متانول یک ترکیب شیمیایی با فرمول شیمیایی CH₃OH است که به عنوان ساده‌ترین نوع الکل‌ها شناخته می‌شود. این ترکیب از مولکول‌های کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. متانول یک گروه هیدروکسیل (-OH) دارد که آن را به یک الکل تبدیل می‌کند.
متانول به نام‌های دیگری همچون متیل الکل، الکل صنعتی و الکل چوب نیز شناخته می‌شود. این ترکیب برخلاف اتانول که در نوشیدنی‌ها مصرف می‌شود، به دلیل سمیت بالا، معمولا برای مصارف صنعتی یا شیمیایی استفاده می‌شود.
متیل الکل از فعالیت بی‌هوازی برخی باکتری‌ها تولید می‌شود و در نتیجه، مقدار اندکی از بخار متیل الکل وارد جو می‌شود. با اکسیداسیون الکل صنعتی به کمک اکسیژن و نور خورشید، به آب (H₂O) و دی‌اکسید کربن (CO₂) تبدیل می‌شود. در صنعت شیمیایی، متیل الکل به عنوان مواد اولیه برای تولید محصولات شیمیایی مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین به عنوان یک محلول قوی در آب و سایر حلال‌ها مورد استفاده در بسیاری از فرآیندهای شیمیایی و صنعتی است.
واکنش اکسیداسیون متیل الکل به صورت زیر انجام می‌شود:
C₂H₅OH + 3O₂ → 2CO₂ + 3H₂O
در این واکنش، متانول (CH₃OH) با اکسیژن (O₂) واکنش می‌دهد و به دی‌اکسید کربن (CO₂) و آب (H₂O) تبدیل می‌شود. این واکنش انرژی آزاد می‌دهد و در فرآیند احتراق متیل الکل یا همان سوختن آن اتفاق می‌افتد. شعله سوختن الکل صنعتی بی‌رنگ و بسیار داغ است؛ بنابراین باید با احتیاط بسوزانید تا از سوختگی جلوگیری شود.
فروش و توزیع انواع مواد شیمیایی در مهرآسا شیمی
جهت دریافت مشاوره همین حالا با ما تماس بگیرید.
خواص و ویژگی‌های متانول
متیل الکل یک ترکیب شیمیایی با ویژگی‌ها و خواص متعدد است که افرادی به اشتباه تصور می کنند که همان اتانول است و با تفاوت اتانول و متانول آشنایی ندارند. در زیر، ویژگی‌ها و خواص مهم متانول را می‌توانید بیابید:
- متانول مایعی بی‌رنگ و شفاف است که به عنوان یکی از ویژگی‌های اصلی آن شناخته می‌شود.
- متیل الکل بوی خاصی دارد که ممکن است ترکیب شیمیایی آن باعث این بو شود.
- الکل صنعتی می‌تواند به خوبی تصفیه و خلوص داده شود و به عنوان محصول خالص مورد استفاده در صنایع شیمیایی به کار رود.
- متیل الکل دارای درجه ذوب حدود -97.6 درجه سانتیگراد و درجه جوش حدود 64.7 درجه سانتیگراد است.
- متانول به عنوان یک حلال قوی در آب شناخته می‌شود. این خاصیت حلالیت آن در فرآیندهای شیمیایی و مختلف برندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- متیل الکل به علت سمیت خود بسیار خطرناک است. مصرف حتی مقادیر کمی از آن به صورت شرب یا تماس مداوم با پوست می‌تواند منجر به مشکلات جدی در سیستم عصبی مرکزی و اعضای دیگر بدن شود.
- الکل صنعتی به عنوان ماده اولیه برای تولید محصولات شیمیایی مختلف مانند فرمالدئید، اسید استیک و متیل‌ترت‌بوتیل‌اتر (MTBE) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
- متیل الکل به عنوان یک منبع انرژی قابل سوختن است و در فرآیند احتراق اکسید می‌شود. سوختن الکل چوب به تولید دی‌اکسید کربن و آب منجر می‌شود.
