Metanol

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure.
Saltar a la navegació Saltar a la cerca
Metanol
fórmula estructural i model molecular
Metanol-3D-vdW.png
Nom de la IUPAC
metanol
Noms alternatius
alcohol metílic
carbinol [1]
esperit de fusta
Característiques generals
Fórmula molecular o crua CH 4 O
Massa molecular ( u ) 32.042
Aspecte líquid incolor
Número CAS 67-56-1
Número EINECS 200-659-6
PubChem 887
SOMRIURE
CO
Propietats fisicoquímiques
Densitat (g / cm 3 , en cs ) 0,79
Índex de refracció 1.3288
Temperatura de fusió −97 ° C (176 K)
Temperatura d'ebullició 64,7 ° C (337,8 K)
Δ eb H 0 (kJ mol −1 ) 37,4
Punt crític 513 K (240 ° C)
7,85 × 10 6 Pa
(78,5 bar)
Propietats termoquímiques
Δ f H 0 (kJ mol −1 ) −239,2
Δ f G 0 (kJ mol −1 ) −166,6
S 0 m (J K −1 mol −1 ) 126,8
C 0 p, m (J K −1 mol −1 ) 81.1
Informació de seguretat
Punt de flama 11 ° C (284 K)
Límits d’explosió 7 - 44% vol.
Temperatura d’ignició automàtica 455 ° C (728 K)
Símbols de perill químic
fàcilment inflamable toxicitat aguda tòxic a llarg termini
perill
Frases H 225 - 301 - 311 - 331 - 370
Consells P 210 - 233 - 280 - 302 + 352 - 304 + 340 - 308 + 310 - 403 + 235 [2]

El metanol , també conegut com a alcohol metílic o alcohol de fusta , és el més senzill dels alcohols . La seva fórmula química és CH 3 OH (o, en definitiva, MeOH o MetOH).

L’àtom de carboni es troba al centre d’un tetraedre aproximadament regular els vèrtexs del qual són ocupats per l’àtom d’ oxigen i els tres àtoms d’ hidrogen que hi estan directament units.

A temperatura ambient, apareix com un líquid incolor amb una olor característica. És molt volàtil i extremadament inflamable. La flama del metanol és invisible.

És completament soluble en molts dissolvents orgànics, com el cloroform , i en aigua .

Producció

El gas de síntesi es produeix a partir del metà contingut en el gas natural . A pressions moderades de 10-20 bar i altes temperatures (al voltant de 850 ° C), el metà reacciona amb vapor d'aigua amb un catalitzador de níquel que produeix syngas segons la fórmula:

Aquesta reacció endotèrmica (ΔH ° = 49,3 kcal / mol; 206 kJ / mol), es denomina comunament SMR ( vapor methane reforming ). El metà també es pot oxidar parcialment amb oxigen molecular per produir syngas, com mostra la següent equació:

Aquesta reacció és exotèrmica (ΔH ° = -17 kcal / mol; -71,1 kJ / mol) i la calor generada es pot utilitzar in situ per a la reacció SMR. Quan es combinen les dues reaccions, el procés s’anomena reforma autotèrmica. La proporció de CO a H 2 es pot ajustar fins a cert punt amb la reacció de desplaçament de gas aigua:

i proporcionen l’estequiometria adequada per a la reacció de síntesi de metanol. El monòxid de carboni i l’hidrogen reaccionen després en un segon reactor catalític, produint metanol. Avui en dia, el catalitzador més utilitzat és una barreja de coure, òxid de zinc i alumina, emprada per primera vegada el 1966 per Imperial Chemical Industries . A pressions de 50-101 bar i temperatures de 250 ° C, la reacció catalítica produeix metanol amb alta selectivitat:

El model microcinètic de la reacció catalítica és:

  • Adsorció
    • H 2 + 2σ → 2 Hσ
    • CO + σ → COσ
    • CO 2 + σ → CO 2 σ
  • Reacció superficial
    • CO 2 σ + Hσ → HCOOσ + σ
    • HCOOσ + Hσ → H 2 COOσ + σ
    • H 2 COOσ + Hσ → CH 3 Oσ + Oσ
    • CH 3 Oσ + Hσ → CH 3 OHσ + σ
  • Desorció
    • CH 3 OHσ → CH 3 OH + σ
  • Regeneració del catalitzador
    • COσ + Oσ → CO 2 + 2σ
    • 2 Hσ + Oσ → H 2 O + 3σ

On σ representa un lloc de la superfície del catalitzador .

