Метанол
Метанол – один из наиболее важных по значению крупнотоннажных продуктов химической промышленности.
На сегодняшний день этот рынок напрямую зависит от мировой конъюнктуры, которая пока остается весьма благоприятной ввиду относительной дешевизны российского природного газа и электроэнергии.
В настоящее время РФ является одним из наиболее крупных игроков на мировом рынке метанола, занимая 4 е место по объемам его выпуска после.
Несмотря на экспортную направленность, многие российские производители метанола в последние годы стали больше внимания уделять глубине переработки продукта.
Переработка метанола в последующие продукты экономически более выгодна, чем продажа его в чистом виде.
Побочные реакции при производстве обуславливают бесполезный расход синтез-газа и удорожают очистку метанола.
Степень превращения СО за проход составляет 15-50%, при этом в контактных газах содержится только –4% метанола.
С целью возможно более полной переработки синтез-газа необходимо его возвращение в цикл после выделения метанола и воды.
При циркуляции в синтез-газе накапливаются инертные примеси, что приводит к снижению давления в системе и повлечет за собой снижение выхода и скорости процесса.
Поэтому концентрацию инертных примесей регулируют частичной отдувкой циркуляционного газа. Отдувка проводится с таким расчетом, чтобы количество инертов, поступающих со свежем синтез-газом, было равно количеству инертов, удаляемых с отдувкой.
Как можно отличить этиловый спирт от метилового – в чем разница между ними
Этиловый и метиловый спирты считаются представителями одной химико-биологической группы. Однако их используют в разных целях. Так, этиловый спирт представляет собой основу любого алкоголя. Также его применяют в медицине и пищевой промышленности. Метиловый спирт считается для человека опасным ядом. Потому так важно знать, как можно отличить метиловый спирт от этилового.
Особенности метиленового и этилового спирта
Этиловый спирт или, как его еще называют, этанол обладает химической формулой C2H5OH и относится к пищевым продуктам. При умеренном употреблении состава он не производит разрушительного воздействия на человеческий организм. В небольшом количестве этанол оказывает стимулирующее влияние на нервную систему и обладает наркотическим эффектом. Частое употребление этанола провоцирует зависимость, избавиться от которой бывает крайне сложно.
Этиловый спирт используют при изготовлении алкогольной продукции, косметики, бытовой химии. Его применяют для производства медицинских и фармацевтических товаров, чистящих средств, лакокрасочной продукции. Состав можно использовать как горючее.
В чем же различие
Состав и технология производства
В спиртовом производстве обычно применяют сахаристое и крахмалсодержащее сырье. Традиционно этиловый спирт, который используется в пищевой промышленности, делают из злаков, сахарной свеклы и картофеля. Метиловый спирт с формулой СН3ОН обычно получают из продуктов сухой перегонки дерева.
Аромат, цвет и вкус
Отличить метанол от этанола по внешнему виду, запаху или вкусу довольно сложно. Человеческое обоняние не может выявить небольшие отличия в запахе. Потому отличить указанные продукты помогут подручные средства.
Тем не менее, для определения качества водки все же следует ориентироваться на запах. Для этого требуется налить немного алкоголя в рюмку, согреть в руках и понюхать. Водка должна пахнуть исключительно спиртом. Любые посторонние примеси в запахе свидетельствуют о фальсификате или низком качестве напитка.
Если от продукта пахнет химическими веществами, уксусом или сивушными маслами, в лучшем случае, он спровоцирует тяжелое похмелье, а в худшем – серьезное отравление. В водке может присутствовать немного сивушных масел. Однако при растирании капли напитка между ладонями запах должен полностью исчезнуть.
Негативное воздействие на организм и симптомы отравления
При умеренном употреблении напитки на основе этилового спирта не приводят к угрожающим для человеческого организма последствиям. При этом даже незначительное количество метанола становится причиной тяжелейшего отравления.
