متانول چیست؟ خواص، فرمول، کاربرد ها و اهمیت در صنایع مختلف

الکل صنعتی چیست؟

الکل صنعتی که نام شیمیایی آن متانول (CH3OH) می باشد، به نام متیل الکل و یا الکل چوب نیز شناخته می شود. الکل صنعتی اغلب به رنگ نارنجی در بازار موجود می باشد. متانول یکی از ساده ترین ترکیبات آلی و یک نوع الکل است. متانول یک از یک گروه متیل (CH3) مرتبط با یک گروه هیدروکسی (OH) تشکیل شده است. الکل صنعتی قبلاً با تقطیر مخرب چوب تولید می شد. اما امروزه روش مدرن تهیه متانول بر اساس ترکیب مستقیم گاز مونوکسید کربن و هیدروژن در حضور کاتالیزور است. به طور فزاینده ای، گاز سنتز، مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربن مشتق شده از زیست توده، برای تولید متانول استفاده می شود.

متیل الکل (CH3OH) مایعی بی رنگ با بویی قوی و تند شبیه به الکل اتیلیک است. الکل صنعتی ماده ای سمی و خطرناک است. می تواند از طریق چشم، پوست، ریه ها و دستگاه گوارش جذب شود. قرار گرفتن در معرض بیش از حد و نوشیدن مخلوط هایی که حاوی متانول هستند می تواند باعث مرگ و کوری شود. به منظور جلوگیری از مصرف تفریحی اتانول، متانول اغلب به مواد افزودنی به عنوان دناتوره کننده به آن اضافه می شود. برای تشخیص راحت تر به آن رنگ نارنجی اضافه می کنند. کارگران کارخانه های تولید پلاستیک و از این قبیل ممکن است با قرار گرفتن در معرض متیل الکل آسیب ببینند. البته میزان آسیب بستگی به دوز، مدت زمان و کار انجام شده دارد.

توصیه می شود که کارفرمایان از سلسله مراتب کنترل هاس برای جلوگیری از صدمات استفاده کنند. اگر در صنعتی کار می کنید که از متیل الکل یا همان الکل صنعتی استفاده می شود، لطفاً برچسب های شیمیایی و برگه اطلاعات ایمنی همراه را برای اطلاع از خطر بخوانید.

متانول چگونه ساخته می شود؟

متانول را می توان از گاز طبیعی، زغال سنگ و منابع تجدیدپذیر مانند زباله های شهری، زیست توده و دی اکسید کربن بازیافتی تولید کرد.

در مقیاس صنعتی، متانول عمدتاً از گاز طبیعی با اصلاح گاز با بخار و سپس تبدیل و تقطیر مخلوط گاز سنتز شده برای ایجاد متانول خالص تولید می‌شود. نتیجه یک ماده شیمیایی شفاف، مایع و آلی است که محلول در آب و به آسانی زیست تخریب پذیر است.

خصوصیات فیزیکی متانول

متانول یک ترکیب بی رنگ است. نقطه جوش 64.6 درجه سانتیگراد، در دمای 93.9- درجه سانتی گراد (137- درجه فارنهایت) جامد می شود. الکل صنعتی دارای نقطه ذوب 93.9- درجه سانتیگراد است و به همین دلیل در دمای اتاق در حالت مایع وجود دارد. بوی متمایز، تند و کمی شیرین دارد. شبیه بوی اتانول (CH3CH2OH). متانول در آب قابل اختلاط و بسیار قابل اشتعال است. وقتی سوزانده می شود شعله ای غیر درخشان و مایل به آبی تولید می کند. همچنین با اتانول، بنزن و بسیاری از حلال های آلی دیگر قابل اختلاط است. متانول بسیار فرار است که این خاصیت نتیجه ی نقطه جوش پایین آن است. زیرا فراریت با نقطه جوش یک ماده نسبت معکوس دارد.

خصوصیات شیمیایی

متانول به دلیل داشتن گروه هیدروکسی (OH)، به خانواده ای از ترکیبات آلی به نام الکل تعلق دارد. وزن مولکولی آن 32.04 است. متانول به عنوان یک الکل، می تواند تحت یک واکنش اکسیداسیون برای تولید فرمالدئید (HCOH)، که می تواند بیشتر تحت اکسیداسیون برای تولید یک اسید کربوکسیلیک، اسید فرمیک (HCOOH) قرار گیرد. همچنین می تواند با اسیدهای کربوکسیلیک برای تولید استر واکنش نشان دهد.

