متانول چیست و چه کاربردهایی دارد؟ | CH3OH

شرکت سپهر گاز کاویان؛ آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد ، دارنده گواهینامه ایزو 17025 از مرکز ملی تایید صلاحیت ایران: 02146835980 – 02146837072 – 09022734708

متانول، یا متیل الکل، ساده‌ترین نوع الکل‌ها است. فرمول شیمیایی آن CH3OH است. این ماده مایعی بی‌رنگ، فرار و قابل اشتعال است که بوی مشخصی دارد. این ماده در بسیاری از صنایع کاربرد دارد و به دلیل خواص شیمیایی خاص خود، نقش مهمی در تولید مواد مختلف ایفا می‌کند.

خواص فیزیکی متانول

• حالت فیزیکی: در دمای اتاق مایع است.
• بو: بوی مشخصی مشابه الکل دارد.
• رنگ: بی‌رنگ است.
• چگالی: کمتر از آب است.
• نقطه جوش: نسبتاً پایین است.
• قابلیت انحلال: به خوبی در آب و بسیاری از حلال‌های آلی حل می‌شود.
• قطبیت: به دلیل وجود گروه هیدروکسیل (-OH)، مولکول متانول قطبی است و پیوند هیدروژنی تشکیل می‌دهد.

خواص شیمیایی متانول

• قابلیت اشتعال: بسیار قابل اشتعال است و با اکسیژن واکنش داده و دی‌اکسید کربن و آب تولید می‌کند.
• اسیدیته: به دلیل وجود گروه هیدروکسیل، خاصیت اسیدی ضعیفی دارد و می‌تواند با فلزات فعال واکنش دهد.
• واکنش با اکسیدکننده‌ها: به راحتی با اکسیدکننده‌ها مانند پرمنگنات پتاسیم واکنش داده و به فرمالدهید تبدیل می‌شود.
• واکنش با هالوژن‌ها: با هالوژن‌ها مانند کلر واکنش داده و ترکیبات هالوژنه تولید می‌کند.
• واکنش با اسیدها: می‌تواند با اسیدهای قوی واکنش داده و استر تولید کند.

کاربردها

• صنعت شیمی: CH3OH ماده اولیه برای تولید بسیاری از مواد شیمیایی دیگر مانند فرمالدهید، اسید استیک، متیل متاکریلات و انواع حلال‌ها است.
• سوخت: CH3OH به عنوان سوخت در برخی خودروها و سلول‌های سوختی استفاده می‌شود. همچنین به عنوان افزودنی به بنزین برای بهبود عملکرد آن به کار می‌رود.
• ضدیخ: CH3OH به دلیل نقطه انجماد پایین، به عنوان ضد یخ در برخی سیستم‌ها استفاده می‌شود.
• حلال: CH3OH یک حلال عالی برای بسیاری از مواد آلی و معدنی است.
• تولید پلاستیک: CH3OH در تولید برخی انواع پلاستیک مانند پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA) به کار می‌رود.

مهم: متانول را هرگز نباید به نوشیدنی مصرف کرد.

روش های تولید متانول

متانول، ساده‌ترین الکل و یکی از مواد شیمیایی مهم صنعتی است. کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف از جمله تولید پلاستیک، رنگ، حلال‌ها و سوخت دارد. در گذشته، این ترکیب عمدتاً از تقطیر تخریبی چوب تولید می‌شد، اما امروزه روش‌های صنعتی کارآمدتری برای تولید آن وجود دارد.

روش‌های اصلی تولید CH3OH

I) هیدروژناسیون مونوکسید کربن: این روش، روش غالب در تولید صنعتی متانول است. در این فرآیند، مونوکسید کربن (CO) و هیدروژن (H₂) در حضور یک کاتالیزور (معمولاً مس یا روی) و در شرایط دمایی و فشاری بالا به متانول تبدیل می‌شوند. واکنش کلی به صورت زیر است:

 CO + 2H₂ → CH₃OH

مراحل کلی تولید CH3OH به روش هیدروژناسیون مونوکسید کربن:

