová hmotnost 0,791 0  g cm −3

rovnice:
Hustota kapaliny v kmol · m -3 a teplota v Kelvinech od 175,47 do 512,64 K.
Vypočtené hodnoty:
0,78958 g · cm -3 při 25 ° C.

T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
175,47 -97,68 27,912 0,89436
197,95 -75,2 27,36176 0,87673
209,19 -63,96 27.07974 0,86769
220,43 -52,72 26,79275 0,85849
231,67 -41,49 26.50048 0,84913
242,9 -30,25 26.20259 0,83958
254,14 -19,01 25,89869 0,82985
265,38 -7,77 25,58836 0,8199
276,62 3.47 25,2711 0,80974
287,86 14,71 24,94637 0,79933
299,1 25,95 24,61357 0,78867
310,34 37,19 24,27199 0,77772
321,58 48,43 23.92081 0,76647
332,82 59,67 23,55912 0,75488
344,06 70,91 23.18581 0,74292
T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 )
355,29 82,14 22,7996 0,73054
366,53 93,38 22,39894 0,71771
377,77 104,62 21,98199 0,70435
389,01 115,86 21,54646 0,69039
400,25 127,1 21.0895 0,67575
411,49 138,34 20,6075 0,66031
422,73 149,58 20.0957 0,64391
433,97 160,82 19,54774 0,62635
445,21 172,06 18,95467 0,60735
456,45 183.3 18,30334 0,58648
467,68 194,53 17,57296 0,56307
478,92 205,77 16,72737 0,53598
490,16 217.01 15,69264 0,50282
501,4 228,25 14,26369 0,45704
512,64 239,49 8,521 0,27303

Graf P = f (T)

Teplota samovznícení 464  ° C
Bod vzplanutí 12  ° C (uzavřený kelímek)
Meze výbušnosti ve vzduchu Dolní: 6,7 obj.% Kohn-Birett
Horní: 36,5 obj.% Kohn-Birett
Tlak nasycených par při 20  ° C  : 12,3  kPa ,
410  mmHg při 50  ° C

rovnice:
Tlak v pascalech a teplota v Kelvinech od 175,47 do 512,64 K.
Vypočtené hodnoty: 16
841,9 Pa při 25 ° C

T (K) T (° C) P (Pa)
175,47 -97,68 0,111
197,95 -75,2 3.55
209,19 -63,96 14,66
220,43 -52,72 51,41
231,67 -41,49 157,07
242,9 -30,25 426,61
254,14 -19,01 1047,36
265,38 -7,77 2 356,71
276,62 3.47 4 916,54
287,86 14,71 9 601,73
299,1 25,95 17 697,92
310,34 37,19 31,002,28
321,58 48,43 51921,07
332,82 59,67 83 558,67
344,06 70,91 129 794,46
T (K) T (° C) P (Pa)
355,29 82,14 195 345,89
366,53 93,38 285 818,39
377,77 104,62 407 744,26
389,01 115,86 568 614,41
400,25 127,1 776 907,33
411,49 138,34 1 042 120,47
422,73 149,58 1374809
433,97 160,82 1786636,85
445,21 172,06 2,290,444.58
456,45 183.3 2900338,3
467,68 194,53 3,631,803,39
478,92 205,77 4 501 846,72
490,16 217.01 5,529,170,84
501,4 228,25 6,734,383.66
512,64 239,49 8 140 200
P = f (T)
Dynamická viskozita 0,551 3  mPa s při 25  ° C (kapalina)
Kritický bod 239,35  ° C , 8,08  MPa , 0,117  l mol -1
Tepelná vodivost 190,16  mW m -1  K -1 při 25  ° C (tekutý)
Elektrická vodivost 5 × 10 −9  Ω −1  cm −1 při 25  ° C
Rychlost zvuku 1121  m s -1 při 20  ° C
Termochemie
S 0 plyn, 1 bar 186,9  J  mol −1  K −1
S 0 kapalina, 1 bar 127,19  J mol −1  K −1
S 0 pevný 1,117  J mol −1  K −1
Δ f H 0 plyn -201,54  kJ mol −1
Δ f H 0 kapalina −239,00  kJ mol −1
C str 79,5  J mol −1  K −1

