Vlastnosti metanolu a etanolu – ako sa líšia?

Metanol a etanol – spoločné znaky

Alkoholy sú organické zlúčeniny obsahujúce aspoň jednu hydroxylovú skupinu viazanú na nasýtený atóm uhlíka. Moderná chémia ich pozná desiatky, no dve najdôležitejšie z hľadiska humánneho využitia sú metanol (CH ₃ OH) a etanol (C ₂ H ₅ OH). Obidve sú bezfarebné kvapaliny s charakteristickým štipľavým zápachom a horiacou chuťou. Fyzikálne vlastnosti metanolu a etanolu sa v mnohých aspektoch prekrývajú. Okrem fyzikálneho stavu, farby a vône sa vyznačujú aj mimoriadne dobrou rozpustnosťou vo vode – prakticky neobmedzene. Obidve zlúčeniny majú tiež relatívne nízky bod varu: 64,7 °C a 78,3 °C. Metanol aj etanol sú tiež horľavé v akomkoľvek skupenstve. Ich spaľovacie reakcie môžu byť úplné alebo neúplné. Okrem toho nepodliehajú iónovej disociácii. Preto majú prirodzené pH.

Vlastnosti metanolu

Hoci ľudstvo využíva vlastnosti alkoholov už tisíce rokov, metanol bol objavený až v roku 1661. Dosiahol to britský chemik a fyzik Robert Boyle, ktorý destiloval drevo z Buxusu – odtiaľ alternatívny názov zlúčeniny: drevný lieh . Až v roku 1834 boli francúzski vedci schopní určiť štruktúru molekuly. Vtedy sa zrodil koncept metylalkoholu. Z ľudského hľadiska sú dve najdôležitejšie vlastnosti metanolu jeho vysoká toxicita a to, že je výborným rozpúšťadlom. Prvá vlastnosť sa premieta do nebezpečnosti jeho používania, zatiaľ čo druhá určuje jeho široké uplatnenie. Ako jed by sa metanol v žiadnom prípade nemal konzumovať ani vdychovať. Už dávka 10 ml sa metabolizuje na kyselinu mravčiu. Môže zničiť zrakový nerv a spôsobiť trvalú slepotu. Medzi ďalšie negatívne účinky expozície patrí hypoxia na bunkovej úrovni, metabolická acidóza a iné poruchy, ktoré môžu dokonca spôsobiť smrť. Za smrteľnú dávku sa považuje 15 ml čistého metanolu. Pre chemický priemysel je však metylalkohol predovšetkým dôležitou zložkou kľúčových reakcií. Vďaka ľahkej premene na formaldehyd, uhľovodíky a metylamín sa používa pri výrobe širokého spektra produktov každodennej potreby.

Na čo sa metanol používa?

Ročne sa celosvetovo vyrobí až 20 miliónov ton metanolu. Základnou metódou získavania tejto toxickej zlúčeniny však už nie je destilácia dreva, ale hydrogenácia oxidu uhoľnatého za prítomnosti katalyzátora. Najčastejšie tento proces sprevádza produkciu biomasy. Jedinečné vlastnosti metanolu sa uplatňujú najmä v:

• výroba formaldehydu, z ktorého sa ďalej získava okrem iného formalín, preglejka, lepidlá , izolačné materiály a mnohé ďalšie;
• výroba kyseliny octovej , formaldehydu a iných dôležitých chemikálií;
• výroba palív , najmä ako prísady na zvýšenie oktánového čísla benzínu;
• výroba produktov na rozmrazovanie, umývanie a dezinfekciu ;
• výroba rozpúšťadiel ;
• výrobu výbušnín.

Metanol sa používa vo farmakologickom priemysle, pri výrobe plastov a syntetických tkanín, ako aj farbív, fungicídov a dokonca aj fotografických filmov. Pokiaľ je správne označený a zodpovedne používaný, plní významnú ekonomickú funkciu. Bohužiaľ, prípady vážnej otravy metanolom sú stále početné.

Vlastnosti a aplikácie etanolu

Z hľadiska chemického zloženia je etanol najbližším príbuzným metanolu. Obsahuje jeden atóm uhlíka a ďalšie dva atómy vodíka v jednej molekule. Tento zdanlivo malý rozdiel však čiastočne mení vlastnosti etylalkoholu, vďaka čomu je pre ľudí bezpečnejší. Stojí za to dodať, že toto zabezpečenie môže byť často klamlivé! Etanol má baktericídne a fungicídne vlastnosti a vo vhodnej koncentrácii (minimálne 70 %) ničí aj vírusy. Podobne ako metanol je účinným rozpúšťadlom a zúčastňuje sa mnohých dôležitých syntéznych reakcií. Zaujímavosťou je, že ho prirodzene produkujú kvasinky v procese metabolizmu cukrov. Tento mechanizmus sa využíva pri kvasení piva a vína. Okrem výroby alkoholických nápojov je jednou z najdôležitejších oblastí použitia etanolu medicína. Primárne sa používa na dezinfekciu a rozpúšťanie vo vode nerozpustných liečivých látok. Niekedy sa používa aj ako protijed pri otrave metanolom. Etanol sa používa aj pri výrobe automobilového a raketového paliva, palivových článkov, ako aj rozpúšťadiel, farieb, značkovačov a produktov osobnej starostlivosti. Umožňuje efektívnu extrakciu olejov z prírodných surovín, napr. konope. V laboratóriách sa používa na zníženie teploty používaných látok.

Vplyv etanolu na ľudské zdravie

Bohužiaľ, hoci nie je toxický ako metanol, etylalkohol v skutočnosti spôsobuje každým rokom viac úmrtí. Konzumovaný vo forme nápojov ako pivo, víno a vodka je príčinou až 20 %tragických dopravných nehôd. Okrem toho súvisí s ďalšími vážnymi zraneniami, samovraždami a ťažkými chorobami. Sú to psychoaktívne vlastnosti etanolu, ktoré sú primárne zodpovedné za negatívne účinky konzumácie alkoholu. Ako látka inhibujúca centrálny nervový systém na jednej strane poskytuje pocit relaxácie a na druhej strane spôsobuje poruchy rovnováhy, spomalenie reflexov a dehydratáciu. Znižuje tiež koncentráciu, oslabuje pamäť a vo veľkom množstve vedie k otravám. Z dlhodobého hľadiska je etanol návykový a vedie k rozvoju depresie, sociálnych patológií a kriminality. Na zoznam karcinogénnych látok pre ľudí ho zaradila aj Svetová zdravotnícka organizácia. Pitie alkoholu zvyšuje riziko vzniku rakoviny pažeráka, žalúdka, hrubého čreva, pankreasu a pečene. Metanol a etanol patria medzi kľúčové chemické suroviny v modernom svete. Ich potenciál a všestranné vlastnosti by však nemali zatieniť vážne nebezpečenstvo vyplývajúce z ich negatívneho vplyvu na ľudské zdravie!