Легкая степень интоксикации метиловым спиртом сопровождается следующими признаками:
Если вовремя не обратить внимания на признаки легкого отравления, нарушение прогрессирует, переходя в тяжелую степень. При этом у человека появляются такие симптомы:
Человеческий организм намного медленнее усваивает метанол, чем этанол. Первые признаки отравления возникают лишь через 12-24 часа после употребления токсичного напитка. В результате в организме вырабатываются вещества, которые отличаются выраженным токсическим эффектом. Это очень плохо отражается на человеческом здоровье.
Отравление метанолом, в первую очередь, поражает нервную систему и дыхательные органы. Также страдают слизистые покровы, пищеварительные органы, кожа. Интоксикация организма может закончиться полной слепотой.
При появлении как минимум одного из указанных симптомов требуется сразу обратиться к врачу. Любое промедление может стать причиной серьезных последствий для здоровья необратимого характера. В самых сложных ситуациях наступает летальный исход.
Как отличить этил от метила в домашних условиях
Чтобы не столкнуться с фальсифицированным алкоголем и избежать негативных последствий для здоровья, важно уметь отличать метанол от этилового спирта. Существует несколько эффективных методов, которые допустимо применять в домашних условиях.
Используем картофель
Для начала корнеплод требуется полностью очистить от кожуры и порезать на небольшие куски. Для проведения опыта хватит одной дольки картофеля. Овощ требуется поместить в емкость со спиртом. Под воздействием метанола картофель в течение нескольких часов окрасится в розовый цвет. В этиловом спирте он не изменит своего оттенка.
Кипятим
Этот способ считается одним из наиболее спорных. Тем более что его сложно назвать точным. Тем не менее, для проведения опыта спирт требуется довести до кипения. При этом у метилового спирта пузырьки появляются при температуре +65 градусов, а этанола – при +80.
Сода и марганцовка
Если в емкость с этиловым спиртом насыпать небольшое количество соды и тщательно перемешать ее, на дне появится желтоватый осадок. Метил отличается тем, что сода полностью растворится. При этом жидкость сохранит свою прозрачность.
Использование марганцовки имеет другие особенности. При добавлении вещества в этанол и нагревании состава никаких реакций не последует. Если провести эксперимент с метанолом, жидкость начнет шипеть и источать острый запах формалина.
Поджигаем спирты
Это один из наиболее доступных методов проверки спиртного на качество. Для этого в рюмку требуется налить 10 граммов жидкости, слегка взболтать и поджечь. У этанола пламя приобретет синий оттенок, а у метанола – зеленый.
Лабораторные тесты
К более точным методам определения качества алкоголя относят проведение лабораторных исследований.
Формальдегид
Самым надежным методом выявления метанола в алкоголе считается формальдегидная проба. Для ее проведения требуется взять тонкую медную проволоку и нагреть ее на огне. Затем приспособление рекомендуется опустить в алкоголь и понюхать. При появлении выраженного запаха формалина употреблять напиток запрещено. Он свидетельствует о содержании в составе метанола. Реакция этанола с медной проволокой сопровождается появлением аромата яблочного уксуса.
Проба Ланге
Эффективным способом проверки качества спирта считается проба Ланге. Для ее выполнения требуется взять 50 граммов спирта, налить в емкость, которую можно нагревать, и подготовить 2 миллилитра раствора марганцовки. Чтобы сделать его, нужно смешать 0,2 грамма порошка перманганата калия с дистиллированной водой.
Нагреть спирт до +18 градусов, добавить раствор марганцовки и хорошо перемешать. После этого требуется подождать, пока оттенок жидкости не изменится с фиолетового на желто-розовый. Чем больше времени занимает этот процесс, тем хуже качественные характеристики спирта. На обесцвечивание чистого этилового спирта уходит 10 минут.
Какой же спирт опаснее при употреблении?
Наибольшую опасность для организма представляет метиловый спирт. Он содержит токсин, который легко попадает в организм даже при вдыхании ядовитых паров. Также опасное вещество впитывается через кожу. Однако самым опасным вариантом считается внутреннее применение технического спирта.
