Metanol

Kedves Olvasó!

 

A korábbi bejegyzéseimben már sokat olvashattál a párolgás folyamatáról illetve a szilárd anyagok folyadékokkal történő nedvesítéséről. Ha esetleg lemaradtál ezekről, kellemes és hasznos böngészést kívánok a blogomhoz J

 

A következőekben a folyadékok pár alapvető tulajdonságáról, illetve a kísérleti munkám szempontjából is releváns oldószerekről olvashatsz ismeretterjesztő bejegyzéseket, melyeket konzultáció keretében tanár szakos hallgatók készítettek.

 

Üdvözlettel: Tóth Ildi

 

Kontakt: ildiko.toth@chem.u-szeged.hu

 

 

 

24_Metanol

 

Metanol

 

Kedves Olvasó!

 

A következő bejegyzésben a metanol jellemzőiről, tulajdonságairól, kémiai reakcióiról olvashat. Ahhoz, hogy a metanolt el tudjuk helyezni a szerves kémiában, először egy kis összefoglalót talál az alkoholokról, hiszen a metanol az alkoholok közé tartozik.

 

1. Alkoholok:

 

Az alkoholok szerves hidroxivegyületek, amelyeknek a molekuláiban telített szénatomhoz kapcsolódik a hidroxilcsoport. Általános képletük az ábrán látható.

Az alkoholokban a hidroxilcsoport telített szénatomhoz kapcsolódik

 

Az alkoholokat három szempont alapján lehet csoportosítani:

I. Értékűség szerint: azaz a hidroxilcsoportok száma szerint megkülönböztetünk egyértékű, kétértékű, háromértékű, stb. alkoholokat. Például a metanol egyértékű alkohol, benne egy hidroxilcsoport található.

II. Rendűség szerint: azaz, hogy a hidroxilcsoport milyen szénatomhoz kapcsolódik. Ha elsőrendű szénatomhoz, akkor elsőrendű (primer) alkoholról beszélünk, ha másodrendű szénatomhoz kapcsolódik, akkor másodrendű (szekunder) alkoholról, ha harmadrendűhöz, akkor harmadrendű (tercier) alkoholról beszélünk.

III. A szénlánc jellege szerint: az alkoholok lehetnek telítettek, telítetlenek, gyűrűsek, aromások vagy nyílt láncúak. Például a metanol telített alkohol.

 

Elnevezés:

Az egyértékű alkoholok szabályos neve, amelyek az alkánokból származtatottak, az alkanol. Az alkoholok nevét úgy képezzük, hogy a megfelelő szénhidrogén nevéhez „–ol” végződést kapcsolunk (pl. metanol). A végződés előtt számmal jelezzük, hogy melyik szénatomhoz kapcsolódik a hidroxilcsoport. Az egyszerűbb alkoholoknál használatos lehet a csoportfunkciós név is, vagyis a szénhidrogéncsoport neve + alkohol (pl. metil-alkohol). A többértékű alkoholok esetében a hidroxilcsoportokat az alapnévvel egybeírt „-diol”, „-triol” stb. utótaggal jelöljük.

 

 

Példák az alkoholok elnevezésére

 

2. Metanol:

 

A metanol a legegyszerűbb alkohol. Ez a vegyület metilcsoportból és hidroxilcsoportból áll, hagyományos neve metil-alkohol (CH₃-OH). Hétköznapi neve a faszesz, ami onnan ered, hogy régebben száraz fa lepárlásával állították elő.

 

 

A metanol molekula kalottmodellje

 

2.A. Fizikai, kémiai tulajdonságai:

 

A metanol színtelen, jellegzetes szagú, éghető folyadék. Dipólus molekula, a hidroxilcsoportok miatt a molekulák között erős hidrogénkötések alakulnak ki. Emiatt a vízzel korlátlanul tud elegyedni. Azonban a metilcsoport miatti apoláris jelleg lehetővé teszi, hogy szerves oldószerekkel is tudjon elegyedni.

Forráspontja jóval magasabb, mint az azonos szénatomszámú metáné, +65^oC, illetve magasabb az etánnál is.

Tökéletes égés során szén-dioxiddá és vízzé ég el:

 

2 CH₃OH + 3 O₂ = 2 CO₂ + 4 H₂O

 

Enyhe oxidációja során formaldehid keletkezik. Ezt az oxidációs folyamatot a réz katalizálja, olyan módon, hogy a felhevített réz felületén réz(II)-oxid keletkezik, és ezzel reagál az alkohol:

 

A metil-alkohol oxidációja során formaldehid keletkezik, amely egy szúrós szagú gáz

 

Metanol és szén-monoxid reakciójával három lépéses folyamatban ecetsavat is elő lehet állítani. A bruttó reakció egyenlet:

CH₃OH + CO   à   CH₃COOH

 

A metanolból vízelvonással, kondenzációs reakcióval dimetil-éter keletkezik. A vízelvonást savak katalizálják.

2 CH₃-OH   à   CH₃-O-CH₃ + H₂O

 

2.B. Előállítása:

 

Ma elsősorban szintézisgázból, vagyis szén-monoxidból és hidrogén elegyéből állítják elő:

 

A metanol előállítása

 

2.C. Felhasználás:

 

Kitűnő oldószer, a szerves vegyipar fontos kiindulási anyaga. Felhasználják továbbá a metil-alkoholt motorüzemanyagok adalékaként. Ilyen célra általában különleges autóversenyeken, repülőmodellekben használják, valamint a bioetanol mellett egyre inkább kezd elterjedni a biometanol is. Alkalmazzák ablakmosó folyadékban is, de mérgező jellege miatt ez egyre inkább háttérbe szorul. Ezen kívül használják még tüzelőanyagelemekben elektromos energia termelésére. A metanolból továbbá elő lehet állítani dimetilétert, formaldehidet és ecetsavat is (reakcióegyenletek fentebb), illetve különböző műanyagoknak, festékeknek lehet az alapanyaga.

 

 

Metanolból előállítható anyagok

 

2.D. Élettani hatása:

 

A metil-alkohol nagyon erős méreg, ugyanis a szervezetben az alkohol dehidrogenáz enzim a metanolt formaldehiddé alakítja, és ez sejtméregként hat, károsítja az idegrendszert. Veszélyességét növeli, hogy könnyen összetéveszthető az etil-alkohollal. Enyhébb mérgezés (30 mg/testsúly kilogramm) esetén vakságot okoz, de nagyobb mennyiségben biztos halálhoz vezet.

Metanol mérgezés esetén etil-alkoholt itatnak a beteggel, ugyanis a szervezet a két alkoholt ugyanazzal az enzimrendszerrel kezdi el lebontani, így a formaldehid képződése lelassulhat, mivel az etil-alkoholt is bontja ugyanaz az enzim.

A metil-alkohol bőrön keresztül is felszívódhat.

Érdekesség, hogy viszont a gyümölcspálinkában a hiánya azt jelzi, hogy az egy hamisítvány (kevesebb, mint 10 g/liter a pálinka megengedett metanol tartalma).

 

Onhausz Benita

Biológia – kémia osztatlan tanári szakos hallgató

 

 

Onhausz Benita bemutatkozása:

 

Onhausz Benita vagyok, biológia-kémia tanár szakos hallgató a Szegedi Tudományegyetemen. Nagyon szeretek gyerekekkel foglalkozni, gyerekek között lenni, és célom az, hogy tanárként megmutassam nekik a természet és a tudomány legszebb oldalait. Szabadidőmet szívesen töltöm a kutyusommal, valamint kirándulni is nagyon szeretek.