- متانول به عنوان یک جایگزین مناسب برای اتانول در تولید الکل صنعتی و مواد اسانسیل برای استفاده در صنایع مختلف؛ از جمله برای تمیزکاری و خشک کردن استفاده می‌شود.
- به عنوان حلال در فرآیندهای مختلف شیمیایی؛ به ویژه در استخراج و تصفیه مواد، مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به علت خصوصیات منحصر به فرد متانول، این ترکیب به عنوان یک ماده اساسی در صنایع مختلف از جمله شیمیایی، سوخت‌ها و صنایع الکترونیکی بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرد؛ اما باید توجه داشت که به دلیل سمیت آن، باید با احتیاط و مطابق با دستورالعمل‌های ایمنی مربوطه استفاده شود.
ساختار متانول
ساختار متیل الکل (CH₃OH) یک ترکیب شیمیایی ساده است که شامل اتم‌های کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) می‌شود. ساختار آن به صورت زیر است:
H
|
H-C-O-H
|
H
در این ساختار، اتم کربن (C) در وسط واقع شده و به سه اتم هیدروژن (H) و یک اتم اکسیژن (O) متصل است. اتم‌های هیدروژن به اتم کربن متصل هستند و اتم اکسیژن به اتم کربن متصل و دارای یک گروه هیدروکسیل (-OH) است. این گروه هیدروکسیل نشان‌دهنده وجود یک اتم اکسیژن و یک اتم هیدروژن متصل به اتم کربن است و ویژگی الکلی متانول را تعریف می‌کند.
بیشتر بخوانید: تفاوت متانول با ایزوپروپیل الکل چیست؟
آیا متانول باعث بروز مسمویت در انسان می‌شود؟
بله، الکل چوب یک ماده سمی است که در صورت مصرف نادرست و یا مقدار بالا، می‌تواند به مسمویت متانول منجر شود. مسمویت متیل الکل به عنوان یک وضعیت پزشکی جدی شناخته می‌شود که به دلیل متنوعی از عوامل واکنش به متیل الکل و تشکیل محصولات متابولیک است.
متانول خود به تنهایی سمی نیست؛ اما در بدن انسان، انزیم‌های کبدی متابولیزم متیل الکل را به فرمالدئید تبدیل می‌کنند. فرمالدئید یک ماده سمی است و باعث آسیب به سلول‌های بدن می‌شود. این واکنش شیمیایی به شکل زیر اتفاق می‌افتد:
متانول (CH₃OH) → فرمالدئید (HCHO)
سمیت الکل صنعتی از طریق تجمع فرمالدئید در بدن و آسیب به عضلات، عصب‌ها، کبد و سایر اعضا ایجاد می‌شود. علائم مسمویت ممکن است شامل تاری دید، سردرد شدید، تهوع، استفراغ، تشنج، ایجاد اسید در معده و به مرور آسیب به کبد و کلیه‌ها باشد. اگر این مسمویت به موقع تشخیص داده و درمان نشود، می‌تواند به مرگ فرد منجر شود.
مصارف صنعتی و غیرصنعتی این ماده چیست؟
متانول یک ترکیب شیمیایی با فرمول CH₃OH است که به عنوان ساده‌ترین نوع الکل‌ها شناخته می‌شود. این ماده چند منظوره در صنایع مختلف به کار می‌رود و در تولید محصولات شیمیایی از جمله فرمالدئید، اسید استیک و متیل‌ترت‌بوتیل‌اتر (MTBE) نقش اساسی دارد.
همچنین در کاربردهای غیرصنعتی نیز جایگاه خود را دارد، از تمیزکاری و مواد شوینده تا استفاده به عنوان سوخت در موتورها. با این حال، باید توجه داشت که متیل الکل به دلیل سمیت خود بسیار خطرناک است و مصرف نادرست آن می‌تواند به مسمویت و مشکلات جدی در سلامت انسان‌ها منجر شود.