Первым симптомом интоксикации является нарушение зрительных функций, болевые ощущения в глазах, черно-белое зрение. К остальным признакам нарушения относят:
При первых же симптомах отравления важно сразу обращаться за медицинской помощью. Метиловый спирт в человеческом организме распадается на 2 вещества – формальдегид и муравьиную кислоту. Оба элемента оказывают на организм смертельное воздействие. На выведение формалина требуется 8-10 часов. Муравьиная кислота покидает организм в течение недели.
Краткая итоговая таблица
Основные способы определения вида спирта приведены в таблице:
| Способ | Этанол | Метанол |
| Применение картофеля | Овощ сохранит свой оттенок. | Корнеплод приобретет розовый окрас. |
| Поджигание | Жидкость станет синей. | Жидкость приобретет зеленый окрас. |
| Медная проволока | У напитка появится едва уловимый запах яблок. | Напиток будет источать выраженный запах формалина. |
| Использование марганцовки | Ощутимого запаха не появится. | Состав приобретет выраженный запах формальдегида. |
| Нагревание | Пузырьки появятся при температуре 80 градусов. | Пузырьки появятся при температуре 65 градусов. |
| Применение соды | В жидкости появится желтоватый осадок. | Напиток останется прозрачным и полностью растворит соду. |
Выводы
Метанол, в отличие от этилового спирта, считается очень опасным ядом. Поэтому его запрещено применять в пищевой промышленности. Однако иногда на алкогольном рынке встречаются контрафакты с добавлением этого вещества. Чтобы не столкнуться с опасной подделкой, важно знать, как отличить метиловый спирт от этилового. Тем более что сегодня существует много способов, которые можно использовать дома или в лабораторных условиях.
Метанол ГОСТ 2222-95
| Метанол | |
|---|---|
 | |
 | |
 | |
| Систематическое наименование | Метанол |
| Традиционные названия | Метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила |
| Хим. формула | СН3OH |
| Состояние | жидкость |
| Молярная масса | 32,04 г/моль |
| Плотность | 0,7918 г/см³ |
| Динамическая вязкость | 5.9×10 −4 Па·с |
| Энергия ионизации | 10,84 ± 0,01 эВ |
| Т. плав. | -97 °C |
| Т. кип. | 64,7 °C |
| Т. разл. | 320-380 °C |
| Т. всп. | 6 °C |
| Т. воспл. | 13 °C |
| Т. свспл. | 440 °C |
| Пр. взрв. | 6,98-35,5 % |
| Тройная точка | 175,45 K (−97,7°C) |
| Кр. точка | 513,15 K (240 °C), 7,85 МПа |
| Энтальпия образования | -238 кДж/моль |
| Энтальпия сгорания | 726 000 Дж/моль |
| Энтальпия плавления | 3167,29 ± 0,01 Дж/моль |
| Энтальпия кипения | 37 400 Дж/моль |
| Удельная теплота испарения | 37,4 кДж/моль |
| Давление пара | 11,8 кПа (при 20 °С) |
| pKa | 15,5 |
| Дипольный момент | 1,65 Д |
| ГОСТ | ГОСТ 2222-95 ГОСТ 6995-77 |
| Рег. номер CAS | 67-56-1 |
| PubChem | 887 |
| Рег. номер EINECS | 200-659-6 |
| SMILES | |
| RTECS | PC1400000 |
| ChEBI | 17790 |
| Номер ООН | 1230 |
| ChemSpider | 864 |
| Токсичность | умеренно-токсичен для мелких животных, высокотоксичен для крупных животных и человека, поражает зрительный нерв   |
| Приводятся данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иного. | |
Метанол (метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метилгидрат, гидроксид метила) — CH3OH, простейший одноатомный спирт, бесцветная ядовитая жидкость, контаминант. Метанол — это первый представитель гомологического ряда одноатомных спиртов.
С воздухом в объёмных концентрациях 6,98—35,5 % образует взрывоопасные смеси (температура вспышки 8 °C). Метанол смешивается в любых соотношениях с водой и большинством органических растворителей.