rovnice:
Tepelná kapacita kapaliny v J · kmol -1 · K -1 a teplota v Kelvinech, od 175,47 do 400 K.
Vypočtené hodnoty:
81,174 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T
(K)
T
(° C)
C str
C str
175,47 -97,68 71 120 2220
190 -83,15 70 834 2211
197 -76,15 70 840 2211
205 -68,15 70 958 2215
212 -61,15 71 160 2221
220 -53,15 71 504 2 232
227 -46,15 71 903 2 244
235 -38,15 72 471 2262
242 -31,15 73,068 2280
250 -23,15 73 861 2 305
257 -16,15 74,654 2 330
265 -8,15 75 673 2 362
272 -1,15 76 663 2393
280 6,85 77 907 2,431
287 13,85 79 094 2468
T
(K)
T
(° C)
C str
C str
295 21,85 80 563 2,514
302 28,85 81 947 2,557
310 36,85 83 641 2610
317 43,85 85 222 2660
325 51,85 87 141 2720
332 58,85 88 919 2775
340 66,85 91 063 2842
347 73,85 93,038 2,904
355 81,85 95 407 2 978
362 88,85 97 579 3045
370 96,85 100 173 3126
377 103,85 102 542 3200
385 111,85 105 362 3,288
392 118,85 107 927 3 368
400 126,85 110 970 3,463

P = f (T)

rovnice:
Tepelná kapacita plynu v J mol -1  K -1 a teplota ve stupních Kelvina, od 100 do 1500 K.
Vypočtené hodnoty:
45,163 J · mol -1 · K -1 při 25 ° C

T
(K)
T
(° C)
C str
C str
100 -173,15 38 459 1200
193 -80,15 40 318 1258
240 -33,15 42188 1317
286 12,85 44 489 1388
333 59,85 47228 1474
380 106,85 50 270 1569
426 152,85 53 463 1669
473 199,85 56,872 1775
520 246,85 60361 1884
566 292,85 63 795 1999
613 339,85 67,271 2099
660 386,85 70 666 2205
706 432,85 73 873 2 306
753 479,85 76 999 2 403
800 526,85 79 944 2495
T
(K)
T
(° C)
C str
C str
846 572,85 82 636 2579
893 619,85 85 179 2658
940 666,85 87 506 2731
986 712,85 89 577 2796
1033 759,85 91 491 2855
1080 806,85 93 215 2,909
1126 852,85 94 741 2957
1173 899,85 96 164 3 001
1220 946,85 97 486 3042
1266 992,85 98 724 3,081
1313 1039,85 99 982 3120
1360 1,086,85 101 288 3161
1406 1132,85 102 677 3,204
1453 1179,85 104 278 3,254
1 500 1 226,85 106 141 3313


PCS 726,1  kJ mol -1 ( 25  ° C , kapalina)
Elektronické vlastnosti
1 re ionizační energie 10,85  ±  0,01  eV (plyn)
Krystalografie
Křišťálová třída nebo vesmírná skupina P212121
Parametry sítě a = 4 873  Å

b = 4,641  Å
c = 8,867  Å
α = 90,00 °
β = 90,00 °
γ = 90,00 °
Z = 4

Objem 200,53  Å 3
Optické vlastnosti
Index lomu 1,3265
Opatření
SGH
SGH02: HořlavýSGH06: ToxickýSGH08: Senzibilizátor, mutagen, karcinogen, reprotoxický
Nebezpečí H225, H301, H311, H331, H370, H225  : Vysoce hořlavá kapalina a páry
H301  : Toxický při požití
H311  : Toxický při styku s kůží
H331  : Toxický při vdechování
H370  : Prokázané riziko vážného poškození orgánů (nebo uveďte seznam všech postižených orgánů, jsou-li známy) (uveďte způsob expozice, pokud je je přesvědčivě prokázáno, že žádná jiná cesta expozice nevede ke stejnému riziku)
WHMIS
B2: Hořlavá kapalinaD1B: Toxický materiál mající vážné okamžité účinky
B2, D1B, D2A, D2B, B2  :
Bod vzplanutí hořlavé kapaliny = 11,1  ° C uzavřený kelímek Metoda
Setaflash D1B  : Toxický materiál způsobující vážné okamžité účinky
Přeprava nebezpečných věcí: třída 6.1 neurčená obalová skupina
D2A  : Vysoce toxický materiál způsobující jiné toxické účinky
teratogenita u zvířat; embryotoxicita u zvířat
D2B  : Toxický materiál způsobující jiné toxické účinky
Podráždění očí u zvířat

Zveřejnění 0,1% podle klasifikačních kritérií
NFPA 704

Symbol NFPA 704

3 1 0
Doprava
336
   1230   
Kemlerův kód:
336  : vysoce hořlavá a toxická kapalina
UN číslo  :
1230  : METHANOL
Třída:
3
Štítky: 3  : Hořlavé kapaliny 6.1  : Toxické látky Balení: Obalová skupina II  : mírně nebezpečné látky;
Piktogram ADR 3

Piktogram ADR 6.1



Inhalace toxický, může být smrtelný
Kůže vysušit
Oči nebezpečné rolety
Ekotoxikologie
LogP −0,82 / −0,66
Prahová hodnota zápachu nízká: 4,2  ppm
vysoká: 5960  ppm
Jednotky SI a STP, pokud není uvedeno jinak.

