Methanoli - dutu hii ni nini? Mali, uzalishaji na matumizi ya methanoli

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 05:42

Tofauti na hidrokaboni, vitu vya kikaboni vilivyo na oksijeni vina changamano cha atomi kiitwacho kikundi kitendakazi. Methanoli ni pombe iliyojaa ambayo ina kundi la hidroksili katika molekuli yake. Inafafanua sifa kuu za kiwanja hiki. Katika makala yetu, tutaangalia mbinu za kuzalisha pombe ya methyl, athari muhimu zaidi za kemikali na matumizi ya methanoli.

Muundo wa molekuli

Ili kujua muundo wa pombe ya methyl, unahitaji kukumbuka ni aina gani ya molekuli iliyo na hidrokaboni iliyojaa iliyo rahisi zaidi - methane. Imeonyeshwa kama CH₄ na ina atomi moja ya kaboni iliyounganishwa kupitia vifungo rahisi vya sigma kwa atomi za hidrojeni.

Iwapo moja wapo itabadilishwa na kundi la haidroksili –OH, tunapata fomula CH₃OH. Ni methanoli. Pembe ya dhamana iliyojengwa na mwelekeo wa dhamana ya C-O-H ni takriban 110⁰, hivyo molekuli za alkoholi za monohydric zina sura ya angular. Kutokana na ukweli kwambaelektronegativity ya oksijeni (3.5 eV) ni kubwa zaidi kuliko ile ya kaboni (2.5 eV), dhamana ya oksijeni-kaboni imegawanywa sana, na kikundi cha hidroxo kinachukua nafasi ya kibadala kilicho na athari hasi ya kufata. Kwa hivyo, methanoli ni pombe ambayo muda wake wa dipole ni 1.69D.

Nomenclature

Hebu tuzingatie njia tatu za kuunda jina la dutu kwa fomula CH₃OH. Kihistoria, imechukuliwa kutoka kwa jina la radical ya hidrokaboni ambayo kundi la hidroksili limeshikamana. CH₃ ni methyl, kwa hivyo CH₃OH inaitwa pombe ya methyl. Kulingana na nomenclature ya Geneva, kiambishi tamati -ol huongezwa kwa jina la hidrokaboni inayolingana - alkane. Kiwanja kitaitwa methanoli. Jina hili ndilo linalojulikana zaidi na hutumiwa mara nyingi. Katika utaratibu wa majina wa kimantiki, kiwanja tunachozingatia kinaitwa carbinol.

Tabia za kimwili

Alkoholi za chini zilizo na hadi atomi tatu za kaboni, ambazo ni pamoja na methanoli, ni vimiminika vinavyochanganyika na maji kwa idadi yoyote. Carbinol ina harufu ya pombe iliyotamkwa, lakini haifai kabisa kwa kumeza, kwa kuwa ni kiwanja chenye nguvu cha neurotoxic. Msongamano wake ni mdogo kuliko umoja na ni 0.791 D₄²⁰. Kiwango cha kuyeyuka na kuchemka ni -97.9 ⁰C na +94.5 ⁰C mtawalia.

Utengenezaji wa methanoli

Haidrolisisi ya haloalkyls sambamba katika uwepo wa hidroksidi za metali hai, kwa mfano, ardhi ya alkali au alkali, na inapokanzwa -hii ni njia ya kawaida ya kupata carbinol. Klorini au bromomethane huchukuliwa kama nyenzo ya kuanzia, matokeo ya mmenyuko yatakuwa uingizwaji wa atomi ya halojeni na kikundi cha kazi -OH na utengenezaji wa methanoli.

Njia nyingine inayopelekea kuundwa kwa alkoholi za msingi zilizojaa ni upunguzaji wa aldehidi au asidi ya kaboksili. Kwa mmenyuko huu wa redoksi, vinakisishaji vikali kama vile borohydride ya sodiamu au hidridi ya alumini ya lithiamu hutumiwa. Misombo ya kuanzia ni asidi ya formic au formaldehyde. Njia moja ya kisasa ya kupata carbinol ni muundo wake kutoka kwa kaboni, maji, hidrojeni na monoksidi kaboni. Mchakato huo unafanyika kwa joto la +250 ° C, shinikizo la juu na mbele ya zinki na oksidi za shaba kama vichocheo. Mpya, lakini iliyohesabiwa haki kiuchumi, ni njia ya kupata pombe kutoka kwa mwani wa baharini na baharini, biomass ambayo ni kubwa sana. Substrate ya mmea huchachushwa, methane iliyookolewa inakusanywa na kuoksidishwa zaidi kwa methanoli. Faida kubwa za uzalishaji wa biomethanoli ni kutokuwepo kwa hitaji la kutumia hifadhi ya maji safi, umeme na usafi wa teknolojia.

