Метилат натрия - удивительное вещество, обладающее уникальными свойствами. Его используют в самых разных областях: от медицины до производства топлива. Давайте разберемся, как получают этот реагент и где он находит применение.
Получение метилата натрия
Метилат натрия получают взаимодействием метанола и натрия. Эта реакция экзотермическая - происходит с выделением тепла. Поэтому процесс нужно контролировать, чтобы не произошло возгорание. При смешивании веществ выделяется водород:
CH3OH + Na → CH3ONa + H2↑
Полученный таким образом раствор содержит примеси исходного метанола. Для очистки его выпаривают и нагревают. В результате мы получаем твердый белый порошок - метилат натрия.
Основные физико-химические свойства реагента:
- Белый кристаллический гигроскопичный порошок
- Хорошо растворим в метаноле и этаноле
- При контакте с воздухом быстро теряет основные свойства
- Реагирует с водой и кислотами
Метилат натрия - едкое вещество, поэтому при работе нужно соблюдать меры предосторожности. Использовать резиновые перчатки, защитные очки и спецодежду. Проводить синтез только в вытяжном шкафу.
Применение в промышленности
Метилат натрия нашел широкое применение в разных отраслях.
Одно из ключевых направлений - производство биодизельного топлива. Его получают из растительных масел или животного жира. Метилат натрия выступает катализатором реакции переэтерификации:
Триглицериды жиров + Метанол →→Метиловые эфиры жирных кислот (Биодизель)
Еще одно важное применение - в качестве инициатора анионной полимеризации. Например, при взаимодействии метилата натрия с этиленоксидом образуются полиэфиры с высокой молекулярной массой. Эти полимеры используют для производства пластмасс и синтетических волокон.
В пищевой сфере метилат натрия применяют для переэтерификации растительных масел. Это позволяет изменять их физические и химические свойства для улучшения вкуса, запаха, окраски.
Еще одно перспективное направление использования метилата натрия - производство гербицидов и пестицидов. Он выступает реагентом или прекурсором для синтеза действующих веществ этих химических средств защиты растений.
Применение в лаборатории
Наряду с промышленным применением, метилат натрия широко используется и в лабораториях.
Во-первых, это универсальный лабораторный реагент. Его часто применяют в качестве основания в реакциях органического синтеза. Например, для депротонирования кислот с образованием соответствующих солей.
Во-вторых, метилат натрия выступает реагентом в реакциях дегидрогалогенирования. Эти реакции позволяют удалять атомы галогенов (фтора, хлора, брома, йода) из органических молекул:
R-X + CH3ONa → R-H + CH3O-X
Еще одно важное применение метилата натрия в лаборатории - синтез сложных эфиров. Для этого органические кислоты обрабатывают избытком метанола в присутствии данного реагента:
R-COOH + CH3OH → R-COOCH3 + H2O
Хранение реагента
Для длительного хранения метилат натрия необходимо соблюдать определенные условия.
Во-первых, его нужно держать в плотно закрытой таре, поскольку реагент быстро поглощает углекислый газ и влагу из воздуха. Это приводит к снижению его основных свойств.
Во-вторых, важно исключить попадание воды, так как происходит гидролиз с выделением едкого гидроксида натрия и легковоспламеняющегося метанола.
Для хранения лучше всего использовать сухие, хорошо вентилируемые помещения. Температура должна быть умеренной, вдали от источников огня и тепла.
Безопасность при работе
Хотя метилат натрия и находит широчайшее применение, с этим реагентом нужно обращаться максимально осторожно.
В первую очередь, он обладает выраженным едким действием. При попадании на кожу и слизистые может вызывать серьезные ожоги.
Кроме того, большую опасность представляет самопроизвольное воспламенение метилата натрия на воздухе. Это связано с образованием перекисей и последующим разложением.
Поэтому все операции нужно проводить в вытяжном шкафу, используя резиновые перчатки, защитную одежду и очки.