مصارف صنعتی
متانول به علت ویژگی‌های شیمیایی خاص خود در مصارف مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر به برخی از کاربردهای مهم متیل الکل اشاره می‌شود:
متانول به عنوان ضد یخ
یکی از کاربردهای مهم الکل چوب در صنعت خودروسازی و حمل و نقل است. متیل الکل به عنوان ضدیخ در مایع شوینده‌های شیشه جلوی اتومبیل‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده می‌تواند نقطه انجماد آب را کاهش داده و جلوی یخ زدگی را بگیرد. جالب است بدانید از ماه مه 2019، اتحادیه اروپا این ماده را برای استفاده در یخ‌زدایی شیشه جلوی اتومبیل ممنوع کرد؛ زیرا مصرف آن برای انسان خطرناک است.
متانول به عنوان حلال شیمیایی
متیل الکل به عنوان یک حلال صنعتی در تولید محصولات شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. از آن به عنوان حلال در تهیه و تولید جوهر، رزین، چسب و رنگ در صنایع شیمیایی، رنگ و رزین استفاده می‌شود. همچنین به عنوان حلال در ساخت مواد دارویی و فرآورده‌های مانند کلسترول، استرپتومایسین، ویتامین‌ها و هورمون‌ها به کار می‌رود.
متانول به عنوان سوخت
تقریبا 45 درصد از متیل الکل تولید شده جهان به عنوان سوخت مصرف می‌شود. متانول می‌تواند به عنوان سوخت در وسایل نقلیه یا سوخت دریایی برای قایق‌ها استفاده شود. همچنین، می‌توان آن را با بنزین مخلوط کرد و سوختی معروف به متیل ترشیو بوتیل اتر (MTBE) تولید کرد که به عنوان یک سوخت کارآمد و با کاهش انتشار آلاینده‌ها در مقایسه با بنزین معمولی شناخته می‌شود. همچنین در تولید بیو دیزل، یک نوع سوخت تجدیدپذیر از گیاهان یا چربی‌های حیوانی به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. این سوخت می‌تواند به جای سوخت معمولی استفاده یا با آن مخلوط شود.
متیل الکل به عنوان یک ماده چندمنظوره با ویژگی‌های منحصر به فرد، نقش مهمی در اقتصاد جهانی ایفا می‌کند و در صنایع مختلف از جمله صنایع خودروسازی، شیمیایی و انرژی تاثیرگذار است.
مصارف غیرصنعتی
متیل الکل علاوه بر کاربردهای صنعتی و سوختی در مصارف غیرصنعتی نیز به صورت محدود مورد استفاده قرار می‌گیرد. در زیر به برخی از کاربردهای غیر صنعتی آن اشاره می‌شود:
- در برخی از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، مقدار کمی متانول به فاضلاب اضافه می‌شود تا منبع غذایی کربن برای باکتری‌های ضدعفونی‌کننده فراهم کند. این باکتری‌ها نیترات‌ها را به گاز نیتروژن تبدیل می‌کنند و نیتریکاسیون بستر زیرین را کاهش می‌دهند.
- متانول به عنوان یک عامل تعیین‌کننده در فرآیند الکتروفورز ژل پلی‌آکریل‌آمید (PAGE) استفاده می‌شود. این فرآیند برای جداسازی و تحلیل مولکول‌های بیوشیمیایی مانند پروتئین‌ها و اسیدهای نووکلئیک از یکدیگر استفاده می‌شود.
- متیل الکل می‌تواند به عنوان سوخت در پیل‌های سوختی مورد استفاده قرار گیرد. این پیل‌ها در دماهای پایین و فشار اتمسفر عملکرد منحصر به فردی دارند و به عنوان منابع انرژی در مواردی از جمله باتری‌های لپ‌تاپ و تلفن‌های همراه مورد استفاده قرار می‌گیرند.