متانول یک ترکیب قطبی است. به این معنی که مولکول ها دارای بارهای مثبت و منفی جزئی بر روی آنها هستند. در متانول، یک بار منفی جزئی روی اتم اکسیژن یافت می‌شود. زیرا الکترون‌ها را از اتم کربن و هیدروژن مجاور به سمت خود می‌کشد. این به نوبه خود باعث می شود اتم کربن و هیدروژن مجاور دارای بار مثبت جزئی باشد.

وجود این بارهای جزئی به متانول اجازه می دهد تا به راحتی با سایر ترکیبات قطبی مانند آب مخلوط شود. این به این دلیل است که دو حلال قطبی به راحتی می توانند پیوندهای هیدروژنی بین یکدیگر ایجاد کنند. در مورد آب و متانول، اتم O نیمه منفی روی آب اتم های C و H تا حدی مثبت در متانول را جذب می کند. به طور مشابه، اتم O نیمه منفی در متانول، H تا حدی مثبت را در مولکول های آب جذب می کند.

چگالی متانول

در دما و فشار اتاق، چگالی متانول 791 گرم در لیتر است. چگالی یک ماده رابطه بین جرم (مقدار ماده) و حجم آن (فضایی که در 3 بعد اشغال می کند) را توصیف می کند.

چگالی نسبی آن، یعنی چگالی در مقایسه با آبی که چگالی آن 1000 گرم بر متر مکعب است، 0.79 است. این بدان معنی است که چگالی آن کمتر از آب است. اگر به راحتی با آن مخلوط نشود، روی آب شناور می شود (مانند روغن).

در مقابل، چگالی بخار نسبی آن، چگالی متانول به شکل بخار در مقایسه با هوا، 1.11 است. این بدان معناست که چگالی آن از هوا بیشتر است و بنابراین بخارات به سطوح پایین‌تری در هوا فرو می‌روند.

با این حال، در دما یا فشار خارج از دما یا فشار اتاق، چگالی مشاهده شده متانول متفاوت خواهد بود. چگالی متانول نیز زمانی که به شکل بخار باشد (که در دمای اتاق نیز وجود دارد) متفاوت است.

فرمول مولکولی متانول

فرمول مولکولی متانول CH3OH است. از این فرمول می توان نتیجه گرفت که حاوی 1 کربن، 1 اکسیژن و 4 اتم هیدروژن است. به طور خاص، از یک گروه متیل (-CH3) و یک گروه الکل یا هیدروکسی (-OH) تشکیل شده است.

ساختار متانول در اطراف اتم کربن متمرکز شده است. هر چهار الکترون ظرفیت آن پیوندهای منفرد تشکیل می دهند. سه پیوند کربن-هیدروژن (C-H)، یک پیوند کربن-اکسیژن (C-O) و یک پیوند اکسیژن-هیدروژن (O-H) در این مولکول وجود دارد. اتم اکسیژن همچنین حاوی دو جفت تک الکترون است.

ساختار لوییس متانول یک نمایش تصویری از مولکول متانول است. نه تنها آرایش اتم‌ها در مولکول، بلکه پیوندهای کووالانسی بین الکترون‌های ظرفیت آنها و همچنین هر دو جفت تک الکترون‌هایی را که روی اتم اکسیژن وجود دارند را به تصویر می‌کشد.

الکل صنعتی متانول

برای قیمت تماس بگیرید

کاربرد الکل صنعتی

متانول یک ماده شیمیایی همه کاره است که به عنوان متیل الکل نیز شناخته می شود. معمولاً برای کاربردهای تولیدی استفاده می شود و در زندگی روزمره ما در همه جا حاضر است. متانول خالص یک ماده مهم در سنتز شیمیایی است. الکل صنعتی یک ماده شیمیایی ضروری برای سایر مشتقات شیمیایی است. الکل صنعتی وارد صدها محصول مصرفی و صنعتی می شود. از جمله محصولات پایدار و با تکنولوژی بالا مانند:

• مصالح ساختمانی
• پوشاک و منسوجات
• توربین های بادی
• پانل های خورشیدی
• پلاستیک که خودروها را سبک تر می کند

مشتقات الکل صنعتی در مقادیر زیادی برای ساخت تعداد زیادی از ترکیبات، از جمله بسیاری از مواد رنگزای مصنوعی مهم، رزین ها، مواد دارویی و عطر استفاده می شود. متانول به طور گسترده در تولید اسید استیک و فرمالدئید استفاده می شود. مقادیر زیادی برای مواد رنگزا به دی متیلانیلین و برای رزین های مصنوعی به فرمالدئید تبدیل می شود.

