معرفی متانول
متانول :
معرفي متانول و خواص فيزيکي و شيميايي آن :
متانول به نام متيل الکل و الکل چوب هم شناخته ميشود. متانول يک ترکيب شيميايي با فرمول CH3OH | CH3OH بوده و سادهترين نوع الکل است.
متانول مايعي سبک، فرار، بدون رنگ و قابل اشتعال است. در اثر سوختن در هوا،دياکسيد کربن و آب توليد ميکند. متانول با شعلهاي تقريبا بيرنگ ميسوزد. اين ترکيب از متابوليسم غيرهوازي، گونههاي زيادي باکتري توليد می کند. در نتيجه مقدار اندکي از بخار متانول در جو وجود دارد. متانول يكي از محصولات مهم پتروشيمي است كه در توليد مواد متعددي همچون فرمالدئيد، متيل ترشياري بوتيل اتر (MTBE)، اسيد استيك و حلالها به كار برده ميشود. متانول در واقع يك سوخت الكلي بوده كه درحال حاضر قسمت عمده آن در جهان ازطريق فرآيند اكسيداسيون و هيدروليز گاز طبيعي (متان) بدست ميآيد، كه اين فرايند اقتصادي ترين روش توليد متانول در جهان است.
متانول (CH3OH) با جرم مولکولی32.042 که با نامهاي متیل الکل، الکل چوب، متیل هیدروکسید، متیل هیدرات، مونوهیدروکسی متان و کربینول نیز شناخته میشود یکی از مهمترین مواد اولیه شیمیایی است.این ماده عمدتاً در صنایع شیمیایی بعنوان ماده اولیه یا حلال مورد استفاده قرار می گیرد. درصد کمی از متانول در بخشهاي سوخت و انرژي بکار می رود که روند روبه رشدي دارد.
متانول در شرایط استاندارد مایعی است بیرنگ و خنثی قطبیت زیاد آن باعث شده است که حلالیت زیادي در آب، الکلها و استرها داشته باشد، اما درحلالهاي چرب و روغنی حلالیت کمی دارد.بعلت قطبیت بالاي آن بسیاري از ترکیبات معدنی مثل نمکها را در خود حل می کند متانول فراریت زیادي دارد.
متانول ساده ترین الکل آلیفاتیک می باشد که فعالیت آن توسط گروه هیدروکسیل عاملی تعیین می شود.اهم واکنشهاي صنعتی متانول شامل موارد زیر می شود:
-- دي هیدروژناسیون و اکسیداسیون متانول
-- کربونیلاسیون
-- استري کردن با اسیدهاي آلی و غیر آلی و مشتقات اسیدي
-- اتري کردن
-- اضافه شدن به پیوندهاي غیر اشباع
-- جانشینی گروههاي هیدروکسیل
متانول از نظر حرارتی نسبتاً پایدار است ولی در دماهاي بسیار بالا به CO2 و CO و H2 تجزیه می شود.
کاربردهاي متانول :
متانول بطور عمده در صنایع بعنوان یک خوراك میانی جهت تولید سایر مواد شیمیایی که محدوده کاربرد وسیعی دارند، مورد استفاده قرار میگیرد. در صورتیکه ظرفیت واحدهاي تولید کننده متانول افزایش یابد، قیمت تمام شده این ماده به شکل قابل ملاحظهاي کاهش یافته و تعداد کاربردهاي متانول افزایش می یابد. درخت محصولات پایین دستی متانول در نمودار زیر نشان داده شده است.
درخت محصولات پایین دستی متانول :
کاربردهاي اصلی متانول در تولید مواد شیمیایی زیر می باشد:
- فرمالدهید
- متیل ترشیاري بوتیل اتر(MTBE)
- استیک اسید
- کلرومتانها
- متیل آمینها
- متیل متاکریلات(MMA)
- (TAME) ترشیاري امیل متیل اتر
- استیک انیدرید
- وینیل استات
- n-بوتیل استات
مشتقات و كاربردهاي متانول در 6 گروه طبقه بندي شده و درصد تبديل آن به شرح ذيل مي باشد:
ميزان كاربرد نهايي متانول در جهان :
رديف |
نام كاربرد/ محصول |
1 |
فرمالدئيد |
2 |
MTBE |
3 |
استيك اسيد |
4 |
حلالها |
5 |
متيل آمين و كلرومتان |
6 |
ساير |
قسمت عمده كاربرد متانول در توليد فرمالدئيد و MTBE ميباشد. همچنین متانول در موارد زیر نیز به کار میرود:
--تولید انواع رزین ها. این رزین ها در صنایع پایین دستی دیگری در تولید انواع ظروف و تجهیزات آشپزخانه، دوربین های عکاسی، کلید و پریز و انواع چسب های صنعتی کاربرد اساسی دارد.
