CH₃OH hay Metanol là rượu đơn giản nhất trong nhóm alcohol, gồm 1 nhóm methyl gắn với nhóm hydroxyl. Đây là dung môi công nghiệp, nhiên liệu, nguyên liệu hóa dầu quan trọng. CH₃OH là chất không màu, dễ bay hơi, mùi tương tự etanol nhưng độc mạnh và không được dùng trong thực phẩm.
Tính chất hóa học tiêu biểu của Metanol
- Tạo este khi phản ứng với acid.
- Bị oxy hóa tạo formaldehyde (HCHO), sau đó thành acid formic (HCOOH).
- Bị oxi hóa mạnh trong cơ thể gây chuyển hóa thành formaldehyde và acid formic cực độc.
- Tham gia phản ứng halogen hóa, este hóa, alkyl hóa trong công nghiệp hóa dầu.
Metanol được sản xuất như thế nào ?
Sản xuất từ khí tự nhiên
- Chuyển đổi methane (CH₄) thành hỗn hợp khí CO + H₂ (gọi là syngas).
- Điều chỉnh tỷ lệ CO/H₂.
- Cho syngas đi qua xúc tác Cu–Zn–Al ở áp suất cao để tạo CH₃OH.
- Ngưng tụ, tách và thu được metanol tinh khiết.
Cách này thì sẽ cho sản lượng lớn, giá rẻ, áp dụng cho hầu hết nhà máy hiện nay.
Sản xuất từ khí hóa than, sinh khối
- Than hoặc sinh khối được khí hóa thành CO + H₂.
- Tinh sạch tạp chất.
- Tổng hợp metanol tương tự như công nghệ syngas ở trên.
Kiểu sản xuất này sẽ phù hợp ở nơi có nguồn than dồi dào hoặc muốn làm metanol xanh từ sinh khối.
Sản xuất từ CO₂
- Thu CO₂ từ ống khói hoặc không khí.
- Tách H₂ từ điện phân nước.
- Cho CO₂ + H₂ qua xúc tác tạo CH₃OH.
Quy trình sản xuất này là công nghệ mới giúp giảm khí thải, đang được đầu tư mạnh để tạo nhiên liệu sạch.
Sự khác biệt giữa Metanol và Etanol
|
Tiêu chí |
Metanol (CH₃OH) |
Etanol (C₂H₅OH) |
|
Số nguyên tử carbon |
1 |
2 |
|
Đặc tính độc |
Rất độc, liều thấp đã gây mù, tử vong |
Thấp hơn, dùng được trong thực phẩm |
|
Trạng thái |
Lỏng, không màu |
Lỏng, không màu |
|
Mùi |
Tương tự etanol nhưng khó phân biệt |
Mùi rượu đặc trưng |
|
Nhiệt độ sôi |
~64.7°C |
~78.3°C |
|
Tính cháy |
Cháy mạnh, ngọn lửa gần như không màu |
Cháy xanh nhạt |
|
Ứng dụng chính |
Dung môi, nhiên liệu, hóa chất nguồn |
Nhiên liệu sinh học, thực phẩm, y tế |
|
An toàn sức khỏe |
Nguy hiểm nên tuyệt đối không uống |
Ảnh hưởng nhưng mức độ thấp hơn |
Các ứng dụng của Metanol
- Dùng để sản xuất formaldehyde, phục vụ làm nhựa, keo và vật liệu ép.
- Tham gia tạo MTBE, chất giúp tăng chỉ số chống kích nổ cho xăng.
- Làm dung môi trong sơn, mực in, chất tẩy và các hỗn hợp pha loãng công nghiệp.
- Metanol được sử dụng làm nhiên liệu cho lò đốt, động cơ và các hệ thống pin nhiên liệu metanol trực tiếp.
- Metanol có vai trò chống đông trong đường ống khai thác dầu khí và dùng để làm sạch thiết bị cơ khí.
Cách nhận diện Metanol để tránh nhầm với Etanol
- Dùng quang phổ IR hoặc Raman sẽ cho kết quả nhanh và chính xác.
- Có thể đốt để xem màu lửa có thể phân biệt nhưng không an toàn, metanol cháy không màu còn etanol cháy xanh nhạt.
- Dùng giấy KMnO₄ để kiểm tra nhanh, metanol phản ứng mạnh hơn nhưng vẫn cần người có chuyên môn.
- Phương pháp GC-MS trong phòng thí nghiệm cũng cho kết quả chuẩn nhất và xác định được hàm lượng metanol.
Metanol dù độc tính cao nhưng vẫn là một hóa chất thiết yếu trong công nghiệp, vì vậy việc hiểu rõ đặc điểm, ứng dụng và cách phân biệt với etanol là điều quan trọng để sử dụng an toàn và tránh những rủi ro không đáng có.
