متانول یک نوع الکل است که به صورت شیمیایی با فرمول CH3OH نمایش داده می‌شود. این الکل اغلب به نام متیل الکل نیز شناخته می‌شود و یک ماده بی‌رنگ، بی‌بو، و قابل محو شدن در آب است. متانول معمولاً به عنوان یک حلال در صنایع شیمیایی و به عنوان سوخت در برخی از موارد مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، این الکل به عنوان یک ماده اولیه در تولید برخی از محصولات شیمیایی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد.
متانول چیست؟
متانول یا متیل الکل یکی از ساده‌ترین انواع الکل‌هاست که دارای فرمول شیمیایی CH3OH می‌باشد. این ترکیب به نام‌های متیل الکل، الکل متیلیک، و الکل چوب نیز شناخته می‌شود. متانول به صورت بی‌رنگ و بی‌بو است و به راحتی در آب حل می‌شود. این الکل به عنوان ماده حلال در صنایع شیمیایی و به عنوان سوخت در برخی موارد استفاده می‌شود.
متانول از طریق فعالیت بی‌هوازی گونه‌های مختلف باکتری تولید می‌شود. مقدار کمی از بخار متانول به جو وارد می‌شود و پس از مدتی، با تأثیر اکسیژن و نور خورشید، به آب و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شود.
در فرایند سوختن متانول نیز این تبدیلات اتفاق می‌افتد، اما با سرعت بسیار بیشتر. شعله سوختن متانول بی‌رنگ است و در هنگام استفاده باید احتیاط کنیم تا از احتمال سوختگی جلوگیری کنیم. این موارد نیز به دلیل ماهیت شیمیایی متانول از اهمیت خاصی برخوردارند.
نگاهی به تاریخچه متانول
تاریخچه ترکیب متانول بسیار جذاب و شنیدنی است. مصریان باستان برای مومیایی کردن مردگان از مخلوطی از مواد از جمله متیل الکل که از تجزیه چوب به دست می‌آمد، استفاده می‌کردند.
متانول، که اولین بار در سال ۱۶۶۱ توسط رابرت بویل جدا شد و بهتر است بدانید که یک ترکیب سمی است و محصول متابولیت آن می‌تواند به مرگ و نابینایی منجر شود. در سال ۱۸۳۴، Jean-Baptiste Dumas و Eugene Peligot ترکیب اساسی متانول را تعیین کردند.
اصطلاح “متیل” در حدود سال ۱۸۴۰ مجدداً از “متیلن” گرفته شد و در سال ۱۸۹۲ توسط کنفرانس بین المللی نامگذاری شیمیایی به “متانول” تغییر نام داد.
در سال ۱۹۲۳، شیمیدانان آلمانی آلوین میتاش و ماتیاس پیر ابزاری را برای تبدیل گاز سنتزی به متانول ابداع کردند. این فرآیند از کاتالیزورهایی مانند اکسید کروم و منگنز با فشار و دمای بسیار سخت استفاده می‌کرد. در اوایل دهه ۱۹۲۰، تولید متیل الکل با استفاده از کاتالیزورهای مس در فشارهای پایین کارآمدتر شد.
مصرف متیل الکل به عنوان سوخت موتور در بحران نفتی دهه ۱۹۷۰ به توجه جلب کرد و بیش از ۲۰۰۰۰ وسیله نقلیه با این نوع سوخت معرفی شدند. اما افزایش قیمت متیل الکل و کاهش استقبال از آن در اواخر دهه ۱۹۹۰ باعث افت رونق این نوع سوخت‌ها شد.
در اوایل دهه ۱۹۷۰، روشی برای تولید سوخت بنزین از متیل الکل ایجاد شد. همچنین، متانول به عنوان پیش ماده شیمیایی در تهیه مواد اولیه شامل اسید استیک و آنیدرید استیک برای تهیه مواد شیمیایی به کار رفت.
این تاریخچه نشان از تحولات و کاربردهای گوناگون متانول در طول زمان دارد.
روش‌های تولید متانول
در گذشته، تولید متانول از هیدروژن‌دار کردن کاتالیزوری مونوکسیدکربن حاصل می‌شد. مخلوط هیدروژن و مونوکسیدکربن با نسبت مناسب از واکنش آب با متان، آلکان‌های دیگر یا زغال سنگ در دماهای بالا به‌دست می‌آمد.
در روش مدرن تولید متانول، از کاتالیزورهایی استفاده می‌شود که در فشارهای پایین عمل می‌کنند و کارایی موثرتری دارند. گاز سنتز مورد نظر برای تولید متانول امروزه از واکنش متان در گازهای طبیعی، تحت فشار ملایم (۱۰-۲۰ اتمسفر) و دمای ۸۵۰ درجه سانتی‌گراد با بخار آب و در مجاورت کاتالیزور نیکل به‌دست می‌آید. CO و H۲ تولید شده، تحت تأثیر کاتالیزوری از مس، اکسید روی و آلومینیوم، واکنش داده و متانول تولید می‌شود. این کاتالیزور برای اولین بار در سال ۱۹۶۶ توسط ICI به‌کار گرفته شد و واکنش در فشار ۵۰-۱۰۰ اتمسفر و دمای ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود
یک روش دیگر برای تولید متانول، واکنش دی‌اکسیدکربن با هیدروژن اضافی است که به تولید متانول و آب منجر می‌شود.