Methanolu (nebo methylalkohol , karbinol , dřevo alkohol , dřevo nafta nebo dřevo duch ) je organická sloučenina podle vzorce  : C H 3 OH (často zkrátil MeOH). Je to nejjednodušší z alkoholů . Je to lehká, těkavá , bezbarvá , hořlavá , toxická kapalina s charakteristickým zápachem, sladším a sladším než pach ethanolu (ethylalkoholu).

Při pokojové teplotě tato polární kapalina slouží jako nemrznoucí směs (například pro chladicí kapalinu), rozpouštědlo, palivo (v modelech letadel nebo na plochých drahách ) a jako denaturační ethylalkohol. Tyto dva alkoholy zůstávají destilací oddělitelné. Ve skutečnosti je teplota varu methanolu, je pouze 65  ° C, zatímco ethanolu je 79  ° C . Methanol se také používá k výrobě bionafty transesterifikační reakcí .

Methanol je přirozeně produkován metabolismem anaerobních organismů mnoha druhů bakterií, což vysvětluje malou část par methanolu přítomných v atmosféře. Během několika dní je tento atmosférický methanol oxidován kyslíkem ve vzduchu za podpory působení slunečního světla za vzniku oxidu uhličitého a vody.

Metanol hoří ve vzduchu za vzniku oxidu uhličitého a vody:

2 CH 3 OH+ 3 O 2→ 2 CO 2+ 4 H 2 O.

Jeho téměř bezbarvý a neviditelný plamen je zdrojem rizika popálení.

Pro své toxické vlastnosti se metanol často používá jako denaturační přísada pro ethanol vyráběný pro průmyslové použití, toto přidání jedu umožňuje výrobcům ethanolu ušetřit platby daní vybíraných z alkoholických nápojů.

To se říká, že „dřevo alkohol“, protože použitý být vedlejším produktem z destilace dřeva. Hlavní způsob syntézy vyžaduje několik kroků  : zemní plyn a vodní pára jsou „reformované“ v peci pro výrobu vodíku a oxidu uhelnatého. Vodík a oxid uhelnatý ve vysokotlaké plynné směsi pak společně reagují v přítomnosti katalyzátoru za vzniku methanolu.

Dějiny

Při procesu balzamování používali starí Egypťané velké množství látek, včetně methanolu, získaných pyrolýzou dřeva. Nicméně, čistý methanol se neizoluje poprvé až 1661 podle Robert Boyle , kdo dal název ducha dřeva , protože to byl produkován destilací , nebo pyrolýzy dřeva . Později to bylo známé jako duch pyrolýzy . V roce 1834 určili francouzští chemici Jean-Baptiste Dumas a Eugène-Melchior Péligot jeho elementární složení. Rovněž zavedli slovo methylen v organické chemii, které vzniklo z řeckých slov methy = víno + hŷlē = dřevo (kůra stromu) . Původně to znamenalo „  alkohol vyrobený ze dřeva“, ale při používání řečtiny došlo k chybě. Termín „methylový“ derivát se objevil kolem roku 1840 jako zkratka slova methylen a později byl používán k popisu „methylalkoholu“. Tento termín byl poté změněn na „methanol“ v roce 1892 Mezinárodní konferencí o nomenklatuře chemických látek. Přípona yl , který je používán v organické chemii pro vytvoření názvy radikálů , je odvozen od slova „methyl“.

V roce 1923 vyvinul německý chemik Matthias Pier , pracující pro společnost BASF, proces přeměny syngasu (směs oxidů uhlíku - oxidu uhelnatého a oxidu - a vodíku ) na methanol. Tato metoda používá pozinkovaná  (en) jako katalyzátoru , a vyžaduje extrémní tlakové podmínky v rozmezí od 30 do 100  MPa (od 300 do 1000  MPa ) a velmi vysoké teploty v řádu 400  ° C . Moderní výroba methanolu byla zefektivněna použitím katalyzátorů (obvykle mědi ) schopných působit při nízkém tlaku.

Použití methanolu jako paliva vyvolalo velký zájem během ropných krizí v 70. letech kvůli jeho dostupnosti a nízkým nákladům. Ve vývoji směsí benzinu a methanolu se velmi rychle objevily problémy. Kvůli nízké ceně někteří prodávali palivo obsahující příliš mnoho methanolu. Jiní používají nesprávnou manipulaci a míchání.

