Méthanol

Le méthanol , également connu sous le nom d'alcool méthylique , le carbinol , l'alcool en bois , le naphte en bois ou les spiritueux en bois , est un composé chimique avec le OH (MeOH souvent abrégé) du C [[hydrogène H]] ₃ de la formule chimique . C'est l'alcool le plus simple, et est une lumière, le volatil, le sans couleur inflammable, liquide toxique du du avec une odeur distinctive qui est légèrement plus douce et plus douce que l'éthanol (alcool éthylique de ). À la température ambiante c'est un liquide polaire et est employé comme antigel , le dissolvant , le carburant de de , et comme dénaturant pour l'alcool éthylique . Il est également employé pour produire le biodiesel par l'intermédiaire de la réaction de la transestérification .

Le méthanol est produit naturellement dans le métabolisme anaérobie du de beaucoup de variétés de bactéries. En conséquence, il y a une petite fraction de vapeur de méthanol dans l'atmosphère. Au cours de plusieurs jours, le méthanol atmosphérique est oxydé par l'oxygène avec l'aide de lumière du soleil à l'anhydride carbonique et à l'eau.

Le méthanol brûle en air formant l'anhydride carbonique et l'eau :

2 de CH₃OH de + → 2 3 O₂ CO₂ + 4 H₂O

Une flamme de méthanol est presque sans couleur. Le soin devrait être pris autour du méthanol brûlant pour éviter de se brûler sur le feu presque invisible.

En raison de ses propriétés toxiques, le méthanol est fréquemment employé comme additif de dénaturant pour l'éthanol construit pour l'uses&mdash industriel ; cette addition d'un poison exempte économiquement l'éthanol industriel des impôts plutôt significatifs de « boisson alcoolisée » qui seraient autrement prélevés car c'est l'essence de toutes les boissons alcoolisées potables. Le méthanol s'appelle souvent l'alcool en bois parce qu'il a été par le passé produit principalement comme sous-produit de la distillation destructive du bois. Il est maintenant produit synthétiquement par un processus multipas. En bref, le gaz naturel et la vapeur sont reformés dans un four pour produire l'hydrogène et l'oxyde de carbone ; puis, l'hydrogène et les gaz d'oxyde de carbone réagissent sous pression en présence d'un catalyseur.

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Dans leur embaumant le processus de , les Egyptiens antiques ont employé un mélange des substances, y compris le méthanol, qu'ils ont obtenu à partir de la pyrolyse du bois. Le méthanol pur, cependant, a été isolé la première fois en 1661 par le Robert Boyle , qui l'a appelé esprit de de la boîte , parce qu'il l'a produit par l'intermédiaire de la distillation du buis . Il plus tard est devenu notoire comme esprit pyroxylic de . En 1834, les doumas françaises de Jean-Baptiste de de chimistes du et le Eugene Peligot ont déterminé sa composition élémentaire. Elles ont également présenté le méthylène mot à la chimie organique, le formant du grec du methy = " ; " du vin ; + hŷlē de = bois (pièce rapportée de des arbres). Son origine prévue était " ; Alcool fait à partir du bois (substance), " de ; mais il a les erreurs grecques de langue. Le " de limite ; methyl" ; a été dérivé dans environ 1840 par le Back-formation du méthylène de , et a été puis appliqué pour décrire le " ; alcohol." méthylique ; Ceci s'est raccourci au " ; methanol" ; en 1892 par la Conférence Internationale sur la nomenclature chimique. Le du suffixe - le yl employé dans la chimie organique pour former des noms des radicaux a été extrait à partir du " de mot ; methyl." ;

En 1923, le pilier allemand de Matthias de de chimiste du , fonctionnant pour le BASF a élaboré des moyens de convertir le le '' gaz de synthèse '' (un mélange d'oxydes de carbone de et d'hydrogène ) en méthanol. Ce processus a employé un catalyseur du chromate de zinc de , et a exigé le conditions&mdash extrêmement vigoureux ; pressions s'étendant de 30&ndash ; MPA 100 (300&ndash ; 1000 ; atmosphère ), et températures du C d'environ 400 °. La production moderne de méthanol a été faite à une utilisation traversante plus efficace des catalyseurs (généralement de cuivre) capables du fonctionnement à de plus basses pressions.