Содержание
История
Метанол был впервые обнаружен Бойлем в 1661 году в продуктах сухой перегонки древесины. Через два столетия, в 1834 году, его выделили в чистом виде Ж. Б. Дюма и Э. М. Пелиго. Тогда же была установлена химическая формула метанола. В 1857 году Бертло получил метанол омылением метилхлорида.
Получение
Известно несколько способов получения метанола: сухая перегонка древесины и лигнина, термическое разложение солей муравьиной кислоты, синтез из метана через метилхлорид с последующим омылением, неполное окисление метана и получение из синтез-газа. Первоначально в промышленности был освоен метод получения метанола сухой перегонкой древесины, но впоследствии он потерял своё промышленное значение. Современное производство метанола из монооксида углерода и водорода впервые было осуществлено в Германии компанией BASF в 1923 году. Процесс проводился под давлением 10—35 МПа на цинк-хромовом катализаторе (ZnO/Cr2O3) при температуре 320—450 °C. Впоследствии распространение получил синтез метанола на медьсодержащих катализаторах, промотированных цинком, хромом и др., при 200—300 °C и давлении 5-10 МПа, разработанный в Англии.
Современный промышленный метод получения — синтез из оксида углерода(II) и водорода на медь-цинковом оксидном катализаторе при следующих условиях:
Схема механизма каталитического получения метанола сложна и суммарно может быть представлена в виде реакции:
До промышленного освоения каталитического способа получения метанол получали при сухой перегонке дерева (отсюда его название «древесный спирт»). В настоящее время этот способ неактуален.
Молекулярная формула — CH4O или CH3—OH
Производство метанола (в тыс. тонн):
| год | США | Германия | Мир | Цена продажи($/т) |
|---|---|---|---|---|
| 1928 | 24 | 18 | 140 | 84,7 |
| 1936 | 97 | 93 | 305 | 88,9 |
| 1950 | 360 | 120 | 349 | 83,1 |
| 1960 | 892 | 297 | 3930 | 99,7 |
| 1970 | 2238 | нет данных | 5000 | 89,7 |
| 1980 | 3176 | 870 | 15000 | 236,1 |
| 2004 | 3700 | 2000 | 32000 | 270 |
Применение
В органической химии метанол используется в качестве растворителя.
Метанол используется в газовой промышленности для борьбы с образованием гидратов (из-за низкой температуры замерзания и хорошей растворимости). В органическом синтезе метанол применяют для выпуска формальдегида, формалина, уксусной кислоты и ряда эфиров (например, МТБЭ и ДМЭ), изопрена и др.
Наибольшее его количество идёт на производство формальдегида, который используется для производства карбамидоформальдегидных и фенолформальдегидных смол. Значительные количества CH3OH используют в лакокрасочной промышленности для изготовления растворителей при производстве лаков. Кроме того, его применяют (ограниченно из-за гигроскопичности и отслаивания) как добавку к жидкому топливу для двигателей внутреннего сгорания.
Благодаря высокому октановому числу, позволяещему увеличить степень сжатия до 16, увеличивая тем самым удельную мощность двигателя; метанол используется для заправки гоночных мотоциклов и автомобилей. Метанол горит в воздушной среде, и при его окислении образуется двуокись углерода и вода:
Для получения биодизеля растительное масло переэтерифицируется метанолом при температуре 60 °C и нормальном давлении приблизительно так: 1 т масла + 200 кг метанола + гидроксид калия или натрия.
Во многих странах метанол применяется в качестве денатурирующей добавки к этанолу при производстве парфюмерии. В России использование метанола в потребительских товарах запрещено. В России запрещено использование метилового спирта в средствах по уходу за автотранспортом, а также продажа населению указанных средств, содержащих метанол.
Используется в топливных элементах. Работа топливных элементов основана на реакции окисления метанола на катализаторе в диоксид углерода. Вода выделяется на катоде. Протоны (H + ) проходят через протонообменную мембрану к катоду где они реагируют с кислородом и образуют воду. Электроны проходят через внешнюю цепь от анода к катоду снабжая энергией внешнюю нагрузку.
