متانول چیست؟ کاربردها و مزایای مصرف این ماده
فهرست مطالب
متانول چیست و چه کاربردی دارد؟
متانول (متیل الکل) در اصل با گرم شدن تراشه‌های چوب در غیاب هوا تولید می‌شد.برخی از کربوهیدرات‌های موجود در چوب تجزیه می‌شوند و متانول تشکیل میشود و سپس بخار متانول متراکم میشود.این روند منجر به نام الکل چوب به عنوان نام رایج دیگر متانول شد.متانول با واکنش کاتالیزوری مونوکسیدکربن (CO) با گاز هیدروژن (H2) تحت دمای بالا و فشار به صورت تجاری سنتز میشود.
متانول به طور طبیعی در بدن انسان، حیوان و گیاهان ایجاد میشود.گزارشات مربوط به قرار گرفتن در معرض و سمیت در اثر مواجهه صنعتی و شغلی با متانول به بیش از 100 سال قبل برمی‌گردد.گزارش‌های اخیر مسمومیت با متانول عمدتا به دلیل مصرف تصادفی یا عمدی متانول مانند الکل های دانه تقلبی است.مخلوط مونوکسیدکربن و هیدروژن مورد نیاز برای تولید متانول می‌تواند با سوزاندن نسبی زغال سنگ در حضور آب تولید شود.با تنظیم دقیق مقدار آب اضافه شده، می‌توان نسبت صحیح مونوکسید کربن به هیدروژن را بدست آورد.
متانول به عنوان یک حلال آلی قطبی دارای خواص عالی است و به عنوان حلال صنعتی به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.البته سمی‌تر از اتانول است و در صورت استنشاق یا بلع زیاد ممکن است باعث کوری یا مرگ شود.
متانول و موارد استفاده ازآن
متانول دارای کاربردهای عمومی (به عنوان مثال استفاده به عنوان حلال) و کاربرد صنعتی است.این ترکیب ماده اولیه‌ای است که برای تولید فرمالدئید و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.و در ساخت محصولات تجاری مانند مایع شستشوی شیشه جلو ماشین و داروسازی استفاده میشود.
همچنین از متانول به عنوان افزودنی سوخت و در شکستن هیدرولیک (شکستن) برای بازیابی نفت و گاز طبیعی از سازه‌های سنگی زیرزمینی استفاده میشود.متانول دارای درجه اکتان بالا و انتشار آلاینده‌های کم است ویژگی‌هایی که از آن به عنوان یک سوخت با ارزش برای موتورهای خودرو استفاده می‌کند.
تاریخچه متانول
از اواخر دهه 1960 تا سال 2006، اتومبیل‌های ایندیاناپولیس 500، مسابقه اتومبیلرانی که هر ساله در پیست وی موتور ایندیاناپولیس برگزار می‌شد.از موتورهای متانول سوز استفاده می‌کردند.متانول زمانی به عنوان سوخت موتور تجاری مورد توجه قرار می‌گرفت زیرا ارزان‌تر از اتانول است و می‌تواند از منابع طبیعی و ذغال سنگ تهیه شود.با این حال، افزایش علاقه به سوخت‌های مبتنی بر اتانول و دشواری‌های مربوط به خواص حلال متانول، که باعث مشکلاتی در سیستم‌های سوخت –
به ویژه در اتومبیل‌های تزریق شده سوخت میشود، منجر به کاهش علاقه تجاری به سوخت‌های متانول شده است.متانول تمایل به حل قطعات پلاستیکی و لاستیکی استفاده شده در سیستم‌های سوخت مدرن دارد .و باید از مواد مختلفی استفاده شود که بتواند در معرض متانول برای مدت زمان طولانی بدون حل شدن یا ترک خوردن باقی بماند.
متانول و رفتار و سرنوشت محیطی آن
فشار بخار کم متانول (127 میلی متر جیوه در دمای 25 درجه سانتیگراد) و ثابت قانون هنری 4.55 10 6 atm-m3 mol 1 عوامل مهمی در تمایل آن به فرار از خاک و آب به هوا هستند.Koc اندازه گیری شده 2.75 نشان می‌دهد که متانول در خاک بسیار متحرک خواهد بود و بر روی رسوبات و خاک‌های معلق در آب جذب نمی‌شود.
در آب، انتظار می‌رود که تبخیر یک رفتار مهم محیطی نسبت به جذب روی رسوبات باشد.در خاک، انتظار می‌رود که متانول بسیار متحرک باشد و به خصوص از خاک مرطوب فرار کند.از آنجا که به خوبی به خاک متصل نمی‌شود، متانول می‌تواند از طریق خاک مهاجرت کرده و وارد آب‌های زیرزمینی شود.در هوا، متانول از طریق واکنش با رادیکال‌های هیدروکسیل موجود در هوا تخریب میشود و نیمه عمر آن در هوا حدودا 18 روز است.