V roce 2006, astronomové pomocí MERLIN  radioteleskop na v Jodrell Bank Observatory objevil methanolu mrak v prostoru o průměru pěti set miliard kilometrů, asi 25 násobku průměru sluneční soustavy (20 miliard km). V roce 2017 byl v Magellanově mračnu , tedy mimo Mléčnou dráhu, detekován metanol .

Přírodní a antropogenní zdroje

Rostliny

Rostoucí rostliny produkují malé množství methanolu, které se liší podle rostlin, ročního období a podmínek pěstování.

Nedávná práce (2008) naznačuje, že předchozí odhady, stejně jako souvislost mezi úrovní methanolu ve vzduchu a hustotou rostlin, byly dosud nadhodnoceny, a to jak pro mírná pásma (podle měření provedených v Severní Americe) než v tropy podle jiných studií in situ .

Jedním z poznatků je, že v severní Americe se v létě ukazuje, že hladina methanolu ve vzduchu velmi koreluje s hladinou oxidu uhelnatého v mezní vrstvě , a to navzdory absenci významného zdroje antropogenního methanolu. Modelování reprodukuje korelace a svahy pozorované v Severní Americe vzhledem k nezávislým omezením emisí CO (Hudman et al. , 2008), což podporuje myšlenku, že pozemské biogenní zdroje jsou slabé.

Metabolismus zvířat

Metanol je přirozeně přítomen v živočišných organismech (včetně lidí), rostlinách a potravinách.

Vyrábí se také fermentací a degradací organických sloučenin (list) a prostřednictvím metabolismu zvířat.

Hlavním zdrojem methanolu pro člověka je jeho strava při konzumaci čerstvého ovoce a zeleniny, ovocných šťáv, fermentovaných nápojů a nízkotučných potravin obsahujících aspartam .

Koncentrace methanolu v potravinách
Jídlo Koncentrace methanolu
Pivo 6 - 27  mg l −1
Víno 96 - 321  mg l −1
Lihoviny 10 - 220  mg l −1
Ocet 10 - 100  mg l −1
pomerančový džus 11 - 80  mg l −1 (průměr 34  mg l −1 )
Grepový džus 13 - 40  mg l −1 (průměr 27,4  mg l −1 )
Rajčatový džus > 100  mg l −1

Obecně se během skladování zvyšuje obsah methanolu v čerstvých džusech. Variace závisí u čerstvých ovocných šťáv na druhu ovoce a aktivitě dvou enzymů  : pektinesterázy  (en) a pektát lyázy  (en) . V zeleninových šťávách je změna hladiny methanolu spojena s aktivitou enzymu pektinesterázy, s pH a s celkovou kyselostí.

Výroba a syntéza

Vzhledem k tomu, že se metanol v přírodě nevyskytuje ve velkých množstvích, musí se vyrábět průmyslově. Existuje několik syntetických cest z nejdostupnějších molekul obsahujících jeden atom uhlíku: CO a CO 2. To je to, co Igor Tkatchenko již v 80. letech nazval chemií molekul C1. Syntéza z CO 2by byl způsob modernizace tohoto plynu vyráběného ve velkém množství, ale dosud není vyvinut. Výroba methanolu se proto z CO a H 2 . Otázkou tedy je vyrábět CO, který se nevyskytuje ani v přírodě.

Produkce oxidu uhelnatého byla dobře prostudována, protože jeho směs s H 2je dobré průmyslové palivo zvané syngas . Tradičně se vyrábí reakcí vodní páry na žhavém uhlíku (při vysoké teplotě):

C + H 2 O→ CO + H 2

Nicméně, na počátku XXI th  století, syntézní plyn , to znamená, že se směs CO a H 2 , se obvykle vyrábí z metanu složky zemního plynu místo uhlí. Komerčně se používají tři metody. Při středních tlacích 12  MPa ( 1020  atm ) a vysoké teplotě (přibližně 850  ° C ) reaguje methan s vodní párou v přítomnosti katalyzátoru, niklu, za vzniku syntézního plynu , podle chemické rovnice  :

CH 4 + H 2 OCO + 3 H 2

Tato reakce, známá pod názvem parní reformování metanu nebo SMR, je endotermická a vyžaduje tepelný přenos, který omezuje velikost použitých reaktorů při použité katalýze . Metan může také podstoupit částečnou oxidaci molekulárním kyslíkem za vzniku syntézního plynu, jak ukazuje následující rovnice:

