متانول (Methanol) ترکیبی مایع بی رنگ، فرار، قابل اشتعال و برخلاف اتانول، برای مصرف انسان سمی است. این ماده نوعی الکل است که به آن الکل چوب و متیل الکل نیز گفته می شود که بیشتر برای ایجاد سوخت، حلال و ضد یخ به کار می رود. از این ترکیب برای تولید انواع مواد شیمیایی دیگر از جمله اسید استیک نیز بهره می برند. مقادیر کمی از این ماده به عنوان بخشی از فرایندهای متابولیکی به طور طبیعی در بسیاری از موجودات زنده وجود دارد. به عنوان مثال، متانول به طور طبیعی در بسیاری از میوه ها و سبزیجات وجود دارد. متانول خالص ماده مهمی در سنتز شیمیایی است. مصریان باستان از مخلوطی از مواد که متانول را در فرآیند مومیایی کردن خود داشتند، بهره می بردند. آن ها این ترکیب را در اثر تجزیه و تحلیل چوب به دست آوردند.
تولید متانول
از کاتالیزورهایی که توانایی کار در دما های پایین مانند مس را دارند، برای تولید متانول استفاده می شود. متانول کم فشار در اواخر دهه 1960 با فناوری متعلق به جانسون متی، ساخته شد. گاز طبیعی اقتصادی ترین و پرکاربردترین ماده اولیه برای تولید متانول است. با این حال، از مواد اولیه دیگر نیز می توان برای تولید این محصول استفاده کرد. از زغال سنگ به عنوان ماده اولیه تولید متانول بهره می برند. بعلاوه، فناوری های بالغ موجود برای گازدهی زیست توده برای تولید آن در حال اجرا است.
متانول قبلاً توسط تقطیر مخرب چوب تولید می شد. روش مدرن تهیه متانول بر اساس ترکیب مستقیم گاز مونوکسید کربن و هیدروژن در حضور کاتالیزور است. به طور فزاینده ای، سینگا، مخلوطی از هیدروژن و مونوکسید کربن حاصل از زیست توده، برای تولید متانول استفاده می شود.
کاربرد متانول
تاکنون بیشترین کاربرد متانول در ساخت سایر مواد شیمیایی است. تقریباً 40 درصد متانول به فرمالدئید تبدیل می شود. سپس برای ساخت سایر محصولات به تنوع پلاستیک، تخته سه لا، رنگ، مواد منفجره و منسوجات پرس دائمی مورد استفاده قرار می گیرد. از مشتقات این ترکیب برای ساخت تعداد زیادی از ترکیبات استفاده می شود، از جمله بسیاری از مواد رنگزا، رزین ها، داروها و عطرهای مصنوعی. مقادیر زیادی برای مواد رنگی به دی متیل آنیلین و برای رزین های مصنوعی به فرمالدئید تبدیل می گردد. این محصول برای سوخت موتورهای احتراق داخلی به صورت محدود استفاده می شود. اساساً به این دلیل که تقریباً به اندازه بنزین قابل اشتعال نیست. اشتعال این محصول دشوارتر از بنزین است و فقط یک هشتم گرما تولید می کند.
از این ترکیب به عنوان یک حلال و به عنوان ضد یخ در خطوط لوله و مایع لباسشویی شیشه جلو استفاده می شود. در اوایل دهه 1900، از این ماده به عنوان ضد یخ خنک کننده اتومبیل استفاده می شد. همچنین این محصول یک عامل دناتوراسیون در الکتروفورز ژل پلی آکریل آمید است. پیل های سوختی متانول مستقیم در دمای پایین و عملکرد فشار جو منحصر به فرد هستند و به آنها اجازه می دهند تا اندازه ای بی سابقه کوچک شوند. این ترکیب با ذخیره سازی و جابجایی نسبتاً آسان و بی خطر متانول، ممکن است امکان الکترونیکی مصرفی مجهز به سلول سوختی، مانند رایانه های لپ تاپ و تلفن های همراه را فراهم کند.