متانول (CH3OH) پس از تبدیل شدن به فرمالدئید در ساخت پلیمرها استفاده می شود. از متانول برای تولید هیدروکربن نیز استفاده می شود. این ماده به عنوان پیش ماده متیل اترها، متیل آمین ها، متیل هالیدها و استر ها مورد استفاده قرار می گیرد. متانول در تولید هیدروکربن ها، الفین ها و برخی ترکیبات معطر کاربرد دارد. یکی دیگر از کاربردهای متانول در تکنیک الکتروفورز به عنوان رنگ زدایی ژل پلی آکریل آمید می باشد.

الکل صنعتی در ضد یخ های خودرو (افزودنی که برای کاهش نقطه انجماد مایع استفاده می شود)، در بسیاری از خطوط لوله ، در سوخت موشک و به عنوان یک حلال عمومی استفاده می شود. از الکل صنعتی در تصفیه خانه های فاضلاب به عنوان غذایی مبتنی بر کربن برای نیترات زدایی باکتری ها استفاده می کنند.

از مخلوط آب و الکل صنعتی در موتورهای با کارایی بالا به منظور افزایش قدرت استفاده می شود. کاربرد دیگر الکل صنعتی و یا همان متانول به عنوان سوخت در اجاق های قایق سواری و کمپینگ می باشد. عملکرد متانول به عنوان یک حامل انرژی باعث شده است که به عنوان یک سوخت برای کارخانه ها و برای تولید برق محبوبیت فزاینده ای داشته باشد.

کاربرد متانول در سوخت

متانول همچنین یک سوخت با اکتان بالا و سوخت پاک است که یک جایگزین مهم برای بنزین در وسایل نقلیه خودرویی است.

متانول را می توان به عنوان سوخت در چندین موتور احتراق داخلی استفاده کرد. معادله شیمیایی برای سوزاندن متانول به شرح زیر است:

2CH3OH + 3O2 → 4H2O + 2CO2

با این حال، عیب اولیه متانول به عنوان سوخت این است که تمایل به خوردگی آلومینیوم و برخی فلزات دیگر دارد. یکی دیگر از کاستی های متانول به عنوان سوخت این است که چگالی انرژی آن تقریباً نصف چگالی انرژی ارائه شده توسط بنزین است.

مزیت متانول به عنوان سوخت این است که ذخیره سازی نسبتا آسانی دارد. ذخیره سازی متانول مایع بسیار ساده تر از ذخیره سازی گاز هیدروژن یا گاز طبیعی است. از دیگر مزایای این ترکیب می توان به تجزیه زیستی و نیمه عمر کوتاه آن در آب های زیرزمینی اشاره کرد.

متانول به عنوان یک سوخت پاک‌ تر می‌تواند با کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای به بهبود کیفیت هوای محلی کمک کند. سوخت متانول می تواند از منابع تجدیدپذیر ساخته شود. همچنین می تواند به جامعه در دستیابی به اهداف کربن زدایی کمک کند. به عنوان سوخت مایع، متانول امروزه برای تامین انرژی دیگ‌های صنعتی، اجاق‌های پخت و پز، اتومبیل‌ها، اتوبوس‌ها، کامیون‌ها و کشتی‌هایی که افراد و کالاها را در سراسر جهان حمل می‌کنند، استفاده می‌شود.

تفاوت الکل صنعتی و الکل طبی

الکل صنعتی با نام شیمیایی متانول با فرمول مولکولی (CH3OH) است. الکل طبی با نام شیمیایی اتانول با فرمول مولکولی (C2H5OH) ساده ترین اعضای خانواده الکل اولیه هستند.

اتانول به عنوان اتیل الکل شناخته می شود. در ساختار خود دارای دو اتم کربن می باشد. در صورتی که متانول به عنوان متیل الکل شناخته شده که در ساختار خود تنها داری یک اتم کربن می باشد. تفاوت در ساختار این دو الکل سبب شده تا خواص و کاربردهای متفاوتی داشته باشد. الکل صنعتی بسیار سمی است. تماس پوست با الکل صنعتی و یا نوشیدن آن خطرات جبران نا پذیری دارد. الکل صنعتی می تواند سبب کوری، آسیب های عصبی و حتی مرگ شود. همچنین استشمام بخارات الکل صنعتی عوارض جبران ناپذیری را در پی خواهد داشت. اما الکل طبی در مقایسه با الکل صنعتی از این نظر کم خطر تر است. و در مصارف پزشکی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. الکل صنعتی بیشتر در سنتز های شیمیایی و در صنایع تولیدی مورد استفاده قرار می گیرد. اما الکل طبی همان طور که از نامش پیداست مصارف پزشکی و درمانی دارد. در بسیاری از موارد به عنوان ضد عفونی کننده دست و سطوح مورد استفاده قرار می گیرد.