L'utilisation du méthanol comme carburant a suscité l'attention pendant les crises pétrolières des années 70 dues à sa disponibilité et coût bas. Les problèmes se sont posés tôt dans le développement des mélanges d'essence-méthanol. En raison de son prix bas, quelques acheteurs d'essence au-dessus-se sont mélangés. D'autres ont employé des techniques inexactes de mélange et de manutention.

Dans 2006 astronomes utilisant la rangée de MERLIN de radiotélescopes à l'observatoire de banque de Jodrell a découvert un grand nuage de méthanol dans l'espace, 300 milliards de milles à travers.

Production

Aujourd'hui, le gaz de synthèse le plus généralement est produit à partir du composant du méthane en gaz naturel plutôt que de charbon. Trois processus sont commercialement pratiqués. Aux pressions modérées de 1 à MPA 2 (10&ndash ; 20 ; atmosphère) et températures (environ 850 le °C), de méthane réagit avec la vapeur sur un catalyseur de nickel au Syngas de produit selon l'équation chimique : CH₄ de

+ Co de → du H₂O + 3 H₂

Cette réaction, généralement appelée reformation du vapeur-méthane ou SMR, est le endothermique et les limites d'endroit de limitations de transfert de chaleur sur la taille des réacteurs catalytiques utilisés. Le méthane peut également subir l'oxydation partielle avec l'oxygène moléculaire pour produire des syngas, car l'équation suivante montre : CH₄ du

2 de + Co du → 2 du O₂ + 4 H₂

cette réaction est le exothermique et la chaleur dégagée peut être le utilisé in-situ pour conduire le vapeur-méthane reformant la réaction. Quand les deux processus sont combinés, elle désigné sous le nom de la reformation autothermale. Le rapport de la Co et du H₂ peut être ajusté en employant la réaction de décalage d'eau-gaz, Co de

+ CO₂ de → du H₂O + H₂ ,

pour fournir la stoechiométrie appropriée pour la synthèse de méthanol.

L'oxyde de carbone et l'hydrogène réagissent alors sur un deuxième catalyseur au méthanol de produit. Aujourd'hui, le catalyseur le plus employé couramment est un mélange du cuivre , de l'oxyde de zinc , et de l'alumine d'abord employée par le ICI en 1966. À 5&ndash ; MPA 10 (50&ndash ; 100 ; atmosphère) et 250 °C, il peut catalyser la production du méthanol de l'oxyde de carbone et de l'hydrogène avec la sélectivité élevée Co de

+ 2 → CH₃OH du H₂

Il vaut de noter que la production du gaz de synthèse du méthane produit 3 taupes d'hydrogène pour chaque mole d'oxyde de carbone, alors que la synthèse de méthanol consomme seulement 2 moles d'hydrogène pour chaque mole d'oxyde de carbone. L'one-way de traiter l'hydrogène excessif est d'injecter l'anhydride carbonique dans le réacteur de synthèse de méthanol, où il, aussi, réagit au méthanol de forme selon l'équation chimique CO₂ de

+ 3 → du H₂ CH₃OH + H₂O

Bien que le gaz naturel soit la matière de base la plus économique et la plus employée couramment pour la production de méthanol, d'autres matières de base peuvent être employées. Là où le gaz naturel est indisponible, des produits légers du pétrole peuvent être employés dans son endroit. Le ferme sud-africain Sasol du produit le méthanol using le gaz de synthèse à partir du charbon .

Applications

Le méthanol est un dissolvant commun de laboratoire. Il est particulièrement utile pour la CHROMATOGRAPHIE LIQUIDE SOUS HAUTE PRESSION et la spectroscopie du UV/VIS due à sa basse coupure UV.