2 CH 4 + O 2→ 2 CO + 4 H 2

Tato reakce je exotermická a uvolněné teplo lze použít in situ k zahájení reakce reformování parního metanu. Když se tyto dva procesy spojí, nazývá se to autotermální reformování. Poměr mezi množstvím CO a H 2, mohou být upraveny pomocí skluzu reakci vodní páry, pro zajištění požadované stechiometrii pro syntézu methanolu:

CO + H 2 OCO 2+ H 2

Oxid uhelnatý a vodík pak reagují na druhém katalyzátoru za vzniku methanolu. Dnes je nejpoužívanějším katalyzátorem směs mědi , oxidu zinečnatého a oxidu hlinitého, kterou ICI poprvé použila v roce 1966. Při tlaku 510  MPa ( 50100  atm ) a při teplotě 250  ° C může katalyzovat výroba methanolu z oxidu uhelnatého a vodíku velmi selektivně:

CO + 2 H 2 → CH 3 OH

Výroba syntézního plynu z metanu produkuje tři moly vodíku na každý mol oxidu uhelnatého, zatímco syntéza methanolu spotřebuje pouze dva moly vodíku na každý mol oxidu uhelnatého. Jedním ze způsobů, jak kompenzovat přebytek vodíku, je vstřikování oxidu uhličitého do reaktoru pro syntézu methanolu, kde také reaguje, za vzniku methanolu podle chemické rovnice:

CO 2+ 3 H 2 → CH 3 OH + H 2 O

Francouzská společnost Air Liquide je světovým lídrem ve strojírenství výroby methanolu z metanu, tedy v praxi zemního plynu. Tato syntéza ve skutečnosti spotřebovává velmi velké množství dioxygenů, z nichž Air Liquide je jedním z největších výrobců na světě. Velká jednotka je chráněna pod názvem „Megamethanol“. V roce 2014 bylo ve Spojených státech instalováno několik jednotek, což je země, kde je zemní plyn velmi levný a kde je výroba methanolu prostředkem k modernizaci břidlicového plynu .

Ačkoli je zemní plyn nejekonomičtější a nejpoužívanější produkt, lze k výrobě methanolu použít také jiné suroviny. Tam, kde není k dispozici zemní plyn, lze místo toho použít lehké ropné deriváty . Jihoafrická firma Sasol vyrábí methanol pomocí syntézního plynu z uhlí .

použití

Metanol se používá jako rozpouštědlo v lacích, barvách, cementech, inkoustech, nemrznoucích směsích, barvivech, plastech a různých průmyslových barvách. Je to také palivo pro rakety.

Surovina

Zdaleka největším trhem pro metanol je jeho použití jako suroviny pro syntézu dalších chemikálií. Asi 40% methanolu se přeměňuje na formaldehyd , který se přeměňuje na různé produkty, jako jsou plasty , syntetické pryskyřice (z nichž některé se používají při výrobě překližky ), barvy , výbušniny a tkaniny odolné proti vráskám.

Metanol je také jednou ze složek procesu výroby alkoholu. Lze to přirovnat k odvětví alkoholu .

Na začátku 70. let společnost Mobil vyvinula proces výroby benzinu a methanolu , který vyrábí palivo pro vozidla. Průmyslový výrobní jednotka byla postavena na Novém Zélandu v 1980 . V 90. letech se ve Spojených státech používalo velké množství methanolu k výrobě benzinové přísady methyl-terc-butyletheru (MTBE), a to i přes zběhnutí mnoha států, kde byl zakázán. Kromě přímé použití jako paliva, methanolu (nebo více zřídka, ethanol ), se používá jako složka v transesterifikaci z triglyceridů za vzniku formy bionafty .

Mezi další chemické deriváty methanolu patří dimethylether , který nahradil CFC jako hnací plyn ve formě aerosolu , a kyselina octová .

Automobilové palivo

Metanol se používá v omezeném množství jako palivo spalovacího motoru , hlavně proto, že není tak hořlavý jako benzín . Používání čistého nebo smíšeného methanolu ukládají předpisy pro určité automobilové závody, jak tomu bylo ve Spojených státech z bezpečnostních důvodů ve vozech Champ Car nebo IndyCar . Metanol je nezbytný pro některé přeplňované dragsterové motory . Některá vozidla používají směsi s ethanolem , benzínem nebo oxidem dusným. Metanol je také palivo, které používají nadšenci leteckých modelů pro dálkově ovládané modely letadel nebo pro plochodrážní motocykly , což je motocyklová sportovní disciplína.

