metanol
Kiejtés
- IPA: [ ˈmɛtɒnol]
Főnév
metanol
- (gyógyszertan) (metil-alkohol, faszesz) A metanol (CH₃OH) az egyik legegyszerűbb alkohol, amelyet más néven metil-alkoholként is ismernek. Ez egy színtelen, illékony, gyúlékony folyadék, amely számos ipari és laboratóriumi alkalmazásban alapvető jelentőségű. Ugyanakkor az emberi egészségre nézve erősen mérgező anyag, és már kis mennyiségben is súlyos, akár halálos mérgezést okozhat.
Kémiai és fizikai tulajdonságok
- Képlete: CH₃OH
- Moláris tömege: 32,04 g/mol
- Olvadáspont: -97,6 °C
- Forráspont: 64,7 °C
- Sűrűsége: 0,7918 g/cm³ (20 °C-on)
- Oldhatóság: Vízben és szerves oldószerekben kiválóan oldódik.
A metanol könnyen elpárolog, és gyúlékony gőzei már alacsony hőmérsékleten is begyulladhatnak. Égése során szén-dioxidot és vizet termel, de nem megfelelő körülmények között szén-monoxid is keletkezhet.
Metanol előállítása
A metanolt először fa lepárlásával nyerték ki, innen ered a “faszesz” elnevezés. Manapság azonban ipari méretekben szintetikusan állítják elő a következő folyamatokkal:
- Szintézisgázból történő előállítás:
- A szintézisgáz (CO és H₂ keveréke) reakcióját katalizátorok segítségével metanollá alakítják magas hőmérsékleten és nyomáson.
- Egyenlet:
- Természetes forrásokból:
- A metánt (földgáz) oxidálják, hogy szintézisgázt állítsanak elő, amelyet aztán metanollá alakítanak.
- Biomasszából történő előállítás:
- A biomassza hőbontása során szén-monoxidot és hidrogént nyernek, amelyeket metanol előállítására használnak.
Metanol felhasználási területei
A metanol fontos ipari vegyszer, amelyet számos alkalmazási területen használnak:
1. Oldószer és vegyipari alapanyag
- Oldószerként használják festékekben, lakkokban és más vegyipari termékekben.
- Alapanyagként szolgál különféle vegyületek, például formaldehid, metil-acetát és metil-tercier-butil-éter (MTBE) gyártásához.
2. Üzemanyag és energiahordozó
- Biodízel előállítása: A metanol a biodízel gyártásában metil-észterek előállításához szükséges.
- Tiszta metanol üzemanyagként: A metanol önálló üzemanyagként is használható, vagy benzinhez keverve növeli annak oktánszámát.
- Hidrogénforrás tüzelőanyag-cellákhoz: A metanol hidrogéntartalma miatt tüzelőanyag-cellákban is alkalmazható.
3. Ipari és laboratóriumi alkalmazások
- Széles körben használják kémiai szintézisekhez és laboratóriumi kísérletekben.
4. Alternatív energiahordozó
- A metanol egyre nagyobb figyelmet kap az alternatív energiatermelési technológiákban, például metanol alapú tüzelőanyag-cellákban.
Metanol mérgezés
A metanol erősen mérgező, és a mérgezés már kis mennyiség lenyelése, belélegzése vagy bőrön keresztüli felszívódása esetén is előfordulhat. A mérgezés a metanol szervezeten belüli metabolizmusa miatt következik be:
- Biológiai lebontás:
- A metanolt a szervezet először formaldehiddé, majd hangyasavvá alakítja.
- A hangyasav toxikus, és metabolikus acidózist (a vér savasságának veszélyes növekedését) okoz.
- Tünetek:
- Korai tünetek: Fejfájás, szédülés, hányinger, hányás.
- Súlyos tünetek: Látászavarok, vakság, légzési elégtelenség, kóma.
- Letális dózis:
- Már 10-30 ml metanol fogyasztása végzetes lehet.
Kezelés
- Etanol vagy fomepizol: Gátolják a metanol metabolizmusát, megakadályozva a toxikus formaldehid és hangyasav képződését.
- Hemodialízis: Súlyos esetekben a méreganyagok eltávolítására.
- Nátrium-bikarbonát: Az acidózis kezelésére.
Metanol és környezetvédelem
A metanol, ha megfelelően kezelik, kevésbé káros a környezetre, mint számos más fosszilis alapú anyag:
- Környezetbarát üzemanyag:
- Alacsonyabb szén-dioxid-kibocsátást eredményezhet, ha megújuló forrásokból állítják elő.
- Biomassza alapú gyártás:
- A metanol fenntartható forrásokból is előállítható, csökkentve a fosszilis tüzelőanyagoktól való függést.
- Lebomlás a természetben:
- A metanol gyorsan lebomlik vízben és talajban, ami csökkenti hosszú távú környezeti hatását.
Előnyök és hátrányok
Előnyök
- Sokoldalú vegyszer, amely számos ipari és energetikai alkalmazásban használható.
- Könnyen előállítható megújuló forrásokból.
- Gyorsan lebomlik, ezért környezetbarátabb, mint néhány fosszilis alapú vegyület.
Hátrányok
- Rendkívül mérgező, kis mennyiségben is életveszélyes lehet.
- Gyúlékony és robbanásveszélyes.
- A fosszilis forrásokból történő előállítás során CO₂-kibocsátással jár.
Biztonsági előírások
A metanolt biztonságosan kell kezelni mind laboratóriumi, mind ipari környezetben:
- Tárolás:
- Szorosan zárható, jól szellőző helyiségben, tűzforrástól távol tartandó.
- Munkavédelem:
- Védőkesztyű, védőszemüveg és légzésvédelem szükséges.
- Elsősegély:
- Mérgezés gyanúja esetén azonnal orvosi segítséget kell hívni.
Összegzés
A metanol az ipar és a vegyészet egyik alapvető vegyülete, amelyet széles körben használnak oldószerként, üzemanyagként és vegyi alapanyagként. Ugyanakkor a metanol erősen mérgező, és fokozott körültekintést igényel a használata során. A fenntartható energiaforrások iránti növekvő igény mellett a metanol alternatív üzemanyagként is jelentős szerepet tölthet be, különösen, ha megújuló forrásokból állítják elő.