مقدمة عامة
يعتبر الميثانول من المركبات الكيميائية الهامة ذات الاستخدامات المتعددة في مختلف الصناعات. يهدف هذا المقال إلى تقديم معلومات شاملة حول هذا المركب، بدءًا من خصائصه الأساسية وصولًا إلى طرق إنتاجه ومخاطر استخدامه.
نظرة مفصلة عن الميثانول
الميثانول، المعروف أيضًا باسم الكحول الميثيلي، هو أبسط أنواع الكحولات. يتركب جزيئه من مجموعة ميثيل (CH3) مرتبطة بمجموعة هيدروكسيل (OH). كان يُستخلص قديمًا من تقطير الخشب، لذا أُطلق عليه اسم كحول الخشب. في الوقت الحاضر، يتم إنتاجه صناعيًا من خلال تفاعل أول أكسيد الكربون مع الهيدروجين بوجود عوامل مساعدة.
خصائص الميثانول الأساسية
يتميز الميثانول بمجموعة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية المميزة، والتي تجعله مفيدًا في العديد من التطبيقات. فيما يلي جدول يلخص أهم هذه الخصائص:
الخاصية | القيمة |
---|---|
الاسم | ميثانول أو الكحول الميثيلي |
الصيغة الكيميائية | CH3OH |
الوزن الجزيئي | 32.042 غم/مول |
الحالة الفيزيائية | سائل |
اللون | عديم اللون |
الرائحة | رائحة كحولية خفيفة مميزة |
درجة الغليان | 64.7 درجة مئوية |
درجة التجمد | -97.8 درجة مئوية |
نقطة الاشتعال | 9 درجة مئوية (كأس مغلق)، 15.6 درجة مئوية (كأس مفتوح) |
الذوبانية | يمتزج بالماء، يذوب في الإيثانول والأسيتون |
الكثافة | 0.79 غم/سم3 |
ضغط البخار | 92 mmHg (عند 20 درجة مئوية) |
السلامة | سام، قابل للاشتعال، خطر |
بالإضافة إلى إنتاجه صناعيًا، يوجد الميثانول بشكل طبيعي بكميات قليلة نتيجة للعمليات البيولوجية وإطلاقات البراكين والنباتات. تتمثل أهميته في كونه مادة أساسية في العديد من الصناعات الكيميائية، بما في ذلك الصناعات الغذائية والدوائية والبلاستيكية. كما أنه يعتبر وقودًا بديلاً صديقًا للبيئة.
الاستخدامات المتنوعة للميثانول في الصناعة
للميثانول تطبيقات واسعة النطاق في مختلف القطاعات الصناعية، مما يجعله مركبًا حيويًا في الاقتصاد العالمي. تشمل بعض هذه التطبيقات ما يلي:
- الصناعات الكيميائية: يستخدم في إنتاج العديد من المواد الكيميائية مثل الدهانات، السجاد، والبلاستيك.
- الوقود البديل: يمكن استخدامه كوقود للسيارات، وسائل النقل الأخرى، والأفران، مما يساهم في تقليل الانبعاثات الضارة.
- تصنيع المركبات الكيميائية: يعتبر مادة أساسية في إنتاج مركبات كيميائية أخرى مثل الفورمالدهيد.
- الصناعات الدوائية والصيدلانية: يدخل في صناعة الفيتامينات والعديد من الأدوية.
- الصناعات التجميلية: يستخدم في صناعة العطور ومنتجات العناية بالبشرة.
- المذيبات: يستخدم كمذيب في الصناعات الكيميائية والمختبرات نظرًا لقدرته العالية على إذابة العديد من المواد.
- مانع التجمد: يضاف إلى الوقود لمنع تجمده في درجات الحرارة المنخفضة.
- معالجة المياه العادمة: يستخدم في بعض عمليات معالجة المياه العادمة لإزالة الملوثات.
- استخراج النفط والغاز: يخلط بالماء للمساعدة في استخراج النفط والغاز الطبيعي من الآبار.
أساليب تصنيع الميثانول
يتم إنتاج الميثانول صناعيًا باستخدام طريقتين رئيسيتين:
- التحضير بالضغط المنخفض: في هذه الطريقة، يتم إدخال الغاز الصناعي (الذي يختلف تركيبه حسب المصدر، مثل الفحم) إلى مفاعل يحتوي على عامل مساعد. يحتوي الغاز عادة على أول أكسيد الكربون والهيدروجين، واللذان يتحولان إلى ميثانول وماء. يتم فصل الماء لاحقًا بالتكثيف، ويعاد إدخال الغاز المتبقي إلى المفاعل مع إضافة غاز جديد. تتميز هذه الطريقة بتكلفتها المنخفضة نظرًا لاستخدام ضغط منخفض.
- التحضير بالضغط المرتفع: يتم إدخال أول أكسيد الكربون والهيدروجين إلى مفاعل مع وجود عامل مساعد، ويتم تصنيع الميثانول تحت ضغط مرتفع.
الأخطار المتعلقة بالاستخدام وإرشادات السلامة
الميثانول مادة سامة يجب التعامل معها بحذر شديد. ابتلاع الميثانول يمكن أن يؤدي إلى أضرار خطيرة، بما في ذلك العمى والموت. يتحول الميثانول في الجسم إلى فورمالدهيد، وهي مادة شديدة السمية. استنشاق أبخرة الميثانول يمكن أن يسبب تهيجًا في الجهاز التنفسي والعيون. كما أنه مادة قابلة للاشتعال، لذا يجب إبعاده عن مصادر اللهب والحرارة.
عند التعرض للميثانول، يجب اتباع الإجراءات التالية:
- في حالة الابتلاع: عدم محاولة التقيؤ، شرب 1-2 كوب من الماء ببطء، ومراجعة الطبيب فورًا.
- في حالة ملامسة الجلد أو العينين: غسل المنطقة المصابة بالماء لمدة 15-20 دقيقة.
- في حالة استنشاق الأبخرة: الخروج إلى الهواء النقي.
- التخلص السليم: تجنب رمي الميثانول في البيئة لمنع الضرر بالكائنات الحية.
المراجع
- Pub Chem (26/1/2022), “Methanol (Compound)”, Pub Chem, Retrieved 26/1/2022. Edited.
- Editors of Britannica (20/7/1998), “Methanol”, Britannica, Retrieved 26/1/2022. Edited.
- Methanol Institute (26/1/2022), “APPLICATIONS”, Methanol Institute, Retrieved 26/1/2022. Edited.