1. آماده‌سازی خوراک: گاز طبیعی و دی‌اکسید کربن به عنوان مواد اولیه وارد فرآیند می‌شوند.
2. تولید گاز سنتز: در این مرحله، گاز طبیعی با بخار آب واکنش داده و گاز سنتز تولید می‌شود. دی‌اکسید کربن نیز می‌تواند به گاز سنتز اضافه شود.
3. تراکُم گاز سنتز: گاز سنتز تولید شده متراکم می‌شود تا برای مرحله بعدی آماده شود.
4. سنتز CH3OH: گاز سنتز متراکم شده در حضور کاتالیزور و در شرایط دمایی و فشاری بالا به CH3OH تبدیل می‌شود.
5. تصفیه CH3OH: متانول تولید شده تصفیه می‌شود تا ناخالصی‌ها از آن جدا شود.

II) تبدیل متان به متانول: این روش یک روش نوظهور است که در آن متان (CH₄) به عنوان ماده اولیه استفاده می‌شود. متان در ابتدا با بخار آب واکنش داده و گاز سنتز (مخلوطی از مونوکسید کربن و هیدروژن) تولید می‌کند. سپس، گاز سنتز به روش مشابه روش قبلی به CH3OH تبدیل می‌شود.

خطرات و ایمنی

متانول، یک الکل ساده و بسیار سمی است که کاربردهای صنعتی گسترده‌ای دارد. با این حال، به دلیل خطرات جدی که برای سلامتی انسان و محیط زیست دارد، باید با احتیاط کامل با آن برخورد شود.

خطرات CH3OH برای سلامتی

• سمیت شدید: متانول حتی در مقادیر کم می‌تواند باعث مسمومیت شدید شود.
• اثر بر سیستم عصبی مرکزی: CH3OH با تأثیر بر سیستم عصبی مرکزی، باعث اختلالات بینایی، سردرد، سرگیجه، حالت تهوع، استفراغ و در موارد شدید کما و مرگ می‌شود.
• تخریب عصب بینایی: یکی از عوارض جدی مسمومیت با متانول، تخریب عصب بینایی و نابینایی دائمی است.
• تخریب کلیه و کبد: CH3OH می‌تواند به کلیه و کبد آسیب جدی وارد کند.
• تحریک پوست، چشم و دستگاه تنفسی: تماس مستقیم CH3OH با پوست، چشم و دستگاه تنفسی باعث تحریک و آسیب می‌شود.

راه‌های مسمومیت با CH3OH

• استنشاق بخارات: استنشاق بخارات متانول یکی از رایج‌ترین راه‌های مسمومیت است.
• بلعیدن: بلعیدن CH3OH به صورت تصادفی یا عمدی می‌تواند باعث مسمومیت شدید شود.
• تماس با پوست: تماس طولانی مدت با پوست می‌تواند باعث جذب CH3OH و مسمومیت شود.
• تماس با چشم: تماس با چشم باعث آسیب جدی به قرنیه و ممکن است منجر به نابینایی شود.

اقدامات ایمنی در هنگام کار با CH3OH

• تهویه مناسب: در محیط‌هایی که با متانول کار می‌شود، باید تهویه مناسب وجود داشته باشد تا غلظت بخارات CH3OH در هوا کاهش یابد.
• استفاده از تجهیزات حفاظت فردی: هنگام کار با این ماده، استفاده از دستکش، عینک ایمنی، ماسک و لباس محافظ ضروری است.
• نگهداری در ظروف مقاوم: CH3OH باید در ظروف مقاوم و در مکانی خنک و دور از منابع حرارت نگهداری شود.
• جلوگیری از ایجاد جرقه: از ایجاد جرقه در محیط‌هایی که متانول وجود دارد، باید خودداری کرد، زیرا متانول بسیار قابل اشتعال است.
• آموزش کارکنان: کارکنانی که با CH3OH کار می‌کنند باید آموزش‌های لازم در مورد خطرات این ماده و روش‌های کار ایمن با آن را ببینند.

اقدامات در صورت مسمومیت با CH3OH

در صورت بروز هرگونه علائم مسمومیت با متانول، باید فوراً با مرکز فوریت‌های پزشکی تماس گرفته و فرد مسموم را به بیمارستان منتقل کرد.