چگونگی خارج کردن متانول از هوا
متانول را می‌توان با آب باران از هوا خارج کرد.نیمه عمر متانول در خاک لوم شنی از 1 تا 3 روز است.تجزیه بیولوژیکی متانول بسته به خصوصیات خاک می‌تواند سریع باشد.چندین گونه از متیلوباکتریوم و متیلوموناس می‌توانند از متانول به عنوان منبع کربن استفاده کنند.پتانسیل غلظت زیستی آن در موجودات آبزی کم است.ضریب پارتیشن منفی اکتانول- آب (0.77-) نشان دهنده اولویت آن برای حلالیت در آب نسبت به حلالیت در چربی‌ها است.
قرار گرفتن در معرض متانول
متانول می‌تواند از منابع طبیعی (به عنوان مثال، انتشار از گیاهان خاص، به عنوان محصول جانبی تخریب مواد آلی) و همچنین از طریق استفاده انسان از متانول به عنوان حلال، آزاد شود.متانول یک قسمت طبیعی از رژیم غذایی انسان است (از طریق سطح پایین میوه‌ها و سبزیجات تازه) و با تجزیه متابولیک سایر محصولات در بدن تولید میشود.
متانول در بدن انسان
غذا منبع اصلی قرار گرفتن در معرض متانول در انسان است.تماس با متانول در محل کار ممکن است از طریق استنشاق و تماس پوستی با این ترکیب رخ دهد.جمعیت عمومی ممکن است از طریق استنشاق هوای محیط، بلعیدن غذا و آب آشامیدنی، استفاده از محصولاتی که متانول دارند.
(به عنوان مثال رنگ‌ها، مایعات شیشه پاک کن جلو اتومبیل) و کشیدن محصولات توتون در معرض متانول قرار بگیرند.میزان متانول 80-180 میلی گرم در دود هر سیگار شناسایی شده است.در مناطق روستایی میزان متانول در هوا از حدود 2 تا 12 قسمت در میلیارد یافت شده است.
سمیت متانول
فارغ از مسیر قرار گرفتن در معرض متانول، این ترکیب به راحتی و به طور یکنواخت در تمام اندام‌ها و بافت‌ها به عنوان تابعی از محتوای آب آن‌ها توزیع میشود.جذب از طریق استنشاق گزارش شده است که 60٪ از دوز استنشاق شده است.متانول از طریق پوست انسان جذب میشود.در انسان، متانول به دلیل تجزیه و دفع آن در هوای بازدم یا ادرار، در بدن باقی نمی‌ماند.
پس از جذب، متانول بدون تغییر از طریق ادرار دفع میشود…یا در کبد متابولیزه میشود و در نهایت به صورت دی‌اکسید کربن دفع میشود.بیشتر از 90٪ دوز تجویز شده، حدود 2٪ بدون تغییر در هوای بازدم و 1٪ بدون تغییر در ادرار دفع میشود. بسته به دوز، نیمه عمر برای حذف متانول از حدود 1 روز یا بیشتر است.اکسیداسیون متانول به دی اکسید کربن (CO2) طی مراحل مختلف آنزیمی انجام میشود.
واکنش های متانول
متانول ابتدا از طریق واکنش کاتالاز / پراکسیداز (شایع در موش صحرایی) یا اکسیداسیون الکل دهیدروژناز (غالب در انسان و میمون) به فرمالدئید تبدیل میشود.فرمالدئید مشتق شده از متانول سپس با گلوتاتیون متصل میشود و از طریق یك دهیدروژناز وابسته به نوكلوتید نیكوتین آمید آدنین به s-فرمیل گلوتاتیون تبدیل میشود.
مزدوج s-فرمیل گلوتاتیون متعاقباً توسط تیولاز هیدرولیز میشود تا اسید فرمیک و گلوتاتیون تشکیل شود.اسید فرمیک، به صورت فرمات، از طریق کمپلکس با تتراهیدروفولات وارد ذخیره کربن بدن در کبد میشود، جایی که پس از اکسیداسیون بعدی به عنوان CO2 آزاد میشود.
متانول و میزان سمیت این محصول
خواص سمی متانول نتیجه تجمع ماده فرمات در خون و بافت‌های افرادی است که در معرض آن قرار گرفته‌اند.به نظر می‌رسد انسان نسبت به سمیت متانول حساس هستند، زیرا با موش مقایسه میشود.به نظر می‌رسد فرمات با نقش یک سم میتوکندری مستقیماً بر شبکیه و عصب بینایی تأثیر می‌گذارد.اعتقاد بر این است که فرمات با مهار فعالیت سیتوکروم اکسیداز به عنوان یک سم متابولیک عمل می‌کند.سلول‌های عصب بینایی دارای ذخایر کم سیتوکروم اکسیداز هستند و بنابراین ممکن است نسبت به مهار متابولیک ناشی از فرمات حساس باشند.
سمیت ایمنی
شواهد محدودی وجود دارد که متانول به عنوان سوخت تأثیرات منفی بر روی برخی از اقدامات عملکرد ایمنی بدن دارد .اما اگزوز بنزین فاقد متانول اثر قوی‌تری نسبت به اگزوز حاوی متانول داشته است.
در حال ثبت رای