Jednou z nevýhod methanolu jako paliva je koroze určitých kovů, zejména hliníku . Metanol, i když je to slabá kyselina, napadá vrstvu oxidu, která normálně chrání hliník před korozí. Aby se zabránilo zhoršení stavu motoru a karburátoru, důrazně se doporučuje ošetřit methylhydrát hydrátem speciálně navrženým pro ochranu:

6 CH 3 OH+ Al 2 O 3→ 2 Al (OCH 3 ) 3+ 3 H 2 O

Tyto methoxidy vyrobené jsou soli rozpustné v methanolu, které leptají povrch hliníku, který se snadno oxiduje rozpuštěným kyslíkem. Metanol se tedy může chovat jako oxidant  :

6 CH 3 OH+ 2 Al → 2 Al (OCH 3 ) 3+ 3 H 2

Tento proces vysvětluje korozi paliva, až se kov ujídán nebo koncentrace CH 3 OH se stala zanedbatelnou.

Při výrobě ze dřeva nebo jiných organických materiálů by se výsledný organický methanol ( bioalkohol ) mohl stát alternativou a obnovitelnou alternativou k uhlovodíkům na bázi ropy . Čistý methanol však nelze použít v moderních benzínových automobilech bez úprav motoru, kvůli možnému poškození kovového potrubí a gumových těsnění.

Další aplikace

Metanol se tradičně používá jako denaturant ethanolu, který je původem termínu denaturovaný alkohol .

Metanol se také používá jako rozpouštědlo a jako nemrznoucí směs v ropovodech a kapalinách do ostřikovačů (v Evropě je od roku 2019 zakázán).

V některých čistírnách odpadních vod se do odpadní vody přidává malé množství methanolu, který poskytuje zdroj uhlíku pro napájení denitrifikačních bakterií , které přeměňují dusičnany na dusík .

Během druhé světové války byl methanol používán německou armádou jako palivo pro několik raketových modelů pod názvem M-Stoff a ve směsi známé jako C-Stoff .

Methanol se používá jako denaturační činidlo při elektroforéze na polyakrylamidovém gelu .

Tyto palivové články jako palivo s methanolem jsou pouze ty, které jsou použitelné při nízké teplotě, při atmosférickém tlaku, což umožňuje miniaturizaci k dříve neznámé úrovni. Tato vlastnost spolu s relativně jednoduchým a bezpečným skladováním a manipulací s metanolem může připravit cestu pro palivové články pro provoz elektronických zařízení, jako jsou notebooky.

Zdraví a bezpečnost

Metanol je toxický dvěma mechanismy. Za prvé, methanolu (v případě, že vstoupí do těla požití , inhalace , absorpce kůží ) může mít za následek smrt díky svým vlastnostem tlumivých z centrálního nervového systému, stejným způsobem, že ethanol . Za druhé se stává toxickým poté, co je metabolizován v játrech působením enzymu , alkohol dehydrogenázy, který jej přeměňuje na formaldehyd . Ten je poté metabolizován na kyselinu mravenčí aldehyddehydrogenázou nebo formaldehyddehydrogenázou. Tyto sloučeniny jsou příčinou metabolické acidózy, slepota destrukcí zrakového nervu ,  atd. Fetální tkáně jsou velmi citlivé na účinky methanolu. Nebezpečná dávka je rychle dosažitelná, pokud je osoba pravidelně vystavována výparům nebo manipuluje s tekutinami bez ochrany pokožky. Pokud došlo k požití methanolu, měli byste okamžitě kontaktovat lékaře. Běžně přijímaná smrtelná dávka je 100125  ml . Toxické účinky se dostaví po několika hodinách a účinná antidota mohou často zabránit vzniku nevratného poškození. Tato léčba používá ethanol nebo fomepizol . Účinek těchto dvou léčiv zpomaluje působení alkoholdehydrogenázy na methanol mechanismem kompetitivní inhibice , takže je vylučován ledvinami , spíše než přeměňován na toxické metabolity.

První příznaky otravy methanolu jsou příznaky deprese z centrálního nervového systému  : bolest hlavy, závratě, nevolnost, poruchy koordinace, zmatenost, ospalost, a při vysokých dávkách, kómatu a smrti. První projevy expozice methanolu jsou obecně méně závažné než příznaky vyplývající z požití podobného množství ethylalkoholu .

Když první příznaky zmizí, objeví se nové příznaky deset až třicet hodin po první expozici methanolu: snížení nebo úplná ztráta zraku doprovázená acidózou . Tyto příznaky jsou způsobeny hromaděním formiátu dosahujícího toxických hladin v krvi a mohou vést k úmrtí na respirační selhání . Tyto estery odvozené z methanolu nehrají žádnou úlohu v tomto toxického účinku.

