متانول کیمیا نوین | Methanol (CH3OH) kimia novin

متانول کیمیا نوین چیست؟

الکل صنعتی که نام شیمیایی آن متانول (CH3OH) می باشد، یکی از ساده ‌ترین و مهم ‌ترین الکل ‌های تک‌ کربنه است که از یک اتم کربن، سه اتم هیدروژن و یک گروه هیدروکسیل (-OH) تشکیل شده است. متانول مایعی بی ‌رنگ، قابل اشتعال و با بوی قوی و تندی است که می‌تواند بسیار سمی و خطرناک باشد.

این ماده شیمیایی که به نام الکل چوب یا متیل الکل نیز شناخته می‌ شود، به دلیل خواص شیمیایی و فیزیکی خاصش نقش کلیدی در صنایع شیمیایی، سوختی و تولید مواد اولیه مختلف دارد. متانول از نظر شیمیایی بسیار فعال است و می ‌تواند به راحتی در واکنش‌ های اکسیداسیون، اتر سازی، و استری‌ سازی شرکت کند. همچنین به دلیل خاصیت خورندگی کمی که دارد ، در تماس با هوا و برخی فلزات می ‌تواند واکنش دهد.

روش های متعددی برای تولید متانول وجود دارد. برای مثال در گذشته عمدتاً متانول از تقطیر چوب به دست می ‌آمد. چوب را تحت حرارت در محیط بدون اکسیژن قرار می‌ دادند تا تجزیه حرارتی شود که در نتیجه ی آن، گازهای متنوعی از جمله متانول تولید می ‌شد. این روش امروزه کاربرد صنعتی ندارد و بیشتر جنبه تاریخی دارد.

روش دوم که روش اصلی تولید متانول در صنعت مدرن می باشد، استفاده از گاز سنتز (ترکیبی از مونوکسید کربن CO و هیدروژن H2) است. این گاز سنتز معمولاً از گاز طبیعی یا زغال سنگ به دست می ‌آید و در حضور کاتالیزورهای فلزی مانند مس-روی، گاز سنتز در دمای حدود 200 الی300 درجه سانتیگراد و فشار بین 50 تا 100 اتمسفر به متانول تبدیل می ‌شود.

همچنین با پیشرفت فناوری، تلاش‌هایی برای تولید متانول از طریق منابع تجدید پذیر مانند بیوماس، دی ‌اکسید کربن بازیافت شده و حتی از طریق الکترولیز آب و ترکیب با CO2 انجام می ‌شود. این روش‌ها می‌ توانند نقش مهمی در کاهش انتشار گازهای گلخانه ‌ای داشته باشند.

در ادامه این مقاله به بررسی جامع خصوصیات و کاربردهای این ماده شیمیایی می پردازیم.

خواص فیزیکی متانول:

فرمول شیمیایی: CH3OH

جرم مولی: 04/32 گرم بر مول

نقطه جوش: حدود 07/64 درجه سانتی گراد

نقطه ذوب: حدود 9/93- درجه سانتی گراد

چگالی: 79/0 گرم بر سانتی متر مکعب

حلالیت: به خوبی در آب محلول است و حلال خوبی برای بسیاری از مواد آلی می باشد.

بو: تند و کمی شیرین

کاربردهای متانول کیمیا نوین

متانول یکی از مواد شیمیایی کاربردی در صنعت است که در حوزه‌ های مختلفی استفاده می ‌شود:

1)سوخت و حامل انرژی

متانول به عنوان یک سوخت پاک و قابل استفاده در موتورهای احتراق داخلی و سوخت سلولی کاربرد دارد. این ماده به دلیل قابلیت تبدیل به هیدروژن و یا استفاده مستقیم در سلول‌های سوختی، گزینه مناسبی در توسعه انرژی‌ های پاک و جایگزین است.

مزایای متانول نسبت به بنزین عبارتند از:

• احتراق پاک ‌تر و تولید آلاینده‌ کمتر
• قابل بازیافت و تولید از منابع تجدیدپذیر
• هزینه پایین ‌تر نسبت به بنزین

2)صنایع شیمیایی و دارویی

متانول می تواند به عنوان یک حلال عالی برای سنتز مواد شیمیایی، دارو ها، رزین ‌ها، رنگ ‌ها و چسب‌ ها استفاده شود.

3)سنتز مواد شیمیایی

متانول به عنوان ماده اولیه در تولید متیل ترت بوتیل اتر (MTBE)، فرمالدهید، استیک اسید و بسیاری از مواد شیمیایی دیگر قابل استفاده است.

4)ضد یخ

متانول دارای خواص شیمیایی است که به آن اجازه می ‌دهد نقطه انجماد مایعات بر پایه آب را کاهش و نقطه جوش آن ها را افزایش دهد. این خاصیت‌ باعث می‌شود متانول به عنوان ضد یخ در مایع شیشه شوی ماشین استفاده شود.

اثرات زیست ‌محیطی و ایمنی متانول کیمیا نوین

1) مسمومیت و آسیب به سلامتی انسان

متانول یک ماده بسیار سمی و خطرناک است که مصرف یا استنشاق آن می‌ تواند خطرات جبران ناپذیری را به همراه داشته باشد. در صورت بلعیدن متانول، بدن آن را به فرمالدهید و فرمیک اسید تبدیل می‌ کند که ممکن است موجب آسیب‌ های شدید به سیستم عصبی مرکزی، نابینایی و یا حتی مرگ شود.

2) اثرات زیست ‌محیطی

متانول به دلیل قابلیت حل شدن در آب و فرار بودن، در صورت نشت در محیط باعث آلودگی آب و هوا می شود. با این حال، متانول نسبت به سوخت ‌های فسیلی معمولی، آلاینده‌ های کمتری تولید می‌ کند.

3) احتیاط‌های ایمنی

در هنگام کار با متانول باید نکات زیر رعایت شود:

• استفاده از تجهیزات محافظتی مانند دستکش و ماسک
• استفاده از آن در محیط ‌هایی با تهویه مناسب
• جلوگیری از تماس مستقیم با پوست و چشم ‌ها
• جلوگیری از استنشاق بخارات متانول

نقش متانول در آینده انرژی

با توجه به تغییرات آب و هوا و نیاز به کاهش انتشار گازهای گلخانه ‌ای، متانول به عنوان یک سوخت پاک و حامل انرژی، از اهمیت ویژه ای برخوردار است. تحقیقات متعددی روی تولید متانول از منابع تجدید پذیر و استفاده از آن در سلول ‌های سوختی در حال انجام است.

علاوه بر این، متانول می ‌تواند در ذخیره‌ سازی انرژی ‌های تجدیدپذیر و انتقال آنها بسیار مفید باشد، زیرا تبدیل انرژی برق به متانول (از طریق تولید هیدروژن و سپس ترکیب با  CO2) روشی مفید برای ذخیره و انتقال انرژی است.

جمع ‌بندی

متانول یکی از مواد شیمیایی پایه و مهم در صنایع مختلف است که کاربردهای زیادی دارد؛ از سوخت پاک تا ماده اولیه در سنتز مواد شیمیایی و دارویی. با وجود میزان سمیت بالای آن ، استفاده ایمن و کنترل شده از آن ، حائز اهمیت است و می‌ تواند باعث بهبود کارایی و کاهش آلاینده‌ ها شود.

پیشرفت ‌تکنولوژی و تلاش‌ ها برای تولید متانول از منابع تجدید پذیر، آینده درخشانی را برای این ماده فراهم کرده ‌است .

برای مشاهده دیگر مواد شیمیایی به سایت مال کالا مراجعه نمایید.