در برخی از تصفیه خانه های فاضلاب، مقدار کمی از این الکل به فاضلاب اضافه می شود تا منبع غذایی کربن برای باکتری های ضد عفونی کننده فراهم شود، که نیترات ها را به نیتروژن تبدیل می کنند تا از صاف کننده سفره های زیرزمینی حساس کاهش یابد. این محصول همچنین به عنوان سوخت در اجاق های کمپینگ و قایقرانی بسیار استفاده می شود. این ترکیب در مشعل های تحت فشار خوب می سوزد. اجاق های الکلی معمولاً کمی بیشتر از یک فنجان برای نگهداری سوخت نیاز دارند.
نکات ایمنی در مورد متانول
متانول سمیت بالایی دارد و با دو مکانیسم سمی است. در مکانیسم اول، این ماده چه بلعیده شود، چه استنشاق شود و چه از طریق پوست جذب شود، به دلیل خواص مهارکننده CNS مانند روش مسمومیت با اتانول می تواند کشنده باشد. در مکانیسم دوم، در یک فرآیند مسمومیت، جایی که از طریق فرمالدئید در فرآیندی که توسط آنزیم الکل دهیدروژناز در کبد آغاز می شود، به فرمیک اسید متابولیزه می شود. واکنش برای تشکیل به طور کامل ادامه می یابد و هیچ فرمالدئید قابل تشخیصی باقی نمی ماند.
علائم اولیه مسمومیت با این ترکیب شامل افسردگی سیستم عصبی مرکزی، سردرد، سرگیجه، حالت تهوع، عدم هماهنگی، گیجی و با دوزهای کافی زیاد، بیهوشی و مرگ است. این علائم معمولاً کمتر از علائم ناشی از بلع مقدار مشابهی از اتانول است. هنگامی که علائم اولیه از بین رفت، دسته دیگری از علائم، 10 تا 30 ساعت ظاهر می شوند. این علائم در نتیجه تجمع سطح سمی فرمات در جریان خون است و ممکن است در اثر نارسایی تنفسی تا حد مرگ پیشرفت کند.
سوالات متداول متانول
1- نامهای ديگر متانول چيست؟
نامهای ديگر اين الكل هیدروکسی متان، متیل الکل، متیل هیدرات، متیل هیدروکسید، الکل متیلیک، متیلول و الكل چوب يا کاربینول است.
2- كاربردهای متانول چيست؟
اين الکل در ساختن ضد یخ، آفت کشها، مایع شیشه پاک کن جلو ماشين، تینر رنگ، در انواع خاصی از سوخت و غيره كاربرد دارد. اين الکل به راحتی آتش می گیرد و بسیار سمی است.
3- تفاوت اتانول و متانول چیست؟
اين دو الكل از نظر ساختار با هم متفاوت هستند. اتانول در گروه اتيل و متانول در گروه متيل قرار دارد. همچنين متانول الكلی سمی است، در حالی اتانول غير سمی است.
4- خطرات متانول برای بدن چيست؟
اين ماده در صـورت مصرف خوراکی به سم اسيد فرميک تبديل می شود و اين اسيد، آنـزيمهای سيتوكروم سلولي را مهار می كند و به عصب بينايی و سيستم عصبی مركزی آسيب می رساند. افرادی كه در معرض ميزان زياد اين اسيد قرار می گيرند، ممكن است دچار نابينايی، ايست تنفسی، تشنج، خونريزی گوارشی، كما و حتی مرگ شوند.
5- متانول چگونه توليد می شود؟
این ترکیب از چهار قسمت هیدروژن، یک قسمت اکسیژن و یک قسمت كربن تشكيل شده است. در مقیاس صنعتی اين الكل عمدتاً از گاز طبیعی با اصلاح گاز با بخار و سپس تبدیل و تقطیر مخلوط گاز سنتز شده، متانول خالص تولید می شود.