Muundo wa organometallic

Iwapo misombo ya kikaboni iliyo na kundi la kabonili katika molekuli itatibiwa kwa misombo ya organomagnesium, alkoholi za monohydric zinaweza kupatikana. Vitendanishi vya Organometallic hutolewa na mwingiliano wa chips za chuma za magnesiamu na derivatives ya alkane iliyo na bromini katika diethyl kavu.etha. Kutoka kwa aldehyde ya formic, mmenyuko huu unaweza kutumika kupata sio methanoli tu, ambayo matumizi yake ni mdogo, lakini pia alkoholi zingine za msingi zilizojaa.

Tabia za kemikali

Carbinol haina sifa bainifu za asidi au besi, zaidi ya hayo, mmumunyo wa maji wa dutu hauathiri viashiria. Athari za kawaida za methanoli ni mwingiliano na metali hai na asidi ya kaboksili. Katika kesi ya kwanza, pombe za chuma huundwa, kwa pili - esters. Kwa mfano, sodiamu huhamisha atomi za hidrojeni katika kundi linalofanya kazi la hidroksili la pombe:

2CH₃OH + 2Na=2CH₃Ona +H₂.

Mwitikio kati ya pombe ya methyl na asidi asetiki husababisha kutengenezwa kwa acetate ya methyl, au asidi asetiki methyl ester:

CH₃COOH+CH₃OH<--(H₂SO 4_)CH3_COOCH3_+H2_O.

Mitikio iliyo hapo juu inaitwa esterification na ina umuhimu mkubwa wa vitendo.

Uoksidishaji wa pombe

Matendo ya methanoli kusababisha utengenezaji wa aldehidi, zingatia mfano wa mwingiliano wake na oksidi ya shaba. Ikiwa waya wa shaba nyekundu-moto iliyotiwa na oksidi hupunguzwa kwenye suluhisho la methanoli, basi harufu maalum isiyofaa ya formaldehyde inaonekana. Na sehemu ya sime ya waya inang'aa na kung'aa kutokana na kupunguzwa kwa shaba tupu.

Upungufu wa maji

Inapopashwa joto na uwepo wa vitu vya RISHAI, chembe chembe hugawanyika kutoka kwa molekuli za pombe.maji. Hidrokaboni zisizojaa za mfululizo wa ethylene zinaweza kupatikana katika bidhaa. Chini ya hali ya mkusanyiko wa maji ya juu na kwa joto la chini, ethers zinaweza kupatikana. Kwa hivyo, etha ya dimethyl inaweza kupatikana kutoka kwa methanoli.

Matumizi ya pombe ya methyl

Methyl alcohol hutumika kama kizuizi cha hidrati inayoundwa katika mabomba ya gesi, kwa kuwa sifa muhimu za methanoli ni umumunyifu mzuri katika maji na kiwango cha chini cha kuganda. Kiasi kikuu cha pombe ya methyl hutumiwa katika utengenezaji wa resini za phenol-formaldehyde. Nambari ya juu ya octane tabia ya carbinol inafanya uwezekano wa kuitumia kama mafuta ya kirafiki ya mazingira kwa magari. Katika tasnia ya rangi, carbinol hutumika kama kiyeyusho.

Athari ya methanoli kwenye mwili wa binadamu

Pombe ya mbao haifai kabisa kutumika kama kinywaji chenye kileo, kwa kuwa ni dutu yenye sumu kali zaidi. Mara moja kwenye njia ya utumbo, huanza oxidize kwa asidi ya fomu na aldehyde ya formic. Bidhaa za oxidation huathiri mishipa ya optic na retina, ambayo ina receptors. Upofu unaingia. Asidi ya fomu, ambayo ina uwezo wa juu wa mkusanyiko, huchukuliwa na damu kwenye ini na figo, kuharibu viungo hivi muhimu. Kama matokeo ya sumu ya methanoli, matokeo mabaya hutokea, kwa kuwa mbinu za kusafisha damu kutoka kwa metabolites hazifanyi kazi.