МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ (метанол, карбинол, древесный спирт) СН₃ОН, молекулярная масса 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; температура плавления — 93,9 °С, температура кипения 64,509°С; d²⁰₄ 0,7914; n_D²⁰ 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); t_крит 240,1⁰С, p_крит 7,977 МПа, d_кpит272 кг/м³; m 0,57^.10^-30 Кл^.м; e 32,63 (25 °С); DH⁰_oбр -238,9 кДж/моль (жидкость), -201,0 b b0,6кДж/моль (газ), DH⁰_сгор, -715 кДж/моль, DH⁰_исп 37,9 b 0,2 кДж/моль, DH_пл 3,17 кДж/моль; теплопроводность 202,3^.10^-3 Вт/(м^.К) (жидкость), 150,7^.10^-4 Вт/(м^.К) (газ); С⁰_р 44,129 Дж/(моль^.К). Теплоемкость для температур 0-50 °С определяют по уравению С_р = 2,3815 + 0,0586^.t [кДж/(кг^.К)], в газообразном состоянии для температур 0-1200°С-по уравению С_р = 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

М.с. смешивается во всех соотношениях с водой (свойства водных растворов МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. приведены в табл.), спиртами, ацетоном, бензолом; образует азеотропные смеси с ацетоном (т.кип. 55,7°С; 12% МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс.), бензолом (т.кип. 57,5°С; 39% МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс.), CS₂ (т.кип. 37,65°С; 14% МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс.), ССl₄ (температура кипения 55,7°С; 20,66 % МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс.) и многие др. соединениями.

По химический свойствам МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с.-типичный одноатомный алифатич. спирт: сочетает свойства очень слабого основания и еще более слабой кислоты. С щелочными металлами образует метилаты, например CH₃ONa, с кислотами-сложные эфиры (реакция ускоряется в присутствии сильных минеральных кислот), например с HNO₂ дает метил-нитрит CH₃ONO (количественно), с H₂SO₄ при температуре ниже 100°С-метилсульфат CH₃OSO₂OH, с карбоновыми кислотами-RCOOCH₃. Окисляется кислородом воздуха (катализатор-Ag, Сu, оксиды Fe, Mo, V и др.) при 500-600 °С до формальдегида: СН₃ОН + 0,5О₂ НСНО + Н₂О; при пропускании паров МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. над медьсодержащим катализатор образуется метилформиат: 2СН₃ОННСООСН₃ + 2Н₂. Последний получается также при взаимодействии МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. и СО в присутствии ме-тилатов щелочных металлов, а в присутствии родиевого катализатор и СН₃I они дают уксусную кислоту. При взаимодействие со смесью СО и Н₂ МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. превращается в этанол и др. спирты. Он разлагается водяным паром на катализаторе: СН₃ОН + Н₂ОЗН₂ + + СО₂. После очистки от СО₂ получают Н₂ 98%-ной чистоты. Таким способом производят Н₂ в передвижных установках небольшой мощности.

При взаимодействие с NH₃ в присутствии дегидратирующих катализаторов МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. образует метиламины:

Аррматич. амины метилируются МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. в присутствии H₂SO₄ (200 °С; 3 МПа): C₆H₅NH₂ + 2CH₃OH C₆H₅N(CH₃)₂+ + 2Н₂О. При 3,5 МПа и 340-380 °С он реагирует с бензолом, образуя толуол. Дегидратацией МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. при повышенных температурах (катализатор-Аl₂О₃) получают диметиловый эфир: 2СН₃ОНСН₃ОСН₃ + Н₂О. На высококремнистых цеолитах при 340-450°С МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. превращается в парафины и ароматические углеводороды. С галогеноводородными кислотами, SO₂Cl₂ или РОСl₃ образует метилгалогениды. Взаимод. МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. с иодом и фосфором в промышлености получают метилиодид: 10СН₃ОН + 5I₂ + 2Р 10СН₃I + 2Н₃РО₄ + 2Н₂О. При повышенных температурах на катализаторе МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. разлагается на СО и Н₂.

В промышлености МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. получают главным образом каталитических реакцией из синтез-газа: СО₂ + ЗН₂СН₃ОН + Н₂О + 49,53 кДж; образующаяся вода вступает в реакцию: Н₂О + СОСО₂ + + Н₂ + 41,2 кДж. Константа равновесия образования МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. из СО₂ и Н₂ с учетом ассоциации паров может быть рассчитана по уравению.

Сырьем для производства МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. служат главным образом природные газ и отходы нефтепереработки (см., например, Газификация нефтяных остатков), а также коксующийся уголь (см. Газификация твердых топлив), газы производства ацетилена пиролизом природные газа и др. До 1960-х гг. МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. синтезировали только на цинкхромовом катализатор при 300-400 °С и давлении 25-40 МПа. Впоследствии распространение получил синтез МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. на медьсодержащих катализатор (медьцинкалюмохромовом, медь-цинкалюминиевом или др.) при 200-300°С и давлении 4-15 МПа.

Совр. технол. схема производства МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. из природные газа включает следующей основные стадии. 1) Очистку природные газа от соединение серы гидрироваиием их до H₂S, который затем адсорбируют поглотителем-ZnO. 2) Конверсию природные газа в синтез-газ-в основные паровую или пароуглекислотную, а также парокисло-родную или парокислородноуглекислотную. После охлаждения и конденсации водяных паров газ компримируют.

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

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

Применяют МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с. главным образом для производства формальдегида; его используют также для получения метилметакрилата, метиламинов, диметилтерефталата, метилформиата, метилхлори-да, уксусной кислоты, лек. веществ 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 МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. уксусного ангидрида, винилацетата, этанола, ацетальдегида, этиленгликоля и др. многотоннажных нефтехимический продуктов.

Температура вспышки 15,6°С (в открытой чашке), температура самовоспламенения 464 °С, КПВ 6,70-36,5%. МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ с.-сильный, преимущественно 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 производство около 14 млн. т/год (1983).

Впервые МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. был выделен из продуктов сухой перегонки древесины Ж. Дюма и Э. Пелиго, которые, сопоставив его свойства со свойствами винного спирта, дали первые представления о классе спиртов (1835). В 1857 МЕТИЛОВЫЙ СПИРТ Бертло синтезировал МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. омылением метилхлорида. Синтетич. МЕТИЛОВЫЙ СПИРТс. начали получать с 1923.

Химическая энциклопедия. Том 3 >> К списку статей