Чем полезен и опасен спирт древесный? Все подробности

Метанол, или древесный спирт, широко используется в промышленности и быту. Однако это вещество может быть как полезным, так и опасным. Давайте разберемся, где и как применяется метанол, какие польза и вред он приносит.

1. Что такое метанол и где его применяют

Метанол (CH₃OH) — это бесцветная летучая жидкость с характерным запахом, которая хорошо смешивается с водой и органическими растворителями. Впервые метанол был получен в 1661 году Бойлем путем сухой перегонки древесины. Сейчас этот спирт древесный производят преимущественно из природного газа.

Основные области использования метанола:

• Производство формальдегида для синтеза пластмасс и других полимеров
• Получение метил-трет-бутилового эфира как высокооктановой добавки к бензинам
• Горючее для реактивных двигателей
• Антифриз и теплоноситель
• Растворитель лаков, красок, полимеров
• Сырье для органического синтеза: уксусной кислоты, уротропина, красителей

2. Получение метанола

В промышленности метанол синтезируют из смеси оксида углерода и водорода (синтез-газа) при давлении 10-35 МПа в присутствии оксидных катализаторов. Этот процесс был впервые осуществлен в Германии компанией BASF в 1923 году. Реакция идет по схеме:

CO + 2H₂ → CH₃OH

Крупнейшим производителем метанола является канадская компания Methanex с 11 заводами в разных странах. В Китае этот спирт древесный выпускают более 50 миллионов тонн в год.

В лаборатории метанол можно получить дегидратацией метаналя:

CH₃OCH₃ → CH₃OH + CH₂O

а также гидроксилированием окиси углерода на медно-цинковых катализаторах:

CO + 2H₂ → CH₃OH

В будущем возможно промышленное производство метанола из морских водорослей, которые активно поглощают CO₂ из атмосферы. Это позволит сделать получение метанола полностью экологичным.

3. Безопасное использование метанола

Несмотря на широкое применение, метанол токсичен для человека. При проглатывании всего 30 мл этого спирта медицинского может наступить летальный исход. Отравление проявляется головной болью, рвотой, помутнением зрения вплоть до слепоты.

При работе с метанолом обязательно использовать средства индивидуальной защиты (очки, перчатки, комбинезон), вентиляцию помещений и регулярно мыть руки. Емкости со спиртом древесный нужно плотно закрывать и хранить в специальном шкафу. При утечках и разливах следует немедленно удалить персонал из опасной зоны и устранить источник утечки.

Известны случаи массовых отравлений метанолом из-за употребления контрафактного алкоголя на его основе. В США предельно допустимая концентрация метанола в воздухе рабочей зоны составляет всего 5 мг/м3.

Для предотвращения случайного отравления метанол можно денатурировать добавлением горьких веществ, делающих его непригодным для питья. К сожалению, в России такая обработка пока не применяется.

4. Метанол как топливо

Благодаря высокому октановому числу, метанол перспективен в качестве моторного топлива. Он позволяет увеличить степень сжатия в двигателях внутреннего сгорания без детонации.

Гоночные боливиды и самолеты времен Второй мировой войны работали на смесях метанола с водой. Добавление 50% метанола к авиационному топливу в распыленном виде повышало мощность двигателей на 100 л.с. за счет охлаждающего эффекта.

В двигателях на топливных элементах метанол окисляется на платиновом катализаторе с выделением электроэнергии. Такие двигатели в 2-3 раза эффективнее бензиновых и практически не загрязняют окружающую среду.

5. Метанол в организме человека

Несмотря на токсичность, метанол в небольших количествах вырабатывается в печени и кишечнике самого человека. Этот спирт медицинский участвует в обменных процессах и метаболизируется ферментами АДГ и каталазой.

Возможно применение метанола для замещения утраченных тканей с помощью технологий регенеративной медицины. Например, искусственная кровь на основе перфторуглеродов использует метанол в качестве питательной добавки.

6. Меры предосторожности

При работе с метанолом в лабораторных и производственных условиях важно соблюдать правила безопасности:

• Использовать вытяжные шкафы и средства индивидуальной защиты
• Не употреблять пищу и напитки на рабочем месте
• Тщательно мыть руки после работы
• Хранить емкости со спиртом древесный в недоступном для посторонних месте
• Проводить инструктажи по правилам обращения с метанолом

Соблюдая эти несложные требования, можно максимально снизить риск отравления этим опасным веществом.

7. Альтернативы

В ряде областей вместо токсичного метанола возможно использование его аналогов, например:

• В качестве растворителя - толуол, ацетон
• Для получения формальдегида - метаналь
• В топливных элементах - этанол, этан

Однако заменители часто дороже или экологически менее безопасны метанола. Поэтому отказ от древесного спирта в обозримом будущем маловероятен.