--تهیه اسید استیک و استفاده از آن به عنوان محصول نهایی و یا استفاده برای تهیه استات سلولز مصرفی در انواع الیاف و پارچه با کاربردهای خاص .
--تهیه متیل متاکریلات برای تولید انواع لامینیت ها و انواع ورنی و غيره.
--اما بجز اين موارد در ساير محصولات نهايي همچون رنگها ، ضديخ و مواد پلاستيك نيز كاربرد دارد.
از نظر ايمني، متانول ترکيبي سمي است. محصول متابوليت آن، اسيد فرميک و فرمالدئيد، سبب نابينايي و مرگ ميشود. متانول از طريق نوشيدن، تنفس و جذب از راه پوست وارد بدن ميشود. بطور مداوم در معرض آن بودن و استفاده از آن بدون محافظ (ماسک و دستکش) خطرناک است. در صورت نوشيدن آن بلافاصله بايد با پزشک تماس گرفته شود. اثرات سمي متانول چند ساعت بعد از مصرف شروع ميشود. بنابراين استفاده سريع از پاد زهر مناسب ميتواند از بروز آسيبهاي دائمي جلوگيري کند. دوز کشنده متانول ، 100-125 ميلي ليتر است. يکي از پاد زهرهاي متانول، استفاده از تزريق اتانول ميباشد که به آهستگي آن را در کبد تجزيه ميکند، بطوريکه اين مواد، متابوليزه شده نميتوانند دوباره ترکيب شوند. نشانههاي نوشيدن متانول شامل سردرد، سرگيجه، تهوع، عدم تعادل، پريشاني، خواب آلودگي و سرانجام بيهوشي و مرگ است. در جدول زیر خواص فیزیکی مهم متانول تولیدي ارائه شده است.
خواص فيزيکي و شیمیایی متانول :
نام |
متانول |
نامهاي ديگر |
الکل چوب ، متيل الکل، هيدروکسي متان، کاربينول، |
فرمول شيميايي |
CH3OH |
وزن مولکولي |
gr/ml 04/32 |
نقطه جوش |
7/64 درجه سانتيگراد |
نقطه انجماد |
97- درجه سانتيگراد |
چگالي |
gr/cm3 7918/0 در 25 درجه سانتيگراد |
حلاليت |
کاملاً محلول در آب، اتر و ساير الکلها |
اسيديته (pKa) |
5/15 |
ويسکوزيته |
mPa.s 59/0 در 20 درجه سانتيگراد |
ممان دوقطبي |
D 62/1 در حالت گازي |
نقطه اشتعال |
11 درجه سانتيگراد |
استاندارد متانول :
استاندارد متانول در جدول زیر ارائه شده است.
استاندارد متانول
تست |
روش |
میزان |
شکل ظاهری |
ASTM-D1722 |
شفاف و بدون سوپانسیون |
خلوص(درصد وزنی) |
ASTM-E346 |
حداقل 99.85 |
آب (درصد وزنی) |
ASTM-E203 |
ماکزیممم 0.1 |
اتانول(ppm WT) |
ASTM-E346 |
50 |
چگالی ویژه 20/20 |
ASTM-D4052 |
0.793-0.791 |
استون(ppm WT) |
ASTM-E346 |
N/I |
زمان(15C) دقیقه |
ASTM-D1363 |
بیش از 60 دقیقه |
محدوده تقطیر |
ASTM-D1078 |
ماکزیمم تا 1 درجه سانتیگراد |
اسیدییته(ppm WT) |
ASTM-D1613 |
30 |
مجموع آهن(ppm WT) |
ASTM-D1068 |
0.1 |
کلریاد(ppm WT) |
ASTM-D512 |
0.5 |
سولفور(ppm WT) |
ASTM-D5623 |
N/I |
|
ASTM-D1722 |
N/I |
کربن زدایی PT-CO |
ASTM-E346 |
کمتر از 30 APHA |
بو |
ASTM-E1296 |
|
رنگ |
ASTM-D1209 |
کمتر از 5 APHA |
ماده غیر فرارا |
ASTM-D1353 |
ماکزیمم 10 |
TMA |
ASTM-E346 |
N/I |
قلیایی(ppm WT) |
ASTM-D1614 |
N/I |