Что такое метанол?

Метанол является самым простым спиртовым соединением, состоящим из одного атома углерода и трех атомов водорода, расположенных в виде метильной группы (СН ₃ ), которая соединена с атомом кислорода и водорода в гидроксильной группе (ОН), давая химическую формулу СН ₃ ОЙ. Он может называться метиловым спиртом, древесным спиртом или устаревшим термином карбинол. Состав отличается от этанола - тип алкоголя, найденного в пиве, винах и спиртных напитках - и является токсичным. Это бесцветная, безвкусная, легковоспламеняющаяся жидкость, которая очень летуча и имеет слабый запах. Метанол используется во многих промышленных процессах, в некоторых типах антифризов, в качестве топлива и при производстве биодизеля.

Пользы

Смесь широко используется в качестве сырья при производстве других химических веществ, в частности, формальдегида, который, в свою очередь, используется при производстве пластмасс. Его добавляют в этанол, предназначенный для промышленной или бытовой очистки, а не для питья, чтобы сделать его непригодным для питья. Это позволяет избежать уплаты налогов на алкогольные напитки. Полученный продукт известен как денатурированный спирт или метилированный спирт и обычно содержит около 10% метанола. Метиловый спирт также входит в состав некоторых антифризных смесей в жидкости стеклоочистителя и используется в качестве растворителя в различных красках и лаках.

Растущее применение метилового спирта в качестве топлива, либо непосредственно, либо при производстве биодизеля. В течение некоторого времени он использовался в чистом виде в гоночных двигателях высшего класса, гоночных автомобилях и в радиоуправляемых модельных самолетах, но его пропагандируют как жизнеспособную альтернативу ископаемому топливу для более общего использования. Как и ископаемое топливо, метанол образует углекислый газ во время сгорания, но имеет то преимущество, что его можно дешево производить из возобновляемых ресурсов. Он также сгорает более чисто, чем топливо, такое как бензин, так как не производит дыма, сажи или большого количества вредных углеводородных соединений.

В экономике метанола это соединение будет обычным топливом, так как невозобновляемые виды топлива будут иметь меньшую долю или вообще не использоваться. Лауреат Нобелевской премии химик Джордж Олах является активным сторонником этого пути. Сторонники указывают на то, что метиловый спирт производить относительно дешево, его можно изготавливать практически без отходов, он эффективен при хранении и может быть получен из источников, отличных от ископаемого топлива. Кроме того, хотя переход на водородную экономику потребовал бы значительных изменений в инфраструктуре, метанол можно было бы вводить относительно легко, поскольку его можно смешивать с ископаемым топливом, таким как бензин, для получения гибридного топлива при переходе.

Потенциальные недостатки включают в себя тот факт, что метиловый спирт вызывает коррозию некоторых металлов, особенно алюминия. Это привело бы к необходимости замены некоторых резервуаров, трубопроводов и деталей двигателя. Он также более токсичен, чем многие другие широко используемые виды топлива, включая бензин.

Вместо использования этого соединения в качестве топлива сам по себе метанол можно использовать для производства биодизеля, который можно сжигать в некоторых дизельных транспортных средствах без дорогостоящих модификаций двигателя. Метиловый спирт нагревают с растительным маслом вместе с гидроксидом натрия или калия, который действует как катализатор. Этот процесс превращает растительное масло в более мелкие молекулы, которые больше подходят в качестве топлива, и вырабатывает глицерин в качестве побочного продукта.

токсичность

Люди могут переносить очень небольшое количество метилового спирта, который в некоторых продуктах содержится в крошечных количествах, не заболевая, поскольку организм способен в некоторой степени избавиться от этого вредного химического вещества, но в больших количествах он токсичен. , В организме он превращается в формальдегид и формиаты, которые повреждают клетки. В частности, они могут воздействовать на зрительный нерв и мешать зрению. Глотание одной трети жидкой унции (около 10 миллилитров) или меньше может вызвать слепоту, а одна или две жидких унции (30–60 миллилитров) могут оказаться смертельными. Отравление метанолом может иногда происходить в результате случайного проглатывания, но другой возможный путь - преднамеренное употребление метилированного спирта в качестве дешевой альтернативы алкогольным напиткам.

Производство

Традиционно метиловый спирт получают путем сочетания окиси углерода и водорода и взаимодействия метана с водяным паром. Оба процесса осуществляются под давлением и с использованием катализаторов, и обычно сырье поступает прямо или косвенно из ископаемого топлива. Однако, чтобы снизить зависимость от этих видов топлива, производство метанола из биомассы значительно расширилось. Биомасса может представлять собой растительный материал, выращенный специально для этой цели, или различные растительные отходы. Он расщепляется на угарный газ и водород, который затем используется для производства спирта.