〈江西甲醇原理〉甲醇是什么东西?有什么用?
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甲醇是什么东西?有什么用?
优质回答甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度 1.11,蒸气压 13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸下限 6~36.5 % ,能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。燃烧反应式为:
2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O
用途
甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。
制法
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:
2 H2 + CO → CH3OH
合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
安全机理
甲醇被大众所熟知,是因为其毒性。工业酒精中大约含有4%的甲醇,被不法分子当作食用酒精制作假酒,而被人饮用后,就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升。
甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),然后对人体产生伤害。常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊。严重者会失明,乃至丧命。失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏,产生永久性损害。甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭。
甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒(酒精度通常在60度)的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打(碳酸氢钠)的方式来中和。
渗碳用甲醇的原理是什么
优质回答甲醇作为渗碳剂中的一种碳源,在渗碳过程中可以促进金属表面的碳化反应,提高金属的硬度和耐磨性,同时还可以溶解其他成分,从而保证渗碳层的质量。
1、甲醇在渗碳温度下会分解成甲烷和氢气,甲烷是一种碳源,可以与金属表面的碳原子结合形成碳化物层,从而提高金属的硬度和耐磨性,同时,氢气可以还原金属表面的氧化物,促进渗碳剂和金属表面的反应。
2、甲醇还可以起到溶剂的作用,可以将渗碳剂中的其他成分溶解并带入金属表面,促进渗碳反应的进行。
甲醇是什么
优质回答甲醇 Methanol
甲醇易燃,其蒸气与空气能形成爆炸混合物,甲醇完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气,同时放出热量。方程式:CH3OH+O2→CO2+H2O 工业制法和储备工业上用一氧化碳和氢气的混合气(合成气)在一定的条件下制备甲醇。
甲醇可用做溶剂和燃料,也是一种化工原料,主要用于生产甲醛。甲醇分子中,碳原子以sp3杂化轨道成键,氧原子以sp3杂化轨道成键,为极性子。主要参数见下:
IUPAC英文名 Methanol
CAS号 67-56-1
RTECS号 PC1400000
SMILES CO
化学式 CH3OH
摩尔质量 32.04 g/mol
外观 无色液体
密度 0.7918 g/cm³
熔点 –97 ℃(176K)
沸点 64.7 ℃ (337K)
在水中的溶解度 互溶
酸解离常数 ~ 15.5
黏度 0.59 mPa·s(20 ℃)
分子偶极矩 1.69 D(g)
危险性
警示性质标准词 R11,R23/24/25,R39/23/24/25
安全建议标准词 S1/2,S7,S16,S36/37,S45
闪点 11 ℃
临界温度 239.5℃
临界压力 8.09MPa
临界密度 0.272g/ml
理化性质
甲醇是一种无色、透明、易燃、易挥发的有毒液体,常温下对金属无腐蚀性(铅、铝除外),略有酒精气味。分子量32.04,相对密度0.792(20/4℃),熔点-97.8℃,沸点64.5℃,燃烧热725.76KJ/mol,闪点12.22℃,自燃点463.89℃,蒸气密度1.11,蒸气压13.33KPa(100mmHg 21.2℃),蒸气与空气混合物爆炸极限6~36.5 %(体积比),能与水、乙醇、乙醚、苯、酮、卤代烃和许多其他有机溶剂相混溶,但是不与石油醚混溶,遇热、明火或氧化剂易燃烧。挥发途中也会使物体油漆表面遭腐蚀。燃烧反应式为:
2CH3OH + 3O2 → 2CO2 + 4H2O
用途
甲醇用途广泛,是基础的有机化工原料和优质燃料。主要应用于精细化工,塑料等领域,用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲酯等多种有机产品,也是农药、医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油掺烧。甲醇和氨反应可以制造一甲胺。
