甲醇

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甲醇(Methanol)系结构最为简单的饱和一元醇,化学式CH3OH。又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒,误饮5~10毫升能双目失明,大量饮用会导致死亡。

目录

健康危害

甲醇被大众所熟知,是因为其毒性。工业酒精中大约含有4%的甲醇,被不法分子当作食用酒精制作假酒,而被人饮用后,就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。

甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统血液系统影响最大,它经消化道呼吸道皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力急性中毒症状有:头疼、恶心胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛耳鸣视力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。致死量为30毫升以上,甲醇在体内不易排出, 会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生产工厂,我国有关部门规定,空气中允许甲醇浓度为50mg/m3,在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放,允许含量小于200mg/L。

甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),然后对人体产生伤害。常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊。严重者会失明,乃至丧命。失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞脑神经也会受到破坏,产生永久性损害。甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭。

甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒(酒精度通常在60度以上)的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打碳酸氢钠)的方式来中和。  

泄漏应急处理

迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防静电工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。    

理化性质

甲醇的锯架投影式

甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,常温下对金属无腐蚀性(铅、铝除外),略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,燃烧热725.76KJ/mol,闪点12.22℃,自燃点℃,蒸气密度1.11,蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸极限6~36.5 %(体积比),能与水、乙醇乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,但是不与石油醚混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。

甲醇易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物,甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,同时放出热量。方程式:2CH3OH+3O2=2CO2+4H2O 工业制法和储备工业上用一氧化碳和氢气的混合气(合成气)在一定的条件下制备甲醇。 甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料,主要用于生产甲醛。甲醇分子中,碳原子以sp3杂化轨道成键,氧原子以sp3杂化轨道成键,为极性子。

主要参数见下:

甲醇的比例填充模型
IUPAC英文名 Methanol
CAS号 67-56-1
RTECS号 PC1400000
SMILES CO
化学式 CH3OH
摩尔质量 32.04 g/mol
外观 无色液体
密度 0.7918 g/cm³
熔点 –97 ℃(176K)
沸点 64.7 ℃ (337K)
在水中的溶解度 互溶
解离常数 ~ 15.5
黏度 0.59 mPa.s(20 ℃)
分子偶极矩 1.69 D(g)
危险性
警示性质标准词 R11,R23/24/25,R39/23/24/25
安全建议标准词 S1/2,S7,S16,S36/37,S45
闪点 11 ℃
临界温度 239.5℃
临界压力 8.09MPa
临界密度 0.272g/ml

用途

甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺  

制法

甲醇

甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:

2H2 + CO → CH3OH

合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。    

甲醇汽油

甲醇汽油是指把甲醇部分添加在汽油里,用甲醇燃料助溶剂复配的M系列混合燃料。其中:M15(在汽油里添加15%甲醇)清洁甲醇汽油为车用燃料,分别应用于各种汽油发动机,可以在不改变现行发动机结构的条件下,替代成品汽油使用,并可与成品油混用。甲醇混合燃料的热效率、动力性、启动性、经济性良好,具有降低排放、节省石油、安全方便等特点。世界各国根据不同国情,研发了M3、M5、M15、M20、M50、M85、M100等不同掺和比的甲醇汽油。目前,商用甲醇主要为M85(85%甲醇+15%汽油)和 M100,M100性能优于M85,具有更大的环境优越性。  

燃烧热的值及其燃烧方程式

CH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-725.76kJ/mol  

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