Ethanol je někdy denaturován (falšován), a proto se stává nezmrznutelným přidáním methanolu. Výsledek je známý jako denaturovaný alkohol nebo „meths“ (použití ve Velké Británii). (Ta by neměla být zaměňována s pervitinem , což je zkratka běžně používaná pro metamfetamin .)

Čistý methanol se v otevřených motoristických závodech používá od poloviny šedesátých let . Na rozdíl od ropných požárů lze požáry methanolu uhasit čistou vodou (i když je methanol méně hustý než voda, obě látky jsou mísitelné a přídavek vody pomáhá absorbovat plyn. Teplo ohně, kvůli vysokému množství tepla odpařování vody). Kromě toho oheň na bázi methanolu hoří bezdýmně, na rozdíl od benzínu, který hoří hustým černým kouřem. Dojde-li k požáru na dráze, nedochází k úniku kouře, který by mohl snížit viditelnost pilotů přicházejících plnou rychlostí na místo nehody. Rozhodnutí přejít na methanol trvale v American Championship Car ( IndyCar ) závod byl důsledkem ničivého havárie a výbuch v roce 1964 Indianapolis závod , který vyústil v úmrtí řidičů Eddie. Sachs a Dave MacDonald  (v) .

Tyto úvahy o přidávání methanolu do pohonných hmot byly zdůrazněny nedávným dopadem palivové přísady, methyl-terc-butyletheru (MTBE) na podzemní vody . Únik podzemních zásobníků benzínu způsobil únik MTBE, což způsobilo kontaminaci podzemních vod. Vysoká rozpustnost methanolu ve vodě vede k podobným obavám ohledně možné kontaminace vody, která by mohla vzniknout z rozšířeného používání methanolu jako paliva pro automobily.

Opatření

Metanol je velmi toxická látka. Jeho konzumace může vést k oslepnutí až smrti. Falšovaný alkohol se někdy vyrábí s methanolem: piják je méně náchylný k intoxikaci (než s ethanolem), ale zrakový nerv je zasažen určitým rizikem oslepnutí.

Před jakýmkoli pravidelným používáním si přečtěte toxikologický list INRS .

Radiolýza

Radiolýza methanolu v přítomnosti silné radioaktivity má určité podobnosti s to vody.

