Санитарно-гигиенические требования к организации и проведению работ с метанолом — Российская газета

Метанол Определение

Метанол, иногда называемый «древесным спиртом», представляет собой прозрачную жидкость с химическая формула CH3OH. Это прозрачная жидкость с полярными свойствами, что делает ее хорошей растворитель, Он также легко воспламеняется и очень токсичен для человека при попадании в организм.

Исторически метанол создавался, когда целлюлоза, основной сахар в древесине и некоторых других растениях, была ферментирована бактерии, Эта ферментация процесс привел к веществу, которое было смертельно пить, но полезно в качестве растворителя для научных и промышленных целей.

После того, как ученые обнаружили метанол и его использование, люди начали производить метанол для промышленных целей, используя гораздо более быстрый процесс объединения окиси углерода, углекислого газа и водородных газов вместе с катализатором на основе меди, который побуждает эти сырьевые материалы объединяться в метанол.

Метанол используется в промышленности в качестве ингредиента в антифризе, различных химических растворителях, некоторых видах топлива, в производстве многих пластиков и в смесях спирта, предназначенных для медицинского или промышленного использования вместо потребления. «Денатурированный» спирт, используемый в медицине и промышленности, часто включает этанол (тот же зерновой спирт, который содержится в пиве и вине) и метанол, что делает его токсичным для употребления.

Потому что он может быть получен в результате ферментации растение Дело в том, что метанол был причиной многих смертельных случаев отравления алкоголем.

Во время запрета в США любительские попытки выпить ликер иногда приводили к слепоте, невропатии и смерти в результате употребления метанола. Сегодня в других странах крупные случаи отравления все еще происходят, когда недобросовестные продавцы пытаются получить прибыль, продавая домашний алкоголь по более низким ценам, чем те, которые предлагаются крупными розничными продавцами.

подобно формальдегид Метанол – достаточно простое органическое вещество, которое может быть создано неорганическими химическими реакциями. По этой причине метанол был обнаружен с помощью телескопов в некоторых районах глубокого космоса, где нет жизни.

Для чего нужен метанол?

Метанол имеет множество промышленных и научных целей.

Одним из наиболее распространенных видов использования метанола является ингредиент формальдегида. Этот химикат, который может быть получен из метанола, широко используется в производстве пластмасс, в том числе используемых в строительных материалах, автомобильных деталях, красках, взрывчатых веществах и искусственных тканях, устойчивых к морщинам. Формальдегид также используется гробовщиками и учеными для сохранения трупов и лабораторных образцов.

Метанол может быть использован для приготовления других полезных растворителей, включая уксусная кислота, диметиловый эфир и пропилен, который используется в антифризе. Метанол сам по себе также может быть ингредиентом антифриза.

Топливо как для бензиновых, так и для биодизельных автомобилей может включать метанол. Его легковоспламеняющаяся природа и полезность в качестве растворителя позволяют ему помочь другим видам топлива смешиваться и воспламеняться.

Чистый метанол даже использовался в качестве топлива для гоночных автомобилей. Это производит высокие скорости – но также привело к разрушительному пожару, который убил двух американских автогонщиков.

Метанольные пожары особенно опасны, потому что их очень легко зажечь, а пламя практически не видно. Это позволяет пожарам выходить из-под контроля и очень быстро ловить другие материалы.

Сегодня и в Соединенных Штатах, и в Европе действуют правила безопасности относительно того, сколько метанольного автомобильного топлива разрешено содержать.

Структура метанола

Метанол состоит из спиртовой группы «ОН», присоединенной к одному атому углерода. Оставшиеся пятна связи атома углерода заняты тремя атомами водорода. Эта структура показана ниже:

image

Метанол тесно связан с этанолом, или «зерновым спиртом». Этанол – это алкоголь, содержащийся в пиве, вине и ликере.

Когда «мет» относится к одному углероду, насыщенному атомами водорода, префикс «этил» относится к цепочке из двух атомов углерода, насыщенной атомами водорода. Этанол, следовательно, имеет цепочку из двух атомов углерода, где метанол имеет один.