کاربرد متانول
متانول به عنوان یک ماده مهم در سنتز شیمیایی شناخته می‌شود. این ترکیب و مشتقات آن در مقادیر زیادی برای تولید انواع ترکیبات استفاده می‌شوند، از جمله مواد رنگزا، رزین‌ها، مواد دارویی و عطر. برخی از کاربردهای متانول شامل موارد زیر هستند:
- در ضدیخ خودروها، سوخت موشک و به عنوان یک حلال عمومی به کار می‌رود.
- جایگزین بالقوه مهم برای بنزین در وسایل نقلیه خودرویی با اکتان بالا و خلوص بالا است.
- متانول از چوب به‌عنوان منبع صنعتی برای تولید الکل اتیلیک استفاده می‌شود.
- در تصفیه خانه‌های فاضلاب، افزودن متانول به آب فاضلاب منبع غنی از باکتری‌های ضدعفونی کننده می‌شود.
- به عنوان عامل تعیین‌کننده در الکتروفورز ژل پلی‌آکریل‌آمید به‌کار می‌رود.
- در پیل‌های سوختی و به عنوان پیش‌ماده در تولید مواد اولیه مانند اسید استیک استفاده می‌شود.
- متانول به‌عنوان پاک‌کننده رنگ و لاک استفاده می‌شود.
- تولید متانول از زغال سنگ و گاز طبیعی به‌صورت اضافی انجام می‌شود و برای تولید مواد مختلف مانند متیل بوتیل اتر سوم (MTBE)، اسید استیک و فرمالدئید استفاده می‌شود.
در مجموع، متانول با دارا بودن ویژگی‌های متعدد، در صنایع مختلف از جمله شیمی، سوخت، صنایع غذایی و بهداشتی استفاده‌های گسترده‌ای دارد.
کاربرد متانول | |
کاربرد متانول در ضدیخ | به عنوان ضد یخ برای رادیاتورهای خودرو، جزء بنزین (به عنوان یک عامل ضد یخ و تقویت کننده اکتان) و به عنوان سوخت برای اجاق های پیک نیک استفاده می شود. خواص شیمیایی منحصر بفرد متانول باعث کاهش نقطه انجماد پایه آب می شود و نقطه جوش آن را افزایش می دهد. بدین جهت، در صنعت ضدیخ مصرف می شود. |
| کاربرد متانول به عنوان حلال شیمیایی | متانول در ابتدا به عنوان حلال صنعتی برای جوهر، رزین، چسب، و رنگ استفاده می‌شود. همچنین در تهیه و ساخت فراورده‌های دارویی به عنوان حلال به‌کار می‌رود. این ماده به عنوان یک حلال در فرآوری کلسترول، استرپتومایسین، ویتامین‌ها، هورمون‌ها و دیگر داروها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. |
کاربرد متانول به عنوان سوخت | متانول به عنوان یک منبع سوخت مورد توجه قرار گرفته است، زیرا این سوخت از نوع منابع تجدیدپذیر به شمار می‌آید. این ترکیب قابلیت مخلوط شدن با بنزین را دارد، که این عمل باعث کاهش آلاینده‌های حاصل از آن نسبت به بنزین معمولی می‌شود. متانول به‌عنوان سوخت جایگزین برای موتورها نیز به‌کار می‌رود. |
متانول به عنوان سوخت و ساز غذا | الکل چوب به طور طبیعی در برخی از غذاها مانند میوه‌ها و سبزیجات حضور دارد و ممکن است در سیستم گوارش انسان تولید شود. این الکل می‌تواند بهبوددهنده فرآیند سوخت‌سازی غذا در سیستم گوارش ما باشد. |
یخ زدایی شیشه های جلو اتومبیل | استفاده از مواد ضد یخ برای یخ زدایی شیشه جلوی ماشین ممنوع شده است، زیرا این مواد برای سلامتی انسان خطرناک می‌باشند. |
وضعیت ایمنی متانول
متانول یک ترکیب سمی است و متابولیت آن می‌تواند منجر به مرگ و نابینایی شود. بنابراین، در مصرف این ماده باید به‌طور ویژه مواظبت و توجه داشته شود. عوارض احتمالی از جمله از بین رفتن چربی پوست، نابینایی، مرگ، و التهاب غشاهای مخاطی می‌باشد. همچنین، بلعیدن و مصرف این ماده ممکن است منجر به مرگ ناگهانی یا مرگ مغزی شود. ضرورت استفاده از این ماده با احتیاط، همچون جلوگیری از حریق و انفجار شدید، نکات مهمی است که در زمان استفاده باید به آن توجه شود.
خواندن این مقالات هم خالی از لطف نیست!
متانول چیست | 9 کاربرد حیاتی متانول که نمی‌دانستید!