La producció de gas de síntesi a partir de metà produeix 3 mols d’hidrogen per cada mol de monòxid de carboni, mentre que la síntesi de metanol només consumeix 2 mols d’hidrogen per cada mol de monòxid de carboni. Una manera d’utilitzar l’excés d’hidrogen és injectar diòxid de carboni al reactor de síntesi de metanol, on també té lloc la següent reacció:

Tot i que el gas natural és la matèria primera més barata i àmpliament utilitzada per a la producció de metanol, es poden utilitzar altres matèries primeres. El carbó s’utilitza cada vegada més com a matèria primera per a la producció de metanol, sobretot a la Xina . A més, la maduresa de les tecnologies disponibles relacionades amb les biomasses també fa possible la producció de metanol.

Usos

S'utilitza àmpliament com:

  • dissolvent (per exemple, per diluir pintures i polir mobles );
  • reactiu en processos químics industrials;
  • combustible per a motors (per exemple, s'utilitza en motors de cotxes per a carreres de fórmules IndyCar ; en micromotors per a modelatge dinàmic (models d'avions, vehicles RC i navals), barrejat amb oli de ricí vegetal (en percentatges del 5% al ​​20%) o olis base sintètics (en percentatge 2% -10%), possiblement fins i tot amb un petit percentatge de nitrometà (en percentatge 1% -25% màxim);
  • com a component principal (60%) de Methacarn (un líquid fixador alcohòlic);
  • a Islàndia també s’utilitza com a mitjà d’emmagatzematge de l’electricitat geotèrmica [3] , sintetitzant-lo a partir d’hidrogen obtingut per hidròlisi i a partir de diòxid de carboni;
  • per desgràcia, fins i tot com a additiu il·legal , per part dels comerciants sense escrúpols per elaborar vi sofisticat, ja que és altament tòxic (comporta intoxicacions, ceguesa i / o mort, fins i tot en petites quantitats)

Precaucions

El metanol és tòxic i indueix la depressió del sistema nerviós central, mentre que els seus metabòlits ( formaldehid i àcid fòrmic ) són els responsables del dany al nervi òptic i a la retina .

La dosi letal per a un ésser humà oscil·la entre 0,3 i 1 g per kg de pes corporal.

Història i esdeveniments

A Indonèsia, el metanol de contraban es coneix com Arak, que és més barat i menys regulat que l’alcohol legal. Es pot destil·lar de palma i coco, així com de canya de sucre. Té un contingut alcohòlic del 30 al 50% i un color clar. S'estima que cada any moren entre 10 i 20 indonesis per intoxicació per metanol. [4]

A Itàlia, un gran escàndol va sorgir de la intoxicació de desenes de persones (algunes de les quals van perdre la vida o van ser discapacitades) a causa de l’ addició de vi amb metanol dut a terme per algunes explotacions i empreses de distribució piemonteses.

Nota

  1. ^ (EN) IUPAC Gold Book, "carbinols"
  2. ^ Full de dades sobre metanol a IFA-GESTIS Arxivat el 16 d'octubre de 2019 a Internet Archive .
  3. ^ Primera planta comercial Arxivat el 4 de febrer de 2016 a Internet Archive .
  4. ^ Metanol: un còctel barat us pot matar o cegar , a wegather.it .

Bibliografia

Articles relacionats

Altres projectes

Enllaços externs

Control de l'autoritat Thesaurus BNCF 30957 · LCCN (EN) sh85084383 · GND (DE) 4128696-0 · BNF (FR) cb11955518j (data) · NDL (EN, JA) 00.567.624
Química Portal de química : el portal de la ciència de la composició, propietats i transformacions de la matèria