Общая для топливного элемента:
Получение муравьиной кислоты окислением метанола:
Получение диметилового эфира дегидратацией метанола при 300—400 °C и 2-3 МПа в присутствии гетерогенных катализаторов — алюмосиликатов — степень превращения метанола в диметиловый эфир — 60 % или цеолитов — селективность процесса близка к 100 %. Диметиловый эфир (C2H6O) — экологически чистое топливо без содержания серы, содержание оксидов азота в выхлопных газах на 90 % меньше, чем у бензина. Цетановое число диметилового дизеля более 55, при том что у классического нефтяного 38-53.
Метил-трет-бутиловый эфир получается при взаимодействии метанола с изобутиленом в присутствии кислых катализаторов (например, ионообменных смол):
Метил-трет-бутиловый эфир (C5H12O) применяется в качестве добавки к моторным топливам, повышающей октановое число бензинов (антидетонатор). Максимальное законодательное содержание МТБЭ в бензинах Европейского союза — 15 %, в Польше — 5 %. В России в среднем составе бензинов содержание МТБЭ составляет до 12 % для АИ92 и до 15 % для АИ95, АИ98.
Отдельным направлением является использование метанола для переэтерификации жиров в производстве биодизеля.
Гомологизация метанола
Гомологизация, то есть превращение органического соединения в свой гомолог путём внедрения одной или нескольких метиленовых групп, для спиртов была впервые осуществлена в 1940 году — на основе метанола каталитическим путём под воздействием высокого давления был синтезирован этанол:
Реакция гомологизации по своему механизму близка реакции гидроформилирования алкенов и в настоящее время с помощью модифицированных катализаторов кобальта и рутения и добавления йодид-ионов в качестве промоторов удаётся добиться 90 % выхода по этанолу.
Исходный метанол также получают из окиси углерода (катализаторы на основе оксидов меди и цинка, давление 5—10 МПа, температура 250 °C), так что общая схема выглядит следующим образом:
Побочными продуктами реакции в случае синтеза этанола будут ацетальдегид, этилен и диэтиловый эфир.
В 1940 году впервые была осуществлена катализируемая оксидом кобальта при давлении 600 атм реакция метанола с синтез-газом с образованием в качестве основного продукта этанола… Впоследствии эта реакция, названная гомологизацией, вызвала огромный интерес у химиков. Её привлекательность связана с возможностью получения этилена из угольного сырья Применение в качестве катализаторов карбонила кобальта Со2(СО)8 позволило понизить давление до 250 атм, при этом степень превращения метанола составила 70 %, а основной продукт — этанол образовывался с селективностью 40 %. В дальнейшем были предложены более селективные катализаторы на основе соединений кобальта и рутения с добавками фосфиновых лигандов и было установлено, что реакцию можно ускорить с помощью введения промоторов — иодид-ионов. В настоящее время удалось достичь селективности по этанолу 90 %. Хотя механизм гомологизации до конца не установлен, можно считать, что он близок к механизму карбонилирования метанола.
Биометанол
Промышленное культивирование и биотехнологическая конверсия морского фитопланктона рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений в области получения биотоплива.
В начале 80-х рядом европейских стран совместно разрабатывался проект, ориентированный на создание промышленных систем с использованием прибрежных пустынных районов. Осуществлению этого проекта помешало общемировое снижение цен на нефть.
Первичное производство биомассы осуществляется путём культивирования фитопланктона в искусственных водоёмах, создаваемых на морском побережье.
Вторичные процессы представляют собой метановое брожение биомассы и последующее гидроксилирование метана с получением метанола.
Основными доводами в пользу использования микроскопических водорослей являются следующие:
С точки зрения получения энергии данная биосистема имеет существенные экономические преимущества по сравнению с другими способами преобразования солнечной энергии.