Этот дополнительный углерод очень сильно влияет на то, как наш организм усваивает спирты. Хотя этанол безопасен для употребления в умеренных количествах, метанол расщепляется нашими печенками до формальдегида – высокотоксичного продукта, который может вызвать слепоту, повреждение нервов и смерть.

Поскольку метанол и этанол производятся с помощью одинаковых химических и микробных процессов, при ферментации и перегонке необходимо соблюдать особую осторожность, чтобы не загрязнять спиртовой спирт метанолом.

Метанол Формула

Формула для метанола – CH3OH.

Чаще всего он создается путем реакции газов-прекурсоров, таких как СО и СО2, с газообразным водородом Н2.

В присутствии катализатора на основе меди в подходящих условиях атомы водорода будут связываться с атомами углерода и кислорода, демонстрируя двойные связи между С и О и приводя к молекула это полностью насыщено водородом.

Эту реакцию можно увидеть здесь:

image

В случае реакции CO2 с водородом вода также создается как побочный продукт дополнительного кислорода, насыщенного атомами водорода.

Метанол Безопасность

Одним из основных рисков работы с метанолом является пожар. Жидкий метанол легко горит и может быть подожжен любой случайной искрой или чрезмерным нагревом. Метанол также очень опасен для приема внутрь.

Как и формальдегид, метанол производится в крошечных количествах благодаря активности наших собственных клеток. Однако, как и формальдегид, метанол очень токсичен для наших клеток и должен постоянно удаляться и выводиться из организма через печень и почки.

При попадании внутрь метанол метаболизируется печенью в формальдегид, а затем в муравьиные соли. Они очень токсичны для нервная система и может навсегда разрушить зрительный нерв, вызывая слепоту. Нейротоксические эффекты также могут вызывать кому и смерть.

При правильном лечении отравления метанолом часто можно предотвратить постоянное повреждение. Однако, если не лечить, смерть от нейротоксических эффектов метанола может произойти в течение нескольких часов после приема.

викторина

1. Что означает «мет» в «метаноле»?A. «Мет» означает, что химическое вещество имеет один атом углерода, так же, как «мет» в «метане».B. «Мет» означает, что вещество вызывает привыкание, подобно «мет» в «метамфетамине».C. «Мет» означает, что вещество является спиртом.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 1

2. Что из перечисленного НЕ опасно для метанола?A. Он высокотоксичен при употреблении.B. Это очень огнеопасно.C. Он производит густой туманный пар, который может затенить ваше зрение.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 2

С верно. Метанол очень токсичен и легко воспламеняется. Однако затенение вашего зрения не является риском. Это невидимый газ и прозрачная жидкость. Это может на самом деле сделать метанол более опасным, так как он остается почти невидимым, даже когда он в огне.

3. Что бы вы ожидали, если бы вы реагировали на диоксид углерода с газообразным водородом и медным катализатором?A. Метанол будет создан без других побочных продуктов.B. Метанол будет создан с водой в качестве побочного продукта.C. Метанол будет создан с формальдегидом в качестве побочного продукта.D. Ни один из вышеперечисленных.

Ответ на вопрос № 3

В верно. В реакции CO2 с газом H2 метанол создается из углерода + водорода + один атом кислорода, а вода – из оставшегося кислорода и водорода.

  • Метиловый спирт (метанол). (2012 г., 15 марта). Получено 3 августа 2017 г. с сайта https://www.cdc.gov/niosh/topics/meyl-alcohol/.
  • Ссылки. Получено 3 августа 2017 г. с http://www.marinemethanol.com/about-methanol/methanol-production.
  • Lazonby, J. (n.d.). Метанол. Получено 3 августа 2017 г. с сайта http://www.essentialchemicalindustry.org/chemicals/methanol.html.

