ximia.org - сайт о химии для химиков
РАЗДЕЛЫ САЙТА
Разная химия
Неорганическая
Органическая
Биологическая
Наглядная биохимия
Токсикологическая

База знаний
Химическая энциклопедия
Справочник по веществам
Таблица Д.И. Менделеева
Гетероциклические соед.
Теплотехника
Углеводы

Партнёры по Химии
Всё об Алхимии

Химия в жизни
Каталог предприятий

Дополнительно
Лекарственные средства Фармацевтический справ.

 
Всё о Химии - Ximia.org

МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ


Алфавитный указатель: А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я


МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ (метанол, карбинол, древесный спирт) СН3ОН, мол.м. 32,04. Длина связей (им): 1,4214 b b0,0017 (С—О), 1,0937 b0,0028 (С—Н), 0,9630 b 0,0079 (О—Н); валентные углы: 108°32'b8' (НСН), 108°02'b24' (СОН); угол 9 (между осью симметрии группы СН3 и направлением связи С—О) 3°16'b18'.

М. с.-бесцв., легкоподвижная жидкость с запахом, аналогичным запаху этилового спирта; т. пл. — 93,9 °С, т. кип. 64,509°С; d204 0,7914; nD20 1,3286; h 0,584 МПа.с (20°С), давление паров (кПа): 11,8 (20 °С), 32,5 (40 °С), 77,3 (60 °С), 320,65 (100 °С); g 22,55 мН/м (20 °С), 21,69 мН/м (30 °С); tкрит 240,10С, pкрит 7,977 МПа, dкpит272 кг/м3; m 0,57.10-30 Кл.м; e 32,63 (25 °С); DH0oбр -238,9 кДж/моль (жидкость), -201,0 b b0,6кДж/моль (газ), DH0сгор, -715 кДж/моль, DH0исп 37,9 b 0,2 кДж/моль, DHпл 3,17 кДж/моль; теплопроводность 202,3.10-3 Вт/(м.К) (жидкость), 150,7.10-4 Вт/(м.К) (газ); С0р 44,129 Дж/(моль.К). Теплоемкость для т-р 0-50 °С определяют по ур-нию Ср = 2,3815 + 0,0586.t [кДж/(кг.К)], в газообразном состоянии для т-р 0-1200°С-по ур-нию Ср = 25,0429 + 50,3249.10-3T+ 59,1298.10-6 Т2-45,245.10-9 Т3 [кДж/(моль.К)].

СВОЙСТВА ВОДНЫХ РАСТВОРОВ МЕТИЛОВОГО СПИРТА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЕГО КОНЦЕНТРАЦИИ

3012-20.jpg

М.с. смешивается во всех соотношениях с водой (св-ва водных р-ров М.с. приведены в табл.), спиртами, ацетоном, бензолом; образует азеотропные смеси с ацетоном (т.кип. 55,7°С; 12% М.с.), бензолом (т.кип. 57,5°С; 39% М.с.), CS2 (т.кип. 37,65°С; 14% М.с.), ССl4 (т. кип. 55,7°С; 20,66 % М.с.) и мн. др. соединениями.

По хим. св-вам М. с.-типичный одноатомный алифатич. спирт: сочетает св-ва очень слабого основания и еще более слабой к-ты. С щелочными металлами образует метилаты, напр. CH3ONa, с к-тами-сложные эфиры (р-ция ускоряется в присут. сильных минер. к-т), напр. с HNO2 дает метил-нитрит CH3ONO (количественно), с H2SO4 при т-ре ниже 100°С-метилсульфат CH3OSO2OH, с карбоновыми к-тами-RCOOCH3. Окисляется кислородом воздуха (кат.-Ag, Сu, оксиды Fe, Mo, V и др.) при 500-600 °С до формальдегида: СН3ОН + 0,5О2 3012-21.jpgНСНО + Н2О; при пропускании паров М.с. над медьсодержащим кат. образуется метилформиат: 2СН3ОН3012-22.jpgНСООСН3 + 2Н2. Последний получается также при взаимод. М.с. и СО в присут. ме-тилатов щелочных металлов, а в присут. родиевого кат. и СН3I они дают уксусную к-ту. При взаимод. со смесью СО и Н2 М. с. превращается в этанол и др. спирты. Он разлагается водяным паром на катализаторе: СН3ОН + Н2О3012-23.jpgЗН2 + + СО2. После очистки от СО2 получают Н2 98%-ной чистоты. Таким способом производят Н2 в передвижных установках небольшой мощности.