制法
甲醇的生产,主要是合成法,尚有少量从木材干馏作为副产回收。合成的化学反应式为:
2H2 + CO → CH3OH
合成甲醇可以固体(如煤、焦炭)液体(如原油、重油、轻油)或气体(如天然气及其他可燃性气体)为原料,经造气净化(脱硫)变换,除去二氧化碳,配制成一定的合成气(一氧化碳和氢)。在不同的催化剂存在下,选用不同的工艺条件。单产甲醇(分高压法低压和中压法),或与合成氨联产甲醇(联醇法)。将合成后的粗甲醇,经预精馏脱除甲醚,精馏而得成品甲醇。高压法为BASF最先实现工业合成的方法,但因其能耗大,加工复杂,材质要求苛刻,产品中副产物多,今后将由ICI低压和中压法及Lurgi低压和中压法取代。
健康危害
甲醇被大众所熟知,是因为其毒性。工业酒精中大约含有4%的甲醇,被不法分子当作食用酒精制作假酒,而被人饮用后,就会产生甲醇中毒。甲醇的致命剂量大约是70毫升,酒中人饮用的最高限量为o.lg/Kg。
甲醇有较强的毒性,对人体的神经系统和血液系统影响最大,它经消化道、呼吸道或皮肤摄入都会产生毒性反应,甲醇蒸气能损害人的呼吸道粘膜和视力。急性中毒症状有:头疼、恶心、胃痛、疲倦、视力模糊以至失明,继而呼吸困难,最终导致呼吸中枢麻痹而死亡。慢性中毒反应为:眩晕、昏睡、头痛、耳鸣、视力减退、消化障碍。甲醇摄入量超过4克就会出现中毒反应,误服一小杯超过10克就能造成双目失明,饮入量大造成死亡。致死量为30毫升,甲醇在体内不易排出, 会发生蓄积,在体内氧化生成甲醛和甲酸也都有毒性。在甲醇生产工厂,我国有关部门规定,空气中允许甲醇浓度为50mg/m3,在有甲醇气的现场工作须戴防毒面具,废水要处理后才能排放,允许含量小于200mg/L。
甲醇的中毒机理是,甲醇经人体代谢产生甲醛和甲酸(俗称蚁酸),然后对人体产生伤害。常见的症状是,先是产生喝醉的感觉,数小时后头痛,恶心,呕吐,以及视线模糊。严重者会失明,乃至丧命。失明的原因是,甲醇的代谢产物甲酸会累积在眼睛部位,破坏视觉神经细胞。脑神经也会受到破坏,产生永久性损害。甲酸进入血液后,会使组织酸性越来越强,损害肾脏导致肾衰竭。
职业禁忌症:视网膜及视神经病;
职业疾病:职业性急性甲醇中毒
健康检查周期:2年
解毒方法 甲醇中毒,通常可以用乙醇解毒法。其原理是,甲醇本身无毒,而代谢产物有毒,因此可以通过抑制代谢的方法来解毒。甲醇和乙醇在人体的代谢都是同一种酶,而这种酶和乙醇更具亲和力。因此,甲醇中毒者,可以通过饮用烈性酒(酒精度通常在60度)的方式来缓解甲醇代谢,进而使之排出体外。而甲醇已经代谢产生的甲酸,可以通过服用小苏打(碳酸氢钠)的方式来中和。
急性甲醇中毒患者应及时送医院抢救。误饮甲醇者,早期可用苏打水洗胃,以排除甲醇在胃内的贮留。超过 3日者,可用发汗剂及泻药。遇到视力紊乱时,应反复进行腰椎穿刺,以预防视神经萎缩,并给以大量维生素 B族和血管扩张剂,或给以氧气吸入和少量多次输血。也可采用针刺和中药等治疗。
甲醇合成的原理是什么?
优质回答二氧化碳和氢气反应生成甲醇的方程式如下:
CO2 + 3H2 -> CH3OH
这是一种重要的催化反应,通常在高温高压条件下进行。甲醇是一种可再生能源和化工原料,具有广泛的应用前景,在减少化石燃料依赖和减少温室气体排放中具有重要意义。
原理如下:
该反应实际上是一种还原反应,将更高氧化态的碳(CO2)还原为较低氧化态的碳(CH3OH)。还原反应是一种电子转移过程,在该过程中氢气充当还原剂,接受氧化碳的电子。
甲醇的合成是一个复杂的催化过程,涉及多个步骤。详细了解该过程需要深入了解催化剂和反应机理。
首先,选择合适的催化剂对反应至关重要。目前常用的催化剂包括金属配合物,如铜、银、锌等。这些金属具有良好的催化活性和选择性。
在反应中,CO2首先经过吸附到催化剂表面上,然后发生催化加氢反应。吸附过程有助于提高反应速率和催化剂的活性。氢气在反应中与吸附在催化剂表面的CO2发生反应,形成甲醇。
该过程涉及多个反应步骤,其中最关键的步骤是CO2的活化和氢气的加氢反应。CO2的活化是指将CO2从稳定存在的线性分子转变为高活性的中间体,以便与氢气进行反应。在金属催化剂的作用下,CO2经历了活化,并减少了碳-氧键的键能,使得该键易于断裂。
在活化之后,氢气尽可能容易地加入CO2中,并触发一系列的还原步骤。这些还原步骤包括氢气在催化剂表面吸附、质子化生成中间体、质子转移、电子转移等。
最终,通过一系列反应步骤,甲醇得以形成。甲醇的生成可以通过直接的还原反应,也可以通过生成一系列中间体来实现。
除了催化剂,反应条件也对反应结果产生重要影响。常见的反应条件包括温度、压力和气体组成等。一般来说,较高的温度和压力有助于提高反应速率,但过高的温度和压力可能导致不可逆反应或产生不良的副产物。
值得注意的是,CO2和氢气反应生成甲醇的反应机理和催化剂还处于研究阶段,尚存在许多未解决的问题。因此,对于该反应的深入理解和改进仍然是必要的。但可以肯定的是,利用CO2和氢气合成甲醇是一种有前景的方法,可以帮助减少二氧化碳排放和开发可持续能源。对此的研究将有助于推动清洁能源的发展和环境保护。
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