Poznámky a odkazy

  1. METHANOL , bezpečnostní listy Mezinárodního programu pro bezpečnost chemických látek , konzultovány 9. května 2009
  2. (in) David R. Lide, Příručka chemie a fyziky , CRC,16. června 2008, 89 th  ed. , 2736  str. ( ISBN  142006679X a 978-1420066791 ) , s.  9-50
  3. (in) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents , sv.  4, Anglie, John Wiley & Sons ,1999, 239  s. ( ISBN  0-471-98369-1 )
  4. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
  5. (in) James E. Mark, Fyzikální vlastnosti příručky pro polymery , Springer,2007, 2 nd  ed. , 1076  str. ( ISBN  978-0-387-69002-5 a 0-387-69002-6 , číst online ) , s.  294
  6. (in) Serban Moldoveanu, Příprava vzorku v chromatografii , Amsterdam / Boston, Elsevier ,2002, 930  s. ( ISBN  0-444-50394-3 ) , s.  258
  7. (in) JG Speight a Norbert Adolph Lange, Lange's Handbook of Chemistry , McGraw-Hill,2005, 16 th  ed. , 1623  s. ( ISBN  0-07-143220-5 ) , str.  2289
  8. (en) Robert H. Perry a Donald W. Green , Perry's Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , str.  2-50
  9. (in) Claudio A. Faúndez a José O. Valderrama , „  Modely koeficientu aktivity k popisu rovnováhy páry a kapaliny v ternárních hydroalkoholických roztocích  “ , Chinese Journal of Chemical Engineering , sv.  17, n O  2dubna 2009, str.  259-267 ( DOI  10.1016 / S1004-9541 ​​(08) 60203-7 )
  10. (in) WM Haynes, Handbook of Chemistry and Physics , CRC, 2010-2011 91 th  ed. , 2610  s. ( ISBN  978-1-4398-2077-3 ) , s.  14-40
  11. (en) Irvin Glassman a Richard A. Yetter, Combustion , Amsterdam / Boston, Elsevier ,2008, 4 th  ed. , 773  s. ( ISBN  978-0-12-088573-2 ) , str.  6
  12. (in) Carl L. Yaws, Příručka termodynamických diagramů: Organické sloučeniny C8 až C28 , sv.  1, 2 a 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 a 0-88415-859-4 )
  13. (in) David R. Lide , CRC Handbook of Chemistry and Physics , Boca Raton, CRC Press,18. června 2002, 83 th  ed. , 2664  s. ( ISBN  0849304830 , online prezentace ) , s.  5-89
  14. (in) David R. Lide, Příručka chemie a fyziky , Boca Raton, CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  str. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , str.  10-205
  15. „  Methanol  “ , na reciprocalnet.org (přístup 12. prosince 2009 )
  16. Indexové 603-001-00-X v tabulce 3.1 přílohy VI nařízení ES n o  1272/2008 (16. prosince 2008)
  17. „  Metyl alkohol  “ v databázi chemických produktů Reptox z CSST (Quebec organizace odpovědné za bezpečnost a ochranu zdraví), přístupný 23.dubna 2009
  18. "  methyl alkohol  " , v hazmap.nlm.nih.gov (přístupné 14 listopad, 2009, )
  19. „methanol“ , na ESIS (přístup 18. února 2009)
  20. Paul Karrer , Pojednání o organické chemii , Editions du Griffon,1948, str.  85.
  21. (en) Marta Sewiło, Remy Indebetouw, Steven B. Charnley Sarolta Zahorecz, Joana M. Oliveira et al. , „  Detekce Hot jader a složitých organických molekul ve Velkém Magellanově oblaku  “ , The Astrophysical Journal Letters ,30. ledna 2018( číst online )
  22. Millet, DB, Daniel J. Jacob, TG Custer, JA de Gouw, AH Goldstein, T. Karl, HB Singh, BC Sive, RW Talbot, C. Warneke a J. Williams (2008), Nová omezení týkající se suchozemských a oceánských zdrojů atmosférického methanolu , Atmospheric Chemistry and Physics , 8 (23), 6887-6905, číst online nebo číst online
  23. (en) HB Greizerstein , „  Kongenerní obsah alkoholických nápojů  “ , J. Stud. Alkohol , n o  42,devatenáct osmdesát jedna, str.  1030-1037
  24. (en) GP Blanch , J. Tabera , J. Sanz , M. Herraiz a G. Reglero , „  Těkavé složení octů. Simultánní destilační extrakce a plynová chromatografie-hmotnostní spektrometrická analýza  “ , J. Agric. Chem. , N O  40,1992, str.  1046-1049 ( DOI  10.1021 / jf00018a027 , číst online [PDF] )
  25. (en) ED Lund , CL Kirkland a PE Shaw , „  Obsahy methanolu, ethanolu a acetaldehydu v citrusových produktech  “ , J. Agric. Food Chem. , N o  29,devatenáct osmdesát jedna, str.  361-366 ( DOI  10.1021 / jf00104a034 , číst online [PDF] )
  26. (en) Chih-Yao Hou , Yeong-Shenn Lin , Yuh Tai Wang , Chii-Ming Jiang a Ming-Chang Wu , „  Vliv podmínek skladování na obsah methanolu v ovocných a zeleninových šťávách  “ , Journal of Food Composition and Analysis , roč.  21, n o  5,2008, str.  410-415 ( DOI  10.1016 / j.jfca.2008.04.004 )
  27. Číst online
  28. Zpráva z valné hromady akcionářů společnosti Air Liquide, 6. května 2015, Paříž.
  29. „  Methanol - Seznam omezení - ECHA  “ , na echa.europa.eu (přístup 7. července 2020 )
  30. (in) S Berger, „  Notebook s methanolovým palivem  “ , Hi-Tech & Gadgets na compukiss.com , Compu • Kiss30. září 2006(zpřístupněno 22. května 2007 )
  31. (in) Anonymous, „  Methanol and Blindness  “ , Ask A Scientist , na newton.dep.anl.gov , Newtown,5. září 2005(zpřístupněno 31. října 2008 )
  32. (in) MJ Casavant , „  fomepizol v léčbě otravy  “ , Pediatrics , sv.  107, n o  1,2001, str.  170 ( ISSN  0031-4005 , DOI  10.1542 / peds.107.1.170 , shrnutí , číst online [PDF] )
  33. Toxikologický list , INRS
  34. C. a J. -P. Jay-Gerin, Některé současné aspekty radiolýzy kapalného methanolu: recenze , radiační fyzika a chemie , sv. 48, č. 4, říjen 1996, s. 473-480, DOI : 10.1016 / 0969-806X (96) 00007-2  ; Radiační chemie ( shrnutí , ve francouzštině a angličtině)

Podívejte se také

Související články

Jiné alkoholy:

externí odkazy

Bibliografie