Перейти к: навигация, поиск

Метиловый спирт (син.: метанол, метиловый алкоголь, карбинол, оксиметан, древесный спирт) — первый член гомологического ряда предельных одноатомных спиртов; CH3OH; сильный яд с выраженными кумулятивными свойствами, действует преимущественно на нервную и сердечно-сосудистую системы. Используется как фиксирующее средство при гистологических исследованиях мазков крови и других препаратов, как растворитель для многих применяемых в микроскопии красителей; в клинико-биохимических лабораториях находит широкое применение в качестве органического растворителя. Метиловый спирт служит исходным веществом в синтезе многих лекарственных средств (см.). В больших количествах его используют для производства формалина, получения различных метилирующих агентов, синтеза душистых веществ (метиловые эфиры бензойной, антраниловой и салициловой к-т). Метиловый спирт применяют в качестве растворителя для приготовления политур и лаков, в качестве добавки к жидким топливам для повышения их октанового числа и в качестве антифриза.

Впервые М. с. был описан англ. ученым Бойлем (R. Boyle) в 1661 г. как «нейтральное вещество» в составе жидкости, получаемой при сухой перегонке древесины. В 1834 г. франц. химики Дюма (J. Dumas) и Пелиго (E. M. Peligot) установили формулу М. с.— CH3OH.

В природе М. с. в небольшом количестве встречается в растениях гераклеи (Heracleum), в листьях каштанов и лип, в нек-рых эфирных маслах. По данным Уэстерна (О. Western), в крови здоровых людей содержится от 25 до 245 мкг% М. с. Нек-рое количество М. с. обнаружено также в моче.

Метиловый спирт представляет собой бесцветную жидкость с характерным запахом, напоминающим запах винного спирта (этанола), и жгучим, неприятным вкусом. Мол. вес (масса) 32,04. Уд. вес (масса) при 15° 0,79609; t° кип 64,65°. М. с. во всех отношениях смешивается с водой и большинством органических растворителей. Легко воспламеняется и горит бледным, синеватым пламенем, с воздухом образует взрывчатые смеси.

До 20-х гг. 20 в. единственным источником М. с. служили продукты сухой перегонки дерева. Однако теперь М. с. в промышленных количествах получают путем каталитического восстановления окиси углерода водородом: CO + 2H2 -> CH3OH.

Для М. с. характерны все реакции первичных спиртов. Он реагирует со щелочными металлами, образуя соответствующие метилаты, напр. 2CH3OH + 2K —> 2CH3OK + H2. При воздействии галоидных соединений фосфора или галоидоводородных к-т из М. с. образуются метилгалогениды: CH3OH +PCl5 —> CH3Cl + HCl + POCl3. С серной к-той М. с. образует монометилсульфат (кислый метиловый эфир серной к-ты) или метилсерную к-ту: CH3OHSO2OH —> CH3OSO2OH + H2O. Диметилсульфат образуется при взаимодействии М. с. с дымящей серной к-той. Метилгалогениды, метилсерная к-та и особенно диметилсульфат широко применяются в химии для проведения реакции метилирования (см.).

Превращение Метилового спирта в организме млекопитающих осуществляется путем медленного окисления через образование формальдегида и муравьиной к-ты до углекислоты и воды. М. с. может нейтрализоваться в печени в результате образования глюкуроновых эфиров.

Профессиональные вредности. М. с. является сильным ядом преимущественно нервного и сердечнососудистого действия с выраженными кумулятивными свойствами; кроме того, он обладает нек-рым наркотическим эффектом, раздражает слизистые оболочки верхних дыхательных путей и глаз. Типичны поражения органа зрения вплоть до полной слепоты при поступлении М.С. в организм через легкие, кожу или жел.-киш. тракт.

Первые признаки интоксикации М. с. обусловлены действием самого М. с.; дальнейшие тяжелые последствия вызывает сочетанное действие М. с. и формальдегида.

Предельно допустимая концентрация паров М. с. в воздухе рабочей зоны равна 5 мг/м3 (с предупреждением об опасности поступления М. с. через кожу).

Отравления

Острые и хронические отравления Метиловым спиртом возникают при превышении предельно допустимой концентрации его паров в воздухе, а также при попадании М. с. на незащищённую кожу или при сильном загрязнении спецодежды и обуви. Особенно опасен прием М. с. внутрь вместо этилового спирта: 5—10 мл М. с. могут вызвать тяжелое отравление, а 30 мл — привести к смертельному исходу.

