متانول

1 ماده ای شیمیایی با فرمول شیمیایی CH3OH است که ساده ترین الکل هاست. این الکل از نظر ظاهری، مایعی بدون رنگ، فرار، قابل اشتعال و سمی است. این مایع، قطبی بوده و به عنوان ضدیخ، حلال و سوخت به کار برده می شود. بوی متانول، الکلی و شبیه به اتانول است. متانول را از تقطیر مخرب چوب به دست می آورند ولی به طور عمده این الکل از کربن و هیدروژن به دست می آید. به جهت تهیه آن به عنوان محصول جانبی در تقطیر مخرب چوب، به متانول، الکل چوب نیز می گویند. تولید سالانه متانول، بیشتر از 20 میلیون تن بوده و اصلی ترین ماده اولیه در سنتز مواد شیمیایی دیگر مانند فرمالدهید، اسید استیک و متیل ترشیو بوتیل است.

تولید متانول از گازهای سنتزی

یکی از روش های تولید متانول، استفاده از گازهای سنتزی است. در این روش، مونوکسید کربن و هیدروژن را روی بستری از کاتالیزور با هم واکنش می دهند. متداول ترین کاتالیزوری که برای این واکنش به کار می رود، مخلوطی از اکسیدهای مس و روی در بستری از آلومینا است. واکنش مذکور در فشار 5 تا 10 مگاپاسکال و دمای 250 درجه سانتی گراد انجام می شود. محصول متانول تولید شده در این واکنش، با میزان گزینش پذیری بالا و بیشتر از 99,8 درصد است.

تعداد مول های هیدروژن مصرفی در تولید گاز سنتزی از متان به ازای هر مول مونوکسید کربن، سه مول است. در صورتی که برای انجام این واکنش به ازای هر مول مونوکسید کربن، دو مول گاز هیدروژن مصرف می شود. با تزریق دی اکسید کربن به رآکتور سنتز متانول، می توان با مقدار هیدروژن اضافی مقابله کرد. دی اکسید کربن با هیدروژن ترکیب شده و تولید متانول می کند.

تولید متانول به روش بیوسنتز

آنزیم هایی مانند مونوکسیژناز می تواند در نقش کاتالیزور، تبدیل متان به متانول را به عنوان یک سنتز زیستی انجام دهند. این آنزیم ها دارای عملکرد چندگانه ای هستند. در اکسیژن رسانی به متان برای تولید متانول، هم آب و هم NAD+ تولید می شود. مشابه با روش بیوسنتزی نمی توان متانول را در صنعت تولید کرد.

کاربرد متانول در تهیه ضد یخ

خواص شیمیایی متیل الکل باعث کم شدن نقطه انجماد مایع آب شده و نقطه جوش آن را بالا می برد. به دلیل داشتن چنین خاصیتی، از متانول به عنوان یک ضد یخ استفاده می شود. همچنین متانول در ترکیب مواد شوینده شیشه جلوی اتومبیل، مانع یخ زدن این مایع می شود. با استفاده از این مایع در خطوط لوله گاز طبیعی، هنگام انتقال نفت و گاز، نقطه انجماد آب را پایین می آورد.

کاربرد متانول به عنوان حلال

عمده ترین کاربرد متانول به عنوان حلال صنعتی در تهیه رزین، جوهر، رنگ، چسب و ... است. در تولید محصولاتی چون کلسترول، استرپتومایسین، ویتامین ها و هورمون ها نیز، متیل الکل کاربرد دارد.

متانول به عنوان سوخت

متانول را می توان به عنوان نوعی سوخت در وسایل نقلیه و قایق ها استفاده کرد. بیشتر از 45 درصد از متیل الکل تولید شده در جهان برای مصارفی که مربوط به انرژی هستند به کار برده می شود. از ترکیب متیل الکل با بنزین، سوختی به نام متیل ترشیو بوتیل اتر حاصل می شود که در مقایسه با بنزین معمول، آلوده کننده های کمتری را در محیط زیست آزاد می کند. در بیودیزل که نوعی سوخت تجدیدپذیر محسوب می شود، از متانول استفاده می شود.

از کاربردهای دیگر متانول می توان به موارد دیگری نیز اشاره داشت. به عنوان مثال این ترکیب در تصفیه خانه های صنعتی به فاضلاب اضافه می شود تا برای باکتری های ضدعفونی کننده به عنوان غذا استفاده شود. عملکرد این باکتری ها، تبدیل نیترات ها به گاز نیتروژن و کاهش نیتریکاسیون بستر زیرین است.

خطرات ایمنی متانول

متیل الکل مایعی بسیار آتش زا و سمی است. بخارات این مایع از هوا سنگین تر بوده و می تواند آتش بگیرد. برای خاموش کردن آتش سوزی حاصل از متیل الکل، باید از مواد شیمیایی خشک، دی اکسید کربن، اسپری آب یا کف مقاوم در برابر الکل استفاده می شود.

متانول به عنوان ماده ای بسیار سمی برای بدن محسوب می شود، به طوری که 10 میلی لیتر از آن می توان کوری دایمی را سبب شود. اگر مقدار 30 میلی لیتر از متیل الکل خورده شود، مرگ را سبب می شود. با این که دوز معمول کشندگی این مایع، 100 تا 125 میلی لیتر است. اثرات سمی متانول بعد از ورود به بدن، ساعت ها طول می کشد که بروز کند. به همین جهت با استفاده از پادزهرهای مفید می توان از اثرات سمی آن پیشگیری کرد.

علایم اولیه مسمومیت با این مایع، افسردگی سیستم عصبی مرکزی، سرگیجه سردرد، حالت تهوع، گیجی، عدم آگاهی و در نهایت مرگ است.