Метанол в качестве топлива
При применении метанола в качестве топлива следует отметить, что объёмная и массовая энергоёмкость (теплота сгорания) метанола (удельная теплота сгорания = 22,7 МДж/кг) на 40—50 % меньше, чем бензина, однако при этом теплопроизводительность спиртовоздушных и бензиновых топливовоздушных смесей при их сгорании в двигателе различается незначительно по той причине, что высокое значение теплоты испарения метанола способствует улучшению наполнения цилиндров двигателя и снижению его теплонапряженности, что приводит к повышению полноты сгорания спиртовоздушной смеси. В результате этого мощность двигателя повышается на 7—9 %, а крутящий момент на 10—15 %. Двигатели гоночных автомобилей, работающих на метаноле с более высоким октановым числом, чем бензин, имеют степень сжатия, превышающую 15:1, в то время как в обычном ДВС с искровым зажиганием степень сжатия для неэтилированного бензина как правило, не превышает 11,5:1. Метанол может использоваться как в классических двигателях внутреннего сгорания, так и в специальных топливных элементах для получения электричества.
Отдельно следует отметить увеличение индикаторного КПД при работе классического ДВС на метаноле по сравнению с его работой на бензине. Такой прирост вызван снижением тепловых потерь и может достигать единиц процентов.
| Топливо | Плотность энергии | Смесь воздуха с топливом | Удельная энергия смеси воздуха | Удельная теплота испарения | Октановое число (RON) | Октановое число (MON) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Бензин | 32 МДж/л | 14,6 | 2,9 МДж/кг воздух | 0,36 МДж/кг | 91—99 | 81—89 |
| Бутанол-1 | 29,2 МДж/л | 11,1 | 3,2 МДж/кг воздух | 0,43 МДж/кг | 96 | 78 |
| Этанол | 19,6 МДж/л | 9,0 | 3,0 МДж/кг воздух | 0,92 МДж/кг | 132 | 89 |
| Метанол | 16 МДж/л | 6,4 | 3,1 МДж/кг воздух | 1,2 МДж/кг | 156 | 92 |
Низкий уровень примесей метанола может быть использован в топливе существующих транспортных средств с использованием надлежащих ингибиторов коррозии. Т. н. европейская директива качества топлива (European Fuel Quality Directive) позволяет использовать до 3 % метанола с равным количеством присадок в бензине, продаваемом в Европе. Сегодня в Китае используется более 1000 млн галлонов метанола в год в качестве транспортного топлива в смесях низкого уровня, используемых в существующих транспортных средств, а также высокоуровневые смеси в транспортных средствах, предназначенных для использования метанола в качестве топлива.
Помимо применения метанола в качестве альтернативы бензина существует технология применения метанола для создания на его базе угольной суспензии, которая в США имеет коммерческое наименование «метакол» (methacoal). Такое топливо предлагается как альтернатива мазута, широко используемого для отопления зданий (Топочный мазут). Такая суспензия в отличие от водоуглеродного топлива не требует специальных котлов и имеет более высокую энергоемкость. С экологической точки зрения такое топливо имеет меньший «углеродный след», чем традиционные варианты синтетического топлива получаемого из угля с использованием процессов, где часть угля сжигается во время производства жидкого топлива.
Свойства метанола и его реакции
Метанол — бесцветная жидкость с алкогольным запахом (запах этилового спирта). Температура кипения +64,7 °C.
Удельный вес при 0°/0° = 0,8142 (Копп); при 15°/15° = 0,79726; при 25°/25° = 0,78941 (Perkin); при 64,8°/4° = 0,7476 (Шифф); при 0°/4° = 0,81015; при 15,56°/4° = 0,79589 (Dittmar и Fawsitt). Капиллярная постоянная при температуре кипения a ² =5,107 (Шифф); Критическая температура 241,9° (Шмидт). Упругость пара при 15° = 72,4 мм; при 29,3° = 153,4 мм; при 43° = 292,4 мм; при 53° = 470,3 мм; при 65,4° = 756,6 мм (Д. Коновалов). Теплота горения равна 170,6, теплота образования 61,4 (Штоман, Клебер и Лангбейн).