При хрон, отравлении М. с. нарушаются окислительно-восстановительные процессы в головном мозге, появляются изменения сосудов головного мозга и особенно сосудов органа зрения, приводящие к изменениям и частичной гибели фоторецепторных, ганглиозных клеток сетчатки (см.), разрастанию глии, дегенеративным изменениям нейронов в центральной части зрительного анализатора (см.). При отравлении М. с. развиваются дистрофические изменения в печеночных клетках, что ведет к стойкой функциональной неполноценности печени, не исчезающей после клин, выздоровления.

Хрон, отравление малыми концентрациями М. с. характеризуется головокружением, головной болью, бессонницей, повышенной утомляемостью, жел.-киш. расстройствами, ухудшением зрения, прежде всего цветового. При хрон, воздействии паров М. с. в концентрации 50 мг/м3 и выше у работающих на производстве, связанном с получением или использованием М. с., выявлены функциональные изменения органа зрения.

Острое отравление М. с. характеризуется состоянием легкого опьянения, тошнотой, рвотой, сильной головной болью, резким ухудшением зрения вплоть до слепоты, при утяжелении состояния появляются цианоз, затрудненное дыхание, расширение зрачков, судороги и смерть от остановки дыхания. Диагноз подтверждается обнаружением в моче муравьиной к-ты, а также анализом рвотных масс и недопитой жидкости.

Первая помощь

При попадании Метилового спирта в глаза необходимо промыть их сильной струей воды, при загрязнении кожи — быстро смыть с нее М. с. водой и сменить одежду.

При приеме Метилового спирта внутрь необходимо немедленно начать промывание желудка и продолжать его в течение первых 2 часов, необходимо также начать борьбу с ацидозом путем введения внутрь 2—4 л и внутривенно 1 л 5% р-ра гидрокарбоната натрия (питьевой соды). Внутривенно вводят 5% р-р этилового спирта, к-рый, конкурируя с М. с. за окислительные ферменты, задерживает образование в организме токсичных метаболитов М. с. По показаниям — заменное переливание крови, гемосорбция (см. Гемосорбция), вдыхание мед. кислорода, сердечные средства.

Аналогичные меры принимают при отравлении суррогатами винного спирта, содержащими примесь М. с. (см. Денатурированный спирт).

Меры предупреждения

Применение М. с. допускается лишь в тех производственных процессах, где он не может быть заменен менее токсичным веществом. В СССР запрещено изготовление политур, мастик и нитролаков на М. с. Предприятия обязаны согласовывать введение М. с. в производство с органами сан. надзора. Особенно строго регламентируются маркировка тары для М. с., правила его хранения и расхода, чтобы исключить случайный прием М. с. внутрь. Работающие с М. с. проходят специальный инструктаж, обеспечиваются защитными перчатками, резиновыми фартуками и противогазами марки «А». Рабочую одежду стирают каждые 10 дней.

Метиловый спирт в судебно-медицинском отношении

Отравления Метиловым спиртом нередко бывают групповыми; обычно пострадавшие недостаточно информированы о ядовитости М. с. или пренебрегают ею. Смертельная доза при приеме внутрь 30—100 мл.

Цатологоанатомические изменения характерны для острой смерти и свидетельствуют о поражении сосудистой системы (выраженное полнокровие со стазами и мелкими множественными кровоизлияниями в головной мозг и другие внутренние органы, кровоизлияния в серозные и слизистые оболочки, темная «дегтеобразная» кровь в крупных сосудах и синусах твердой мозговой оболочки и др.). Наблюдаются симметричные очаги размягчения в головном мозге, в области внутренней капсулы, полосатого тела, иногда мозжечка. Распределение М. с. во внутренних органах зависит от относительного содержания в них воды, поэтому для хим. исследования берут кровь, мочу, цереброспинальную жидкость, почку, печень, мозг и желудок с содержимым. М. с. быстро всасывается и медленно окисляется, в крови максимальная его концентрация создается через 4—16 час.; длительнее всего М. с. сохраняется в цереброспинальной жидкости — до 12 дней.

