Մասնակից:Haykaz Martiros/Ավազարկղ8

Քիմիական հատկություններ

Մեթանոլի և էթանոլի միջև եղած տարբերությունները

Մեթանոլը բոլոր առումներով լուծվում է ջրում, էթիլային ալկոհոլում և եթերներում: Ջրի հետ խառնելիս տեղի է ունենում սեղմում և տաքացում: Այրվում է կապտավուն բոցով։ Ինչպես էթիլային ալկոհոլը՝ ուժեղ լուծիչ, որի արդյունքում շատ դեպքերում այն ​​կարող է փոխարինել էթիլային ալկոհոլը: Ինչպես էթիլ սպիրտը, այն ևս ուժեղ լուծիչ է, որի շնորհիվ շատ դեպքերում կարող է փոխարինել էթիլ սպիրտին: Առանց ջրի մեթանոլը, փոքր քանակությամբ լուծելով պղնձի սուլֆատի հետ, ձեռք է բերում կապտականաչավուն երանգ, հետևաբար առանց ջրի պղնձի սուլֆատը չի կարող օգտագործվել մեթանոլում ջրի հետքերը ցույց տալու համար, բայց այն չի լուծվում CuSO₄∙5H₂O-ում:

Մեթանոլը (ի տարբերություն էթանոլի) ջրի հետ ազեոտրոպ խառնուրդ չի առաջացնում, ինչի արդյունքում ջուր-մեթանոլ խառնուրդները կարելի է առանձնացնել թորման միջոցով։

Մեթանոլի ջրային լուծույթների եռման կետը.

Մեթանոլի մոլային բաժին %	Եռացող ջերմաստիճանը 760 մմ- ում: , ° C
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

Օգտագործում

Օրգանական քիմիայում մեթանոլն օգտագործվում է որպես լուծիչ։

Մեթանոլն օգտագործվում է գազի արդյունաբերության մեջ՝ գազային հիդրատների առաջացման դեմ պայքարելու համար (շնորհիվ իր ցածր ջերմային կետի և լավ լուծելիության): Օրգանական սինթեզի ժամանակ մեթանոլն օգտագործվում է մրջնադեհիդ, ֆորմալին, քացախաթթու և մի շարք էսթերների, իզոպրեն և այլ նյութեր արտադրելու համար։

Ամենաշատն օգտագործվում է մրջնադեհիդի ստացման մեջ, որն էլ, իր հերթին, օգտագործվում է պոլիմերային նյութերի՝ հատկապես ֆենոլֆորմալդեհիդային խեժերի, մելամինի, միզանյութի և այլ սինթետիկ խեժեր ստանալու համար: Իսկ վերջերս օգտագործվում է նաև նոր պլաստիկ նյութի՝ պոլիմրջնալդեհիդի ստացման մեջ, որը առանձնանում է մեծ մեխանիկական և քիմիական դիմադրությամբ ու հեշտ է վերամշակվում:

производство формальдегида

Մրջնադեհիդի արտադրվում է կոմերցիոն եղանակով մեթանոլի կատալիտիկ օքսիդացման միջոցով: Ամենատարածված կատալիզատորներն են մետաղական արծաթը (արծաթի բյուրեղների առկայության դեպքում) կամ երկաթի և մոլիբդենի կամ վանադիումի օքսիդների խառնուրդը։ Սովորաբար օգտագործվող «ֆորմոքս պրոցեսում» մեթանոլը և թթվածինը փոխազդում են մոտավորապես 250-400°C ջերմաստիճանում, իսկ երկաթի օքսիդի առկայության դեպքում մոլիբդենի և/կամ վանադիումի հետ համատեղ՝ արտադրելով մրջնադեհիդ՝ ըստ հետևյալ քիմիական հավասարման.

${\mathsf {2CH_{3}OH+O_{2}\rightarrow 2CH_{2}O+2H_{2}O}}$

Արծաթի վրա հիմնված կատալիզատորը սովորաբար աշխատում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում՝ մոտ 650°C: Դրա վրա երկու քիմիական ռեակցիաները միաժամանակ արտադրում են մրջնադեհիդ. այս ռեակցիան ներկայացված է վերևում և դեհիդրոգենացման ռեակցիայում

${\mathsf {CH_{3}OH\rightarrow CH_{2}O+H_{2}}}$

Սկզբունքորեն, մրջնադեհիդը կարող է արտադրվել մեթանի օքսիդացման միջոցով, սակայն այս ճանապարհը կոմերցիոն առումով կենսունակ չէ, քանի որ մեթանոլն ավելի հեշտ է օքսիդանում, քան մեթանը:

CH₃OH- ի զգալի քանակությունը օգտագործվում է լաքերի, լուծիչների, ներկերի արտադրության մեջ: Բացի այդ, այն օգտագործվում է (սահմանափակված է հիգրոսկոպիայի և արտահոսքի պատճառով), որպես ներքին այրման շարժիչների հեղուկ վառելիքի հավելանյութ:

Մեթանոլը բենզինում

Структура катализатора ZSM-5, который помогает конвертировать метанол в бензин.