Matière de base

La plus grande utilisation du méthanol de loin, est en faisant d'autres produits chimiques. Environ 40% de méthanol est converti en formaldéhyde , et de là en produits aussi divers que le contre-plaqué , de des plastiques peint les explosifs de et les textiles de la presse permanente

Également dans le début des années 70 le méthanol de au processus de l'essence a été développé par le Mobil , qui produit l'essence de manière opérationnelle dans des véhicules. Un tel service industriel a été établi dans le Nouvelle Zélande dans les années 80. Dans les années 90, des grands nombres de méthanol ont été employés dans le Etats-Unis pour produire l'éther tert-butylique méthylique (MTBE) de additif d'essence, bien que la fuite ait mené à beaucoup d'états l'interdisant. En plus de l'utilisation directe comme carburant, le méthanol (ou moins généralement, éthanol ) est employé comme composant dans la transestérification des triglycérides pour donner une forme du biodiesel .

D'autres dérivés chimiques de méthanol incluent l'éther diméthylique , qui a remplacé les chlorofluorocarbones comme propulseur de jet d'aérosol de , et l'acide acétique .

Carburant des véhicules à moteur

Le méthanol est employé sur une base limitée pour remplir de combustible les moteurs à combustion interne principalement en vertu du fait qu'il n'est pas presque comme inflammable comme essence . Le méthanol pur est exigé par règle pour être employé dans le Champcars , les voitures de sprint du USAC (aussi bien que des miniatures, des modifieds, etc.), et d'autres séries de voie de saleté telles que le monde de des hors-la-loi . Le méthanol est également employé dans des avions par radio du modèle commandé (requis dans le " ; " de la bougie incandescente ; moteurs qui les actionnent principalement), voitures et camions. Les coureurs de drague de et les coureurs de boue emploient également le méthanol en tant que leur source primaire de carburant. Le méthanol est exigé avec un moteur suralimenté dans un alcool Dragster de dessus de et, jusqu'à ce que la fin des 2005 saison, tous les véhicules dans le Indianapolis 500 ait dû courir le méthanol. Les coureurs de boue de ont mélangé le méthanol à l'essence et au protoxyde d'azote pour produire plus de puissance que seule l'essence et le protoxyde d'azote.

Un des inconvénients du méthanol comme carburant est sa corrosivité à quelques métaux, y compris l'aluminium . Méthanol, bien qu'un acide faible, attaque l'enduit d'oxyde qui protège normalement l'aluminium contre la corrosion :

6 de Al du → 2 de CH₃OH + d'Al₂O₃ (OCH₃) ₃ + 3 H₂O

Les sels en résultant de Methoxide sont solubles en méthanol, ayant pour résultat la surface en aluminium propre, qui est aisément oxydée par de l'oxygène dissous . Également le méthanol peut agir en tant qu'oxydant :

6 de CH₃OH + 2 Al du → 2 d'Al (OCH₃) ₃ + 3 H₂

Ce processus réciproque alimente effectivement la corrosion jusqu'à ce qu'ou le métal soit érodé ou la concentration de CH₃OH est négligeable.

Une fois produit à partir du bois ou d'autres matériaux organiques, le méthanol organique en résultant ( Bioalcohol ) a été suggéré en tant qu'alternative renouvelable aux hydrocarbures pétrole-basés cependant, un ne peut pas employer le méthanol pur dans des voitures modernes de pétrole sans modification, due aux dommages potentiels aux joints de tuyauterie et en caoutchouc en métal.

D'autres applications

Le méthanol est un dénaturant traditionnel pour l'éthanol, de ce fait donnant l'esprit méthylé par limite.

Le méthanol est également employé comme dissolvant , et pendant qu'un antigel dans le canalise et fluide de rondelle de pare-brise de .

Dans un certain le traitement des eaux résiduaires plante qu'un peu de méthanol est ajouté à l'eau usagée pour fournir une source de nourriture de carbone pour les bactéries de dénitrification , qui convertissent les nitrates en azote .

Pendant la deuxième guerre mondiale , le méthanol a été employé comme un carburant dans plusieurs conceptions militaires allemandes de fusée, sous le nommé M-Stoff , et dans un mélange comme C-Stoff .

Le méthanol est employé comme agent de dénaturisation dans l'électrophorèse de gel de polyacrylamide de .

les piles à combustible de combustible de Diriger-méthanol sont uniques dans leur basse température, opération de pression atmosphérique, leur permettant d'être miniaturisés à un degré sans précédent. Ceci, combiné avec le stockage et la manipulation relativement faciles et sûrs du méthanol peut ouvrir la possibilité de l'électronique grand public cellule-actionnée par carburant , comme pour des ordinateurs portables.