М. с. частично выделяется слизистой оболочкой желудка, поэтому в промывных водах и рвотных массах его можно обнаружить в течение 2 сут. Муравьиная к-та — ядовитый метаболит М. с. — содержится в крови, моче, печени, почках и мозге. С мочой она выделяется в течение 5—6 дней.

Для суд.-хим. обнаружения Метилового спирта используют метод газожидкостной хроматографии (см.).

Библиография: Бережной Р. В. Судебно-медицинская экспертиза отравлений техническими жидкостями, с.26, М., 1977; Вредные вещества в промышленности, под ред. Н. В. Лазарева и Э. Н. Левиной, т. 1, с. 363, Л., 1976; Гадаскина И. Д. и Филов В. А. Превращения и определение промышленных органических ядов в организме, с. 232, Л., 1971; Егоров Ю. Л. и др. Состояние органа зрения работающих в производстве синтетических жирных кислот и спиртов и вопросы гигиенического нормирования содержания спиртов в воздухе, Гиг. труда и проф. заболев., № 11, с. 33, 1966; Несмеянов А. Н. и Несмеянов Н.А. Начала органической химии, кн. 1, М., 1974; Робертс Дж. и Касерио М. Основы органической химии, пер. с англ., т. 1, с. 405, М., 1978; Розенбаум Н.Д. Гигиена труда при работе с органическими растворителями, Свердловск, 1946; Mосsсhlin S. Klinik und Therapie der Vergiftungen, Lpz., 1964.

В. И. Розенгарт; Ю. Л. Егоров, P. В. Бережной (суд.).

Категория: Источник: Большая Медицинская Энциклопедия (БМЭ), под редакцией Петровского Б.В., 3-е издание

Рекомендуемые статьи

Группа ученых разработала новый эффективный метод утилизации метилового спирта — опасного яда, который, тем не менее, все шире используется в промышленности. В России его производство ежегодно растет примерно на 10% и сейчас составляет около 4 млн т в год. Разработка ученых сулит революцию в области утилизации метанолсодержащих промышленных отходов.

Метанолу готовят систему отслеживания Минпромторг запускает аналог ЕГАИС для смертельно опасного метилового спирта

Коллектив исследователей из НИТУ «МИСиС» при участии ученых из Технологического университета Квинсленда (Австралия) и Национального института материаловедения (Цукуба, Япония) создал инновационный катализатор из наночастиц нитрида бора и серебра, который позволяет разложить токсичный метиловый спирт на простые вещества — углекислоту и воду.

Метанол — самое ядовитое соединение из всех спиртов — представляет серьезную опасность для жизни человека как в чистом виде, так и в парообразном состоянии или в водном растворе. Попадание метанола в организм человека приводит к угнетению центральной нервной системы, развитию тяжелого метаболического ацидоза (изменения кислотно-щелочного баланса организма), поражению сетчатки глаза и дистрофии зрительного нерва. В результате отравления метиловым спиртом происходит так называемый летальный синтез.

Между тем это ядовитое вещество весьма широко используется в химической и газовой промышленности, применяется в качестве добавки к топливным элементам. Метиловый спирт используют как растворитель для приготовления лаков, красок, как составную часть антифризов, большое его количество идет на выпуск формальдегида, формалина, уксусной кислоты. И на каждом из подобных производств всегда есть риск утечки метанола в окружающую среду.

Научный коллектив лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» в результате долгого целенаправленного поиска нашел способ эффективно обезвреживать метанол. Для этого предложено использовать синтезированный лабораторией катализатор реакции разложения метанола на простые безвредные вещества — углекислоту и воду.