Метанол смешивается во всех отношениях с водой, этиловым спиртом и эфиром; при смешении с водой происходит сжатие и разогревание. Горит синеватым пламенем. Подобно этиловому спирту — сильный растворитель, вследствие чего во многих случаях может заменять этиловый спирт. Безводный метанол, растворяя небольшое количество медного купороса, приобретает голубовато-зеленое окрашивание, поэтому безводным медным купоросом нельзя пользоваться для открытия следов воды в метаноле; но он не растворяет CuSO4∙7H2O (Клепль).
Метанол (в отличие от этанола) с водой не образует азеотропной смеси, в результате чего смеси вода-метанол могут быть разделены ректификационной перегонкой. Температура кипения водных растворов метанола:
| Молярная доля метанола % | Т кип. °C, 760 мм. рт. ст. |
|---|---|
| 0 | 100 |
| 5 | 92,8 |
| 10 | 88,3 |
| 15 | 84,8 |
| 20 | 82 |
| 25 | 80,1 |
| 30 | 78,2 |
| 35 | 76,8 |
| 40 | 75,6 |
| 45 | 74,5 |
| 50 | 73,5 |
| 55 | 72,4 |
| 60 | 71,6 |
| 65 | 70,7 |
| 70 | 69,8 |
| 75 | 68,9 |
| 80 | 68 |
| 85 | 67,1 |
| 90 | 66,3 |
| 95 | 65,4 |
| 100 | 64,6 |
Метанол дает со многими солями соединения, подобные кристаллогидратам (сольваты), например: CuSO4 ∙ 2CH3OH; LiCl ∙ 3CH3OH; MgCl2 ∙ 6CH3OH; CaCl2 ∙ 4CH3OH представляет собой шестисторонние кристаллы, разлагаемые водой, но не разрушаемые нагреванием до 100° (Kane). Соединение BaO ∙ 2CH3OH ∙ 2H2O получается в виде блестящих призм при растворении BaO в водном метаноле и испарении на холоде полученной жидкости при комнатной температуре (Форкранд).
С едкими щелочами метанол образует соединения 5NaOH ∙ 6CH3OH; 3KOH ∙ 5CH3OH (Геттиг). При действии металлических калия и натрия легко даёт алкоголяты, присоединяющие к себе кристаллизационный метанол и иногда воду.
При пропускании паров метанола через докрасна накалённую трубку получается C2H2 и другие продукты (Бертло). При пропускании паров метанола над накалённым цинком получается окись углерода, водород и небольшие количества болотного газа (Jahn). Медленное окисление паров метанола при помощи раскаленной платиновой или медной проволоки представляет лучшее средство для получения больших количеств формальдегида: 2CH3OH+O2=2HCHO+2H2O. При действии хлористого цинка и высокой температуры метанол даёт воду и алканы, а также небольшие количества гексаметилбензола (Лебедь и Грин). Метанол, нагретый с нашатырём в запаянной трубке до 300°, даёт моно-, ди- и триметиламины (Бертло).
При пропускании паров метанола над KOH при высокой температуре выделяется водород и образуются последовательно формиат, ацетат и, наконец, карбонат калия.
Концентрированная серная кислота даёт метилсерную кислоту CH3HSO4, которая при дальнейшем нагревании с метанолом даёт метиловый эфир. При перегонке метанола с избытком серной кислоты в отгон переходит диметилсерная кислота (CH3)2SO4. При действии серного ангидрида SO3 получается CH(OH)(SO3H)2 и CH2(SO3H)2 (см. Метилен).
Метанол при действии соляной кислоты, пятихлористого фосфора и хлористой серы даёт хлористый метил CH3Cl. Действием HBr и H2SO4 получают бромистый метил. Подкисленный 5%-й серной кислотой и подвергнутый электролизу, метанол даёт CO2, СО, муравьинометиловый эфир, метилсерную кислоту и метилаль CH2(OCH3)2 (Ренар). При нагревании метанола с хлористо-водородными солями ароматических оснований (анилином, ксилидином, пиперидином) легко происходит замещение водорода в бензольном ядре метилом (Гофман, Ладенбург); реакция имеет большое техническое значение при приготовлении метилрозанилина и других искусственных пигментов.