- الکل صنعتی گاهی به طور مخلوط با آب به موتورهای دیزلی و بنزینی تزریق می‌شود. این فرآیند به نام تزریق متیل الکل آب شناخته می‌شود و برای افزایش قدرت و کاهش دمای هوای ورودی به موتور مورد استفاده قرار می‌گیرد.
استفاده از الکل صنعتی در مصارف غیر صنعتی نسبت به کاربردهای صنعتی کمتر است؛ اما همچنان نقش مهمی در برخی از علوم و فناوری‌ها بازی می‌کند.
آسیب‌های متانول به بدن انسان چیست؟
اطلاعات ایمنی مرتبط با متانول بسیار مهم هستند، زیرا متیل الکل یک ماده سمی است که می‌تواند به بدن و محیط زیست آسیب برساند. در ادامه به اطلاعات ایمنی متعلق به الکل صنعتی اشاره می‌شود:
- متیل الکل می‌تواند از طریق پوست جذب شود؛ بنابراین، در هنگام کار با آن از دستکش استفاده کنید تا تماس مستقیم با پوست را کاهش دهید.
- در صورت تماس با الکل چوب، پوست را فورا با آب و صابون شست‌وشو دهید. اگر سوزش یا حساسیت پوستی ایجاد شود به پزشک مراجعه کنید.
- متیل الکل می‌تواند به چشم آسیب برساند و باعث کوری شود. در صورت تماس با چشم، چشم‌ها را بلافاصله با آب شست‌وشو دهید و به یک پزشک چشمی مراجعه کنید.
- مصرف متانول به هیچ عنوان توصیه نمی‌شود؛ زیرا الکل صنعتی سمی است و می‌تواند به دستگاه گوارش و سیستم عصبی آسیب برساند.
- بخارهای متیل الکل می‌توانند تنفس را تحت تاثیر قرار دهند و باعث آسیب به چشم، بینی، گلو و دستگاه تنفسی شوند. در مواردی که استنشاق متانول احتمالی است از ماسک و وسایل محافظتی مناسب استفاده کنید.
- بخار متیل الکل در حضور منابع احتراقی می‌تواند به سرعت شعله بگیرد. از تمامی اقدامات ایمنی حفاظت در برابر حریق در کارگاه‌ها و محیط‌هایی که متیل الکل مورد استفاده قرار می‌گیرد، پیروی کنید.
- هنگام جابجايي الکل صنعتی از وسایل حفاظتی مناسب استفاده کنید و حداکثر از تماس متیل الکل با چشم، پوست و تنفس جلوگیری کنید.
- ظروف حاوی متیل الکل را کاملا بسته نگه دارید تا از تبخیر آن جلوگیری شود.
- از لیفتراک‌ها و تجهیزات ایمنی مورد نیاز برای جابجایی الکل چوب استفاده کنید.
- در مناطق ذخیره‌سازی الکل صنعتی، مقررات مربوط به ایمنی و محیط زیست را رعایت کنید.
روش‌های تولید متانول کدامند؟
تولید متانول به عنوان یک فرآیند پیچیده شیمیایی انجام می‌شود. در ادامه مراحل اصلی تولید متیل الکل و اطلاعات بیشتری ارائه می‌شوند:
- آماده‌سازی گاز سنتز
- گوگرد‌زدایی از گاز طبیعی: گاز طبیعی حاوی گوگرد آلی است که باید از آن حذف شود تا به واکنش سنتز متیل الکل اشکالی وارد نشود.
- تصفیه گاز سنتز: گاز سنتز حاوی CO، CO2، و H2 است و باید از مواد ناخواسته دیگر پاک‌سازی شود.
- فرآیند سنتز متانول
سنتز متانول از واکنش‌های کاتالیستی بر پایه کاتالیست‌های خاص انجام می‌شود. کاتالیست‌ها معمولا شامل اکسید روی (CuO) و اکسید روی و روی اکسید (ZnO) هستند. واکنش اصلی تولید متیل الکل به این صورت است:
CO + 2 H2 → CH3OH
واکنش جایگزین:
CO2 + 3 H2 → CH3OH + H2O
این واکنش‌ها در دما و فشار مشخصی انجام می‌شوند و انتخاب دما و فشار به مواد و شرایط واکنش بستگی دارد.