Минздрав выступил за акцизы для парфюма и косметики Акциз в 523 рубля за 1 литр спирта для производителей этой продукции появится в 2019 году

— Разложение метанола на безопасные компоненты возможно в ходе реакции его окисления. Но даже условия частичного протекания этой реакции требует весьма высоких температур, 400–500 градусов, что делает весь процесс довольно неэффективным и опасным, — рассказал «Известиям» соавтор исследования, научный сотрудник лаборатории «Неорганические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Антон Конопацкий. — Мы предложили катализатор для этой реакции — новый наногибридный материал, состоящий из нитрида бора и небольшого количества (менее одного атомного процента) наноразмерного серебра на его поверхности.

При использовании нового катализатора метанол полностью окисляется при температуре не более 200 градусов.

Инженер-химик Центра биоаналитических исследований и молекулярного дизайна (бывшая Центральная химико-токсикологическая лаборатория) Сеченовского университета Александр Еганов пояснил «Известиям», что метанол в окружающей среде — например, в почве — деградирует в течение пяти дней: его перерабатывают бактерии, использующие это вещество в качестве субстрата для своей жизнедеятельности. В организме человека небольшие дозы метилового спирта тоже быстро разлагаются, то есть яд не накапливается. Поэтому метанол в России еще с 1960-х годов относят к так называемому третьему, не самому грозному, классу опасности.

Однако с тех пор производство и потребление метанола и, соответственно, необходимость утилизации его отходов выросли во много раз. Производство метанола в России ежегодно растет примерно на 10% и сейчас составляет около 4 млн т  в год.

Яд исключают из доступных товаров Минздрав и Минпромторг договорились об усилении контроля за содержанием метанола в непищевой продукции

— Это очень много, — рассказал «Известиям» Александр Кутепов, заместитель директора завода «Магнетон», где метанол используется в технологическом цикле при измельчении металлических порошков. — Для того чтобы только промыть железнодорожные цистерны, перевозящие метанол, даже в соответствии с действующими по сей день нормами 1965 года, требуется не меньше 8 млн т воды, и вся эта вода, согласно тем же нормам, просто сливается в землю.

На водозаборных станциях защиты от метанола не предусмотрено, поэтому какая-то его часть неизбежно попадает из почвенных вод в ту воду, которую пьют жители окружающих регионов.

На заводе «Магнетон» используют специальную установку для сжигания метаноловых отходов. Но это весьма дорогой и опасный метод: смесь паров метанола с воздухом крайне взрывоопасна. Поэтому, по мнению Александра Кутепова, новый способ утилизации яда, предложенный учеными, остро необходим промышленности: он позволит уничтожать вредные вещества прямо на месте сброса или утечки.

Инновационный материал, созданный учеными, может стать основой для защитных промышленных фильтров и устройств для нейтрализации утечек метанола во многих отраслях. Сейчас коллектив лаборатории работает над оптимизацией разработки — в частности, над задачей снижения температуры реакции до 100 градусов.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ Минпромторг отказался от идеи денатурировать метиловый спирт Добавки могут разрушить необходимую химическую чистоту спирта Расчистили поляну Действительно ли россияне стали реже травиться алкоголем Читайте также

В отличие от углеводородов, кислородсодержащие органические вещества имеют комплекс атомов, называемый функциональной группой. Метанол – это предельный спирт, имеющий в составе своей молекулы гидроксильную группу. Она и определяет основные характеристики данного соединения. В нашей статье мы рассмотрим способы получения метилового спирта, важнейшие химические реакции и применение метанола.

Строение молекулы

Для того чтобы выяснить строение метилового спирта, нужно вспомнить, какой вид имеет молекула простейшего предельного углеводорода – метана. Она выражается формулой CH4 и содержит один атом карбона, связанный с помощью простых сигма-связей с атомами водорода.

Если один из них заместить на гидроксильную группу –OH, получим формулу CH3OH. Это метанол. Валентный угол, построенный направлением связи C-O-H, составляет примерно 110⁰, поэтому молекулы одноатомных спиртов имеют угловую форму. Вследствие того, что электроотрицательность кислорода (3,5 эВ) больше, чем карбона (2,5 эВ), связь кислород – углерод очень поляризована, а гидроксогруппа играет роль заместителя, имеющего отрицательный индуктивный эффект. Таким образом, метанол – это спирт, у которого дипольный момент равен 1,69D.