Нахождение в природе
В свободном состоянии метиловый спирт встречается в природе лишь изредка и в очень небольших количествах (например в эфирных маслах), но производные его распространены довольно широко. Так, например, многие растительные масла содержат сложные эфиры метилового спирта: масла гаултерии — метиловый эфир салициловой кислоты C6H4(OH)COOCH3, масло жасмина — метиловый эфир антраниловой кислоты C6H4(NH2)COOCH3. Простые эфиры метилового спирта чрезвычайно часто встречаются среди природных веществ, например природных красителей, алкалоидов и т. п.
В промышленности метиловый спирт раньше получали исключительно путём сухой перегонки дерева. В жидких погонах, так называемом «древесном уксусе», наряду с уксусной кислотой (10 %), ацетоном (до 0,5 %), ацетальдегидом, аллиловым спиртом, метилацетатом, аммиаком и аминами содержится также 1,5—3 % метилового спирта. Для отделения уксусной кислоты продукты сухой перегонки пропускают через горячий раствор известкового молока, задерживающий её в виде уксуснокислого кальция. Значительно труднее отделить метиловый спирт от ацетона, так как температуры кипения их очень близки (ацетон, т.кип. 56,5°; метиловый спирт, т.кип. 64,7°). Все же путём тщательной ректификации на соответствующих колоннах в технике удается почти полностью отделить метиловый спирт от сопутствующего ему ацетона. Неочищенный метиловый спирт называется также «древесным спиртом».
Токсичность
В США максимальное допустимое суточное употребление метанола (референтная доза), подразумевая несвязанное с какими-либо эффектами на здоровье, установлено в размере 2 мг на кг веса тела (с 1988 года).
Предельно допустимая концентрация метанола в воздухе рабочей зоны равна 5 мг/м³ (у изопропилового спирта 10 мг/м³, у этанола — 1000 мг/м³), ПДК в воздухе населенных мест равна 1,0 мг/м³ (у изопропилового спирта 0,6 мг/м³, у этанола — 5 мг/м³).
Наиболее легкая форма отравления характеризуется наличием головной боли, общей слабостью, недомоганием, ознобом, тошнотой, рвотой.
Токсичность метанола состоит в том, что при попадании в организм он с течением времени окисляется до ядовитого формальдегида, который вызывает слепоту, вредно влияет на нервную систему, вступает в реакции с белками. Происходит так называемый летальный синтез.
Особая опасность метанола связана с тем, что по запаху и вкусу он неотличим от этилового спирта, из-за чего и происходят случаи его употребления внутрь. Йодоформная реакция: с этиловым спиртом выпадет йодоформ жёлтого цвета, а с метанолом ничего не выпадает (реакция не подходит для определения содержания метанола в растворе этанола).
Как указано в руководстве для врача скорой медицинской помощи, при отравлении метанолом антидотом является этанол, который вводится внутривенно в форме 10 % раствора капельно или 30—40 % раствора перорально из расчёта 1—2 грамма раствора на 1 кг веса в сутки. Полезный эффект в этом случае обеспечивается отвлечением фермента АДГ I на окисление экзогенного этанола.
Следует учесть, что при недостаточно точном диагнозе за отравление метанолом можно принять алкогольную интоксикацию, отравление 1,2-дихлорэтаном или четырёххлористым углеродом — в этом случае введение дополнительного количества этилового спирта опасно.
Отравления метанолом довольно часты. Так, в США в течение 2013 года зафиксировано 1747 случаев.
Массовые отравления метанолом
Известно множество массовых отравлений метанолом. Источником метанола могут быть фальсифицированные незамерзающие жидкости для автомобилей, контрафактный алкоголь, метанол, выдаваемый за этиловый спирт.