- فرآیند تقطیر متانول
الکل صنعتی تولیدی به عنوان یک محصول خام دارای خلوص نسبی است. برای به دست آوردن متانول با خلوص بالاتر از واحد تقطیر استفاده می‌شود. در این واحد، متیل الکل از مخلوط خروجی سایر مواد جدا می‌شود. این واحد معمولا دارای دو ستون تقطیر برای جداسازی متانول از آب و سایر مواد استفاده می‌کند.
- تجدید استفاده از هیدروژن
هیدروژن باقی‌مانده از واکنش‌های تولید متانول به‌عنوان منبع هیدروژن در واکنش‌های دیگر می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. این کار مواد اولیه را صرفه‌جویی می‌کند و پیشرفته‌تر است.
- کنترل محیط زیست
در واحدهای تولید الکل صنعتی، مراقبت‌های ویژه‌ای برای کاهش آلایندگی هوا و حفاظت از محیط زیست انجام می‌شود. آلایندگی‌های گازی نظیر CO2 و CO باید کاهش یابند تا به حفظ محیط زیست کمک کنند.
- پالایش متانول
متانول تولیدی معمولا نیاز به پالایش دارد تا به مشتریان تحویل داده شود. در این مرحله، متیل الکل باید به خلوص مطلوب رسیده و از ترکیبات جانبی خالی شود.
همچنین، تکنولوژی‌ها و واکنش‌های مختلفی برای تولید الکل صنعتی وجود دارد و با توجه به نیازها و منابع موجود، شرکت‌ها از روش‌های متنوعی برای تولید این ماده استفاده می‌کنند. این فرآیند معمولا در واحدهای صنعتی و پیشرفته انجام می‌شود و نیاز به کنترل دقیق دما، فشار و کاتالیست‌ها دارد.
خرید متانول از مهر آسا شیمی
شما می توانید متانول را با بهترین قیمت و ارسال سریع از مهر آسا شیمی خریداری کنید. تنها کافیست با شماره 09127300357 تماس بگیرید تا مشاورین ما شما را راهنمایی کنند.
مهر آسا شیمی
سوالات متداول
- چگونه متانول تولید می‌شود؟
متیل الکل به عنوان یک ماده شیمیایی توسط واکنش‌های کاتالیستی بین گاز سنتز (حاوی CO، CO2 و H2) تولید می‌شود. واکنش اصلی به صورت CO + 2 H2 → CH3OH است. این واکنش در دما و فشار خاصی انجام می‌شود و به کمک کاتالیست‌هایی مانند CuO/ZnO صورت می‌گیرد. - چرا متانول تقطیر می‌شود؟
متیل الکل که از فرآیند سنتز به دست می آید، به عنوان یک ماده خام دارای خلوص نسبی است و ممکن است شامل آب و سایر مواد جانبی باشد. برای تولید متانول با خلوص بالاتر که برای مصارف مختلف مورد نیاز است از واحد تقطیر استفاده می‌شود. این واحد اجازه جداسازی متیل الکل از آب و مواد دیگر را می‌دهد. - چگونه محیط زیست در فرآیند تولید متانول محافظت می‌شود؟
در واحدهای تولید متانول، مراقبت‌های ویژه‌ای برای کاهش آلایندگی هوا و حفاظت از محیط زیست انجام می‌شود. این اقدامات شامل کاهش آلایندگی‌های گازی نظیر CO2 و CO به منظور حفظ محیط زیست، استفاده از فناوری‌های کنترل آلایندگی و مدیریت پسماندها است. این اقدامات قصد دارند تا فرآیند تولید الکل صنعتی با تاثیر کمتر بر محیط زیست انجام شود.