Метанол в бензин, (Methanol-to-Gasoline сокращённо MTG) , — մեթանոլից բենզինի արտադրության քիմիական ցուցիչը

Այս գործընթացը օգտակար է նավթի փոխարեն բնական գազից կամ ածուխից բենզին պատրաստելու համար։ Այն մշակվել է 1970-ականներին Mobil-ի կողմից (հիմա ExxonMobil). Ածուխը կամ բնական գազը սկզբում վերածվում են սինթեզ գազի, իսկ հետո մեթանոլի: Այնուհետև մեթանոլը ջրազրկվում է և վերածվում դիմեթիլ եթերի: Հետո դեմեթիլ եթերը լրացուցիչ ջրազրկվում է կատալիզատորի վրա: Քիմիական ռեակցիան բերված է ստորև..

$\mathrm {n\ CH_{3}OH\to \textstyle {\frac {n}{2}}\ CH_{3}OCH_{3}+\textstyle {\frac {n}{2}}\ H_{2}O\to \mathrm {} \ (CH_{2})_{n}+n\ H_{2}O}$

Մեթանոլի հինգ և ավելի ածխածնի ատոմներով ածխաջրածինների փոխակերպման աստիճանը կազմում է 80%. Կատալիզատորը սովորաբար ցեոլիթներն են, օրինակ, ZSM-5-ը . ZSM-5 կորցնում է իր ակտիվությունը ածխածնի կուտակման պատճառով. Այնուհետև կատալիզատորը պետք է վերականգնվի՝ այրելով ածխածինը 500°C-ում: Հնարավոր վերականգնումների թիվը սահմանափակ է, և ի վերջո կատալիզատորը պետք է փոխարինվի:

1000 տոննա մեթանոլից գործընթացի արդյունքում կարտադրվի 387 տոննա բենզին, 46 տոննա հեղուկ գազ, 7 տոննա վառելիքի գազ և 560 տոննա ջուր, որը վերամշակվում է որպես տեխնիկական սապասարկման ջուր։

Մեթանոլի հոմոլոգացում

Հոմոլոգիզացիան, օրգանական միացության վերածումն իր հոմոլոգի՝ մեկ կամ մի քանի մեթիլեն խմբերի ներմուծմամբ, առաջին անգամ իրականացվել է սպիրտների ստացման համար համար 1940 թ.-ին. էթանոլը սինթեզվել է մեթանոլի հիման վրա կատալիտիկ կերպով՝ բարձր ճնշման ազդեցության տակ մեթանոլի հիման վրա սինթեզվել է էթանոլ::

${\mathsf {CH_{3}OH+CO+2H_{2}{\xrightarrow[{}]{Co_{2}(CO)_{8}}}CH_{3}CH_{2}OH+H_{2}O}}$

Հոմոլոգացման ռեակցիան իր մեխանիզմով նման է ալկենների հիդրոֆորմիլացմանը, և ներկայումս կոբալտի և ռութենիումի կատալիզատորների օգնությամբ և յոդի իոնների ավելացումամբ որպես խթանիչներ հնարավոր է հասնել մինչև 90% էթանոլի ելքի:.

Սկզբնական մեթանոլը ստացվում է նաև ածխածնի օքսիդից (պղնձի և ցինկի օքսիդների հիման վրա, որպես կատալիզատորներ, ճնշում 5–10 ՄՊա, ջերմաստիճան 250 °C), ընդհանուր սխեման հետևյալն է.

${\mathsf {C+H_{2}O\rightarrow CO+H_{2}{\xrightarrow[{-H_{2}O}]{CO+H_{2}}}CH_{3}CH_{2}OH}}$

Էթանոլի սինթեզի դեպքում ռեակցիայի ենթամթերքները կլինեն ացետալդեհիդը, էթիլենը ևսինթեզ գազը։

1940 թվականին առաջին անգամ իրականացվեց մեթանոլի ռեակցիան սինթեզի գազի հետ, որը կատալիզացված է կոբալտի օքսիդով 600 ատմ ճնշման տակ, իսկ հիմնական նպատակը էթանոլի ստացումն էր։… Հետագայում այս ռեակցիան, որը կոչվում է հոմոլոգացիա, մեծ հետաքրքրություն առաջացրեց քիմիկոսների շրջանում։ Դրա գրավչությունը կապված է ածխի հումքից էթիլեն ստանալու հնարավորության հետ:Կոբալտ կարբոնիլ Co2(CO)8-ի օգտագործումը որպես կատալիզատոր հնարավորություն տվեց իջեցնել ճնշումը մինչև 250 ատմ, մինչդեռ մեթանոլի փոխակերպման աստիճանը կազմում էր 70%, իսկ հիմնական. արտադրանքը 40 % ընտրողունակությամբ էթանոլն էր: