Свойства метанола и этанола – чем они отличаются?

Метанол и этанол – общие характеристики

Спирты – это органические соединения, содержащие по крайней мере одну гидроксигруппу, связанную с насыщенным атомом углерода. Современной химии известны десятки из них, но два наиболее важных с точки зрения использования человеком — это метанол (CH₃OH) и этанол (C₂H₅OH).  Оба представляют собой бесцветные жидкости с характерным резким запахом и жгучим вкусом.

Физические свойства метанола и этанола во многом очень похожи. К ним относится агрегатное состояние, цвет и аромат, а также чрезвычайно хорошая растворимость в воде – практически без ограничений.  Оба соединения также имеют относительно низкие температуры кипения, соответственно:  64,7°C и 78,3°C.

Как метанол, так и этанол также легко воспламеняются в любом агрегатном состоянии. При этом их реакции горения могут быть полными или неполными.  Кроме того, они не подвергаются ионной диссоциации, в результате чего имеют нейтральный pH.

Свойства метанола

Несмотря на то, что человечество пользуется свойствами спиртов уже тысячи лет, метанол был открыт только в 1661 г. Его автором был британский химик и физик Роберт Бойль, который провел перегонку древесины самшит – отсюда и альтернативное название соединения: древесный спирт. Только в 1834 году французским исследователям удалось определить структуру молекулы. Именно тогда был введен термин «метиловый спирт».

С точки зрения человека, два наиболее важных свойства метанола – это его сильная токсичность и тот факт, что он является отличным растворителем. Первое свойство означает опасность его использования, а благодаря второму он нашел широкое применение.

Поскольку метанол является ядом, его ни в коем случае нельзя употреблять или вдыхать. Даже доза в 10 мл метаболизируется в муравьиную кислоту. Она может разрушить зрительный нерв, вызывая постоянную слепоту.  Дальнейшие негативные последствия воздействия включают гипоксию на клеточном уровне, метаболический ацидоз и другие нарушения, приводящие даже к смерти. Смертельной дозой считается 15 мл чистого метанола.

Однако для химической промышленности метиловый спирт является прежде всего важным компонентом ключевых реакций.  Благодаря легкому превращению в формальдегид, углеводороды и метиламин, он используется для производства широкого спектра товаров повседневного спроса.

Для чего используется метанол?

Ежегодно в мире производится до 20 миллионов тонн метанола. Однако основным методом получения токсичного соединения является уже не перегонка древесины, а реакция гидрогенизации угарного газа в присутствии катализатора. Чаще всего этот процесс сопровождает производство биомассы.

Уникальные свойства метанола используются в основном в:

• производстве формальдегида, из которого получают, среди прочего, формалин, фанеру, клеи, изоляционные материалы и многое другое;
• производстве уксусной кислоты, муравьиного альдегида и других важных химических соединений;
• производстве топлива, особенно в качестве добавки для повышения октанового числа бензина;
• производстве антиобледенительных, моющих и дезинфицирующих средств;
• производстве растворителей;
• производстве взрывчатых веществ.

Метанол используется в фармацевтической промышленности, в производстве пластмасс и синтетических тканей, а также красителей, фунгицидов и даже фотопленок.  Пока он правильно маркирован и ответственно используется, он выполняет важную экономическую функцию. К сожалению, до сих пор есть немало случаев серьезного отравления метанолом.

Свойства и применение этанола

С химической точки зрения этанол является ближайшим родственником метанола. В одной молекуле он содержит на один атом углерода и два атома водорода больше. Это, на первый взгляд, небольшое отличие, однако, частично меняет свойства этилового спирта, делая его более безопасным для человека. К сведению, стоит отметить, что безопасность слишком часто бывает иллюзорной!

Этанол обладает бактерицидными и фунгицидными свойствами, а в правильной концентрации (минимум 70%) он также уничтожает вирусы. Также как метанол, он является эффективным растворителем и участвует во многих важных реакциях синтеза. Интересно, что он естественным образом вырабатывается дрожжами, метаболизирующими сахар. Этот механизм используется при ферментации пива или вина.

Помимо производства алкогольных напитков, одним из наиболее важных применений этанола является медицина. В основном он используется для дезинфекции и растворения медицинских веществ, нерастворимых в воде. Его также иногда назначают в качестве антидота при отравлении метанолом.

Этанол также используется для производства автомобильного и космического топлива, топливных элементов, а также растворителей, красок, маркеров и средств личной гигиены.  Позволяет эффективно извлекать масла из натурального сырья, такого как, например, конопля. В лабораториях он используется для снижения температуры используемых веществ.

Влияние этанола на здоровье человека

К сожалению, хотя этиловый спирт не так токсичен, как метанол, он ежегодно уносит больше жизней. При употреблении в виде напитков, таких как пиво, вино или водка, он является причиной до 20% трагических дорожных происшествий.  Он также связан с другими серьезными травмами, самоубийствами и тяжелыми заболеваниями.

за негативные последствия употребления алкоголя ответственность несут, прежде всего, психоактивные свойства этанола. Как вещество, оказывающее тормозящее действие на центральную нервную систему, он обеспечивает чувство расслабления, с одной стороны, а с другой – потерю равновесия, замедленные рефлексы и обезвоживание.  Он также ухудшает концентрацию внимания, ухудшает память, а в больших количествах приводит к интоксикации.

В долгосрочной перспективе этанол вызывает привыкание и приводит к развитию депрессии, социальных патологий и преступности. Всемирная организация здравоохранения также включила его в список веществ, являющихся канцерогенными для человека. Употребление алкоголя повышает риск развития рака пищевода, желудка, толстой кишки, поджелудочной железы и печени.

Метанол и этанол являются одними из ключевых видов химического сырья в современном мире. Однако их потенциальные и универсальные свойства не должны затмевать серьезную опасность, связанную с их негативным влиянием на здоровье человека!