Santés et sécurité

Le méthanol est le toxique par deux mécanismes. Premièrement, le méthanol (s'il entre dans le corps par l'ingestion , inhalation , ou l'absorption par la peau ) peut être dus mortel à ses propriétés du dépresseur de SNC de la même manière en tant qu'empoisonnement de l'éthanol . Deuxièmement, c'est le toxique par sa panne ( Toxication ) par la déshydrogénase d'alcool de des enzymes dans le foie en formant l'acide formique et le formaldéhyde qui causent la cécité permanente par la destruction du nerf optique . Le tissu foetal ne tolérera pas le méthanol. Les doses dangereuses s'accumuleront si une personne est régulièrement exposée aux vapeurs ou manipule le liquide sans protection de peau. Si le méthanol a été ingéré, un docteur devrait être contacté immédiatement. La dose mortelle habituelle est 100&ndash ; 125 ; ml (4 onces liquides). Les effets toxiques prennent des heures au début, et les antidotes efficaces peuvent souvent empêcher des dommages permanents. Ceci est traité using l'éthanol ou le Fomepizole . L'une ou l'autre de ces drogues agit de ralentir l'action de la déshydrogénase d'alcool de sur le méthanol au moyen d'inhibition concurrentielle , de sorte qu'il soit excrété par les reins plutôt qu'étant transformé en métabolites toxiques.

Les symptômes initiaux de l'intoxication de méthanol sont ceux de la dépression du système nerveux central : mal de tête, vertige, nausée, manque de coordination, confusion, somnolence, et avec les doses, l'inconscience et la mort suffisamment grandes. Les symptômes initiaux de l'exposition de méthanol sont habituellement moins graves que les symptômes résultant de l'ingestion d'une quantité semblable d'alcool éthylique .

Une fois que les symptômes initiaux ont passé, un deuxième ensemble de symptômes surgit 10&ndash ; 30 heures après l'exposition initiale au méthanol : en brouillant ou accomplir la perte de vision, ainsi que l'acidose . Ces symptômes résultent de l'accumulation des niveaux toxiques du formiate dans la circulation sanguine, et peuvent progresser à la mort par l'échec respiratoire . Les dérivés de l'ester du méthanol ne partagent pas cette toxicité.

L'éthanol est parfois dénaturé (frelaté), et rendu ainsi undrinkable, par l'addition du méthanol. Le résultat est connu en tant que l'esprit méthylé par ou " ; meths" ; (Utilisation BRITANNIQUE). (Ce dernier ne devraient pas être confondus avec le meth de , une abréviation commune pour la métamphétamine .)

Le méthanol pur a été employé dans la roue ouverte de emballage depuis le milieu des années 60. À la différence des feux de pétrole, on peut s'éteindre les feux de méthanol avec de l'eau plat (tandis que le méthanol est moins dense qu'arrosent, ils sont miscibles, et l'addition de l'eau fera employer le feu sa chaleur pour bouillir l'eau). En outre, un feu méthanol-basé brûle invisiblement, à la différence de l'essence, qui brûle avec de la fumée noire épaisse. Si un feu se produit sur la voie, il n'y a aucune fumée pour obstruer la vue des conducteurs de approche rapides. La décision de manière permanente au commutateur au méthanol dans l'emballage américain d'IndyCar était un résultat de l'accident et de l'explosion dévastateurs au Indianapolis 1964 500 qui ont tué le Eddie Sachs de conducteurs et le Dave MacDonald .

Un souci avec l'addition du méthanol aux carburants des véhicules à moteur est accentué par des impacts récents d'eaux souterraines de l'éther tert-butylique méthylique (MTBE) de d'additif de carburant. Les réservoirs de stockage souterrains disjoints d'essence ont créé des plumes de MTBE en eaux souterraines qui ont par la suite souillé l'eau de puits. L'hydrosolubilité élevée du méthanol des soucis d'augmenter que la contamination semblable d'eau de puits pourrait résulter de l'utilisation répandue du méthanol comme carburant des véhicules à moteur.

Voir également

Combustibles liquides * liste de de Stoffs
Méthanol de (page de données)
Économie de méthanol de
Aspartame
Méthanol de à l'essence

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