Номенклатура

Рассмотрим три способа образования названия вещества, имеющего формулу CH3OH. Исторически оно образуется от названия углеводородного радикала, к которому присоединилась гидроксильная группа. Радикал CH3 — это метил, поэтому спирт CH3OH именуют метиловым. По Женевской номенклатуре, к названию соответствующего углеводорода – алкана – прибавляют суффикс –ол. Соединение будет называться метанолом. Это название наиболее распространено и используется достаточно часто. В рациональной номенклатуре рассматриваемое нами соединение называется карбинолом.

Физические свойства

Низшие спирты, содержащие до трех атомов карбона, куда входит и метанол, – это жидкости, смешивающиеся с водой в любых пропорциях. Карбинол имеет выраженный алкогольный запах, однако совершенно непригоден для употребления внутрь, так как является сильнейшим нейротоксичным соединением. Плотность его меньше единицы и составляет 0,791 D420. Температуры плавления и кипения равны -97,9 ⁰C и +94,5 ⁰C соответственно.

Получение метанола

Гидролиз соответствующих галогеноалкилов в присутствии гидроксидов активных металлов, например, щелочных или щелочноземельных, и при нагревании – это распространенный метод получения карбинола. В качестве исходных веществ берут хлор- или бромметан, результатом реакции будет замещение атома галогена функциональной группой –OH и получение метанола.

Еще один метод, ведущий к образованию первичных предельных спиртов – это восстановление альдегидов или карбоновых кислот. Для данной окислительно-восстановительной реакции применяют такие сильные восстановители, как натрийборгидрид или литийалюминийгидрид. Исходными соединениями являются муравьиная кислота или формальдегид. Один из современных методов получения карбинола – это его синтез из углерода, воды, водорода и монооксида углерода. Процесс проходит при температуре +250 °C, повышенном давлении и в присутствии окислов цинка и меди в качестве катализаторов. Новым, но экономически оправданным можно назвать метод получения спирта из микроскопических водорослей океанов и морей, биомасса которых действительно огромна. Растительный субстрат подвергают брожению, выделяющийся метан собирают и далее окисляют до метанола. Большими преимуществами производства биометанола считают отсутствие потребности в использовании запасов пресной воды, электроэнергии и чистоту технологии.

Металлорганический синтез

Если на органические вещества с карбонильной группой в составе молекул подействовать магнийорганическими соединениями, можно получить одноатомные спирты. Металлоорганические реагенты добывают при взаимодействии магниевых металлических стружек и бромсодержащих производных алканов в среде сухого диэтилового эфира. Из муравьиного альдегида данной реакцией можно получить не только метанол, применение которого ограничено, но и другие первичные предельные спирты.

Химическая характеристика

У карбинола нет ярко выраженных свойств кислот или оснований, к тому же водный раствор вещества не действует на индикаторы. Типичные реакции метанола – это взаимодействие с активными металлами и карбоновыми кислотами. В первом случае образуются алкоголяты металлов, во втором – сложные эфиры. Например, натрий вытесняет атомы водорода в функциональной гидроксильной группе спирта:

2CH3OH + 2Na = 2CH3ONa +H2.

Взаимодействие между метиловым спиртом и уксусной кислотой приводит к образованию метилацетата, или метилового эфира уксусной кислоты:

CH3COOH+CH3OH<—(H<sub>2SO4)—>CH3COOCH3+H2O.

Приведенная выше реакция именуется этерификацией и имеет важное практическое значение.

Окисление спиртов

Реакции метанола, приводящие к получению альдегидов, рассмотрим на примере его взаимодействия с оксидом меди. Если в раствор метанола опустить раскаленную проволоку из меди, покрытую оксидом, то ощущается особый неприятный запах образовавшегося формальдегида. А тусклая поверхность проволоки становится яркой и блестящей вследствие восстановления чистой меди.