При взаимод. с NH3 в присут. дегидратирующих катализаторов М.с. образует метиламины:

3012-24.jpg

Аррматич. амины метилируются М. с. в присутствии H2SO4 (200 °С; 3 МПа): C6H5NH2 + 2CH3OH 3012-25.jpgC6H5N(CH3)2+ + 2Н2О. При 3,5 МПа и 340-380 °С он реагирует с бензолом, образуя толуол. Дегидратацией М.с. при повышенных т-рах (кат.-Аl2О3) получают диметиловый эфир: 2СН3ОН3012-26.jpgСН3ОСН3 + Н2О. На высококремнистых цеолитах при 340-450°С М.с. превращается в парафины и ароматич. углеводороды. С галогеноводородными к-тами, SO2Cl2 или РОСl3 образует метилгалогениды. Взаимод. М. с. с иодом и фосфором в пром-сти получают метилиодид: 10СН3ОН + 5I2 + 2Р3012-27.jpg 10СН3I + 2Н3РО4 + 2Н2О. При повышенных т-рах на катализаторе М. с. разлагается на СО и Н2.

В пром-сти М.с. получают гл. обр. каталитич. р-цией из синтез-газа: СО2 + ЗН23012-28.jpgСН3ОН + Н2О + 49,53 кДж; образующаяся вода вступает в р-цию: Н2О + СО3012-29.jpgСО2 + + Н2 + 41,2 кДж. Константа равновесия образования М.с. из СО2 и Н2 с учетом ассоциации паров м. б. рассчитана по ур-нию.

3012-30.jpg

Сырьем для произ-ва М.с. служат гл. обр. прир. газ и отходы нефтепереработки (см., напр., Газификация нефтяных остатков), а также коксующийся уголь (см. Газификация твердых топлив), газы произ-ва ацетилена пиролизом прир. газа и др. До 1960-х гг. М.с. синтезировали только на цинкхромовом кат. при 300-400 °С и давлении 25-40 МПа. Впоследствии распространение получил синтез М.с. на медьсодержащих кат. (медьцинкалюмохромовом, медь-цинкалюминиевом или др.) при 200-300°С и давлении 4-15 МПа.

Совр. технол. схема произ-ва М. с. из прир. газа включает след. осн. стадии. 1) Очистку прир. газа от соед. серы гидрироваиием их до H2S, к-рый затем адсорбируют поглотителем-ZnO. 2) Конверсию прир. газа в синтез-газ-в осн. паровую или пароуглекислотную, а также парокисло-родную или парокислородноуглекислотную. После охлаждения и конденсации водяных паров газ компримируют.

3) Синтез М. с. Газ, выходящий из реактора, содержит 3-5% М.с. После охлаждения и конденсации продуктов р-ции оставшийся газ смешивают с исходным газом и вновь подают в реактор. Метанол-сырец содержит кроме метанола (94-99% в зависимости от катализатора и условий р-ции) воду, пропанол, бутиловые и амиловые спирты, диметиловый эфир и др. в-ва, образующиеся в р-ции.

4) Ректификацию метанола-сырца: на первой ступени отгоняют легко летучие компоненты, на второй М.с. отделяют от воды и высококипящих компонентов. Товарный М.с. содержит обычно 0,08-0,02% воды. В совр. технол. схемах произ-ва М.с. используются вторичные энергоресурсы.

Применяют М. с. гл. обр. для произ-ва формальдегида; его используют также для получения метилметакрилата, метиламинов, диметилтерефталата, метилформиата, метилхлори-да, уксусной к-ты, лек. в-в и др., как добавку к бензину (М. с. обладает высоким октановым числом) и для получения бензина в целях экономии нефтяного сырья. Разрабатываются процессы получения из М.с. уксусного ангидрида, винилацетата, этанола, ацетальдегида, этиленгликоля и др. многотоннажных нефтехим. продуктов.

Т. всп. 15,6°С (в открытой чашке), т. самовоспл. 464 °С, КПВ 6,70-36,5%. М. с.-сильный, преим. нервный и сосудистый яд с резко выраженным кумулятивным действием; отравление наступает при приеме внутрь (смертельная доза для человека 30 г, а 5-10 г могут вызвать тяжелое отравление), вдыхании паров и проникновении через кожу. ПДК 5 мг/м3.

Мировое произ-во ок. 14 млн. т/год (1983).

Впервые М.с. был выделен из продуктов сухой перегонки древесины Ж. Дюма и Э. Пелиго, к-рые, сопоставив его св-ва со св-вами винного спирта, дали первые представления о классе спиртов (1835). В 1857 М. Бертло синтезировал М.с. омылением метилхлорида. Синтетич. М.с. начали получать с 1923.


===
Исп. литература для статьи «МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ»:
Караваев М. М., Мастеров А. П., Производство метанола, М., 1973; Розовский А. Я., "Кинетика и катализ", 1980, т. 21, в. 1, с. 97-107; Кузнецов В. Д. [и др.], "Теоретические основы химической технологии", 1977, т. 11, №6, с. 866-71; Островский В. Е., Дятлов А. А., "Докл. АН СССР" 1982, т. 264, № 2, с. 363-67; Леонов В. Е., Лободин С. С., "Ж. Всес. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева", 1984, т. 29, №4, с. 414-23; Розовский А. Я., Лин Г. И., Теоретические основы процесса синтеза метанола, М., 1990.

Ю. В. Лендер.

Страница «МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.

 

Всё о Химии для учителей, учеников, студентов и просто химиков