Надо Знать

добавить знаний



Метанол


Methanol-2D.png

План:


Введение

Метанол (другие названия: метиловый спирт, карбинол, древесный спирт) формула: CH 3 OH - простейший одноатомный спирт, бесцветная жидкость со слабым спиртовым запахом.


1. История получения

Впервые метанол был обнаружен еще в середине XVII века Робертом Бойлем при изучении продуктов перегонки дерева, однако в чистом виде метиловый спирт, или древесный (поскольку первым из известных методов его получения был метод сухой перегонки древесины), полученный этим способом, был выделен только через 200 лет: тогда впервые удалось очистить его от примесей сопутствующих веществ, прежде всего уксусной кислоты и ацетона. В 1857 году Марселен Бертло получил метанол омылением хлористого метила. Процесс сухой перегонки древесины долгое время оставался, пожалуй, единственным способом производства метанола. Сейчас он полностью вытеснен каталитическим синтезом из оксида углерода и водорода. Получение метанола из синтез-газа впервые было осуществлено в Германии в 1923 году фирмой BASF. Процесс проводился под давлением 100-300 атм на оксидных цинк-хромовых катализаторах (ZnO-Cr 2 O 3) в интервале температур 320-400 ? С, производительность первой промышленной установки доходила до 20 т / сут. Интересно, что в 1927 году в США был реализован промышленный синтез метанола, основанный не только на монооксида, но и на диоксид углерода.

Современный метод получения - каталитический синтез из оксида углерода (II) и водорода (температура 250 ? С, давление 7МПа, катализатор смесь оксида цинка и меди (II)):

СО + 2Н 2 → CH 3 OH


2. Физические свойства

Метиловый спирт - подвижная жидкость (вязкость 0,5513 мПа ? с при 25 ? C) со слабым запахом похожим на запах обычного спирта. Плотность его 0,792 г / см 3. Температура кипения 64,5 ? С, замерзания -98 ? Температура самовоспламенения 464 ? C.

С водой смешивается в любых соотношениях. Хороший растворитель для многих органических веществ. Горит синеватым пламенем. Метиловый спирт ядовитое вещество, действующее на нервную и сосудистую системы человека. При попадании в организм человека 10 мл метанола может привести к тяжелому отравлению, до слепоты; попадания 25-30 мл метанола приводит к смертельному случаю.


3. Строение

Молекулярная формула его CH 4 O или CH 3-OH, а структурная: Methanol flat structure.png

4. Химические свойства

Метиловый спирт, как и другие спирты, при взаимодействии с щелочными металлами образует алкоголяты, например метилат калия CH 3-OK:

  • 2CH 3-OH + 2К = 2CH 3-OK + H 2

При взаимодействии с водой алкоголяты, метилового спирта, как алкоголяты этилового спирта, легко гидролизуются, образуя спирт и едкая щелочь. Например:

  • CH 3-OK + H 2 O = CH 3-OH + KOH

При взаимодействии с кислотами образует сложные эфиры. Например, с нитратной кислотой образует нитратнометиловий эфир, или метилнитрат:

MetylnitratUtvor.jpg


5. Получение

Метиловый спирт теперь добывают синтетическим способом с монооксида углерода и водорода при температуре 300-400 ? С и давлении 300-500 атм в присутствии катализатора - смеси оксидов хрома, цинка и др.. Сырьем для синтеза метанола служит водяной газ (CO + H 2), обогащенный водородом:

MetanolOderg.jpg

Ранее метиловый спирт добывали исключительно из продуктов сухой перегонки древесины. Теперь этот способ имеет второстепенное значение.


6. Применение

Метиловый спирт применяется очень широко. Наибольшее его количество идет на производство формальдегида, который используется для изготовления карбамидных и фенолформальдегидных смол. Значительные количества CH 3 OH используют в лакокрасочной промышленности для изготовления растворителей при производстве лаков. Кроме того, его применяют как добавку к жидкому топливу для двигателей внутреннего сгорания.

В Украине метанол и сегодня используется для "денатурации" этанола. Добавление 5% примеси этого ядовитого спирта делает опасным употребление "спирта-денатурата". Метанол широко применяется в лабораторной практике как растворитель для проведения реакций с полярными органическими веществами, как растворитель для хроматоргафичного разделения и как реагент для получения метиловых эфиров кислот. Метанол широко используется как топливо для высокофорсированных двигателей внутреннего сгорания, которые принимают участие в соревнованиях на скорость и стартовый разгон (драг рейсинг), а также для авиамодельных двигателей часто в смеси с нитрометан (5-30%). Хотя метанол имеет в 1,9 раза меньшую теплотворность, чем бензин, зато в том же количестве воздуха можно сжечь в 2,3 раза большее количество метанола, чем бензина. Это дает 20% выигрыш в энергии заряда, так и в мощности двигателя. Учитывая высокое октановое число метанола можно увеличить степень сжатия в цилиндрах двигателя до 16-20, что добавит еще мощности двигателя и сделает его более экономичным.


Источники

  • Деркач Ф. А. "Химия" Л. 1968.
  • "20 открытых уроков по химии": Открытый урок: [Подборка статей] / / Все для учителя. - 2000. - 17-18. - С.3-30.
  • Голобош Г. Интересные сведения о некоторых органические вещества: Материалы к уроку / / Химия. Биология. - 2004. - № 55. - С.6-8.
  • Глоссарий терминов по химии / / Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им .. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет - М.: "Вебер", 2008. - 758 с. ISBN 978-966-335-206-0

См.. также


код для вставки
Данный текст может содержать ошибки.

скачать

© Надо Знать
написать нам