Дегидратация

При нагревании и при наличии гигроскопических веществ от молекул спиртов происходит отщепление частиц воды. В продуктах можно обнаружить непредельные углеводороды ряда этилена. В условиях высокой концентрации воды и при пониженной температуре можно получить простые эфиры. Так, из метанола можно добыть диметиловый эфир.

Применение метилового спирта

Метиловый спирт используют в качестве ингибитора гидратов, образующихся в газовых трубопроводах, так как важные свойства метанола — это хорошая растворимость в воде и низкая температура замерзания. Основной объем метилового спирта используется в производстве фенолформальдегидных смол. Высокое октановое число, характерное для карбинола, позволяет применять его в качестве экологически чистого топлива для автомобилей. В лакокрасочной промышленности карбинол используют в качестве растворителя.

Влияние метанола на организм человека

Древесный спирт абсолютно непригоден для использования в качестве алкогольного напитка, так как является сильнейшим токсическим веществом. Попав в желудочно-кишечный тракт, он начинает окисляться до муравьиной кислоты и муравьиного альдегида. Продукты окисления поражают зрительные нервы и сетчатку глаза, содержащую рецепторы. Наступает слепота. Муравьиная кислота, обладающая высокой кумулятивной способностью, разносится кровью к печени и почкам, разрушая эти жизненно важные органы. В результате отравления метанолом имеет место летальный исход, так как способы очистки крови от метаболитов оказываются неэффективными.

В нашей статье мы ознакомились со свойствами, применением и способами получения метанола.

Метанол (метиловый спирт, древесный спирт, метилгидрат, гидроксид метила, карбинол) – CH3OH бесцветная легкоподвижная горючая жидкость, практически не имеет запаха.

Метанол смешивается во всех соотношениях с водой, ацетоном, этанолом, бензолом и др. С щелочными металлами реагирует с выделением водорода, образуя метилаты; в реакции с кислотами образуются сложные эфиры. При взаимодействии с аммиаком в присутствии дегидратирующих катализаторов метанол дает метиламины.

С воздухом образует взрывоопасные смеси (температура вспышки 15,6 °C).

Метанол смешивается в любых соотношениях с водой и большинством органических растворителей.

Метанол — сильный яд, действующий на нервную и сосудистую системы с ярко выраженным кумулятивным эффектом, отравление происходит при приеме вовнутрь, вдыхании паров и при проникновении через кожу.

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.

Получение метанола

В промышленных условиях метанол производят из CO и H2 в соотношении 1:2. В результате каталитической конверсии углеводородов природного газа с водяным паром происходит образование метанола.

Сегодня основную массу метанола производят из синтез-газа. В качестве сырья основным компонентом является метан. Есть методики получения метанола из отходов нефтеперераотки или из косующихся углей.

CO 2 + 3H2<—> CH3OH + H2O + 49.53 kJ/mol

H2O + CO <—> CO2+ H2+ 41.2 kJ/mol

Сегодня, преимущественно все, получают метиловый спирт из природного газа по следующей технологической цепочке:

  • на первом этапе необходимо очистить природный газ от имеющихся в нем соединений серы. Это достигается путем гидрирования их до сероводорода с последующей адсорбцией последнего компонента оксидом цинка ZnO;
  • на следующем этапе необходимо произвести конверсию природного газа в синтез-газ. Можно использовать паровую, паро-углекислотную, паро-кислородную или паро-кислородно-углекислотную конверсивную технологию;
  • далее происходит непосредственно сам синтез метанола, с использованием содержащими медь катализаторами, при температуре 200-300°C и давлении 4-15 МПа. Получаемая на выходе реактора смесь, содержит 3-5% метилового спирта. После охлаждения полученой смеси и конденсации метанола-сырца оставшийся газ подают обратно в реактор. Метанол-сырец помимо метанола (94-99%) содержит также воду, бутиловые, амиловые спирты, пропанол и ряд других примесей;
  • ректификация метанола-сырца.

Комментарии:

Как тетраэтилсвинец попал в бензин и что было дальшеСами делайте дома бесплатный бензин

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий