【甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)探析綜述1600字】

甲醇的物理化學(xué)性質(zhì)分析綜述1-1甲醇的物理性質(zhì)甲醇分子式為CH3OH，相對(duì)分子質(zhì)量為32.04。它是最簡(jiǎn)單的飽和脂肪醇。通常在常溫常壓下，甲醇是容易揮發(fā)和易燃的無色液體，它具有類似于酒精的氣味。甲醇蒸氣和空氣可以形成爆炸混合物，爆炸極限的為(6.0%~36.5%)

(體積分?jǐn)?shù))。甲醇不與水形成共沸物，但能和水以任意比例互溶，因此可用精餾法來分離甲醇和水。甲醇具有很強(qiáng)的毒性，誤飲能讓人眼睛失明，嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致人的死亡。甲醇?xì)怏w也可以通過呼吸道進(jìn)入和與皮膚的直接接觸等途徑，導(dǎo)致人體中毒，甲醇?xì)怏w在空氣中的蒸氣程度最高允許濃度為0.05mg/L。甲醇的物理常數(shù)見表1，熱力學(xué)常數(shù)見表2，甲醇在不同壓力下的沸點(diǎn)見表3，甲醇的蒸氣壓見表4。表1甲醇的物理常數(shù)性質(zhì)數(shù)據(jù)性質(zhì)數(shù)據(jù)沸點(diǎn)（101.3kPa）/℃64.5~64.7蒸汽壓（20℃）/Pa12879熔點(diǎn)（℃）-97.8黏度（mPa.s，20℃）0.5945閃點(diǎn)（℃）8熱導(dǎo)率/[J/（cm.S.K)]0.0209閉杯12表面張力(20℃)/(N/cm)0.000226開杯16折射率（20℃）1.3287相對(duì)密度（20℃）0.79體膨脹系數(shù)（K,20℃）0.00119自燃溫度（℃）436腐蝕性常溫?zé)o，鉛，鋁除外461爆炸上限（％）36.5性質(zhì)數(shù)據(jù)性質(zhì)數(shù)據(jù)臨界壓力（MPa）7.70燃燒熱(kJ/mol)臨界溫度（℃）24025℃液體727.038液體比熱容(20~25℃)/[J(g·℃)]2.51~2.5325℃氣體742.738氣體比熱容(77℃)/[J(g·℃)]1.63生成熱(kJ/mol)蒸發(fā)潛熱(64.7℃)/(kJ/mol)35.29525℃液體238.798熔融熱/(kJ/mol)3.16925℃氣體201.385表2甲醇熱力學(xué)常數(shù)表3甲醇在不同壓力下的沸點(diǎn)壓力/mmHg溫度/℃壓力/mmHg溫度/℃壓力/mmHg溫度/℃壓力/mmHg溫度/℃1-4410021.228430186.510-16.220034.85112.540203.520-6.040049.910138.050214.0405.076064.720167.860224.0注:1mmHg=133.322Pa溫度/℃蒸汽壓/mmHg溫度/℃蒸汽壓/mmHg010203040506064.770809029.654.796.0160260.54066257609271341189710011012013014015016018020022024026213561475462428071103361302720089297874257359660表4甲醇的蒸汽壓甲醇是一種強(qiáng)極性有機(jī)化合物，因?yàn)榧状季哂泻軓?qiáng)的溶解能力，所以能和多種有機(jī)溶液進(jìn)行互溶，從而形成共沸物，其共沸物的生成，可以影響甲醇中有機(jī)雜質(zhì)的消除，和以甲醇為原料的其他下游產(chǎn)品的合成精制。甲醇對(duì)氣體(如CO2）的溶解力也很強(qiáng)，但需要注意的是甲醇不能與脂肪烴類化合物互溶。表5為甲醇和部分有機(jī)化合物形成共沸物的組成和共沸物的沸點(diǎn)。表5甲醇和部分有機(jī)化合物形成共沸物的組成和共沸物的沸點(diǎn)化合物沸點(diǎn)/℃共沸混合物沸點(diǎn)/℃甲醇含量/%丙酮乙酸乙酯甲酸乙酯甲酸丙酯二甲醚雙甲氧基甲烷56.457.054.180.938.942.355.754.050.961.938.841.812.019.016.050.210.08.21-2甲醇的化學(xué)性質(zhì)甲醇的化學(xué)性質(zhì)較活潑，既具有醇類的典型反應(yīng)，又能進(jìn)行甲基化反應(yīng)。甲醇分子由一個(gè)甲基與一個(gè)羥基組成，因?yàn)榧状伎梢耘c很多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，所以甲醇在工業(yè)上的應(yīng)用有十的分廣泛。以下具體介紹甲醇反應(yīng)的類型有:氧化反應(yīng)甲醇在以電解銀為催化劑，在600~650°C的條件下可被空氣氧化成甲醛。其反應(yīng)是工業(yè)制備甲醛的重要方法。反應(yīng)方程式為：CH3OH+0.5O2→

HCHO+

H2O；甲醛氧化為甲酸:：HCHO+0.5O2→

HCOOH

甲醇在Cu-ZnAl2O3催化劑發(fā)生部分氧化:CH3OH+0.5O2→

2H2

+CO2

甲醇完全氧化成CO2和H2O,并放出大量熱:CH3OH+1.5O2→

CO2+2H2O氨化反應(yīng)在370~420℃，5~20MPa壓力下，將甲醇與氨以一定比例混合，催化劑為活性氧化鋁進(jìn)行反應(yīng)，可得到甲胺(一甲胺、二甲胺、三甲胺混合物)。

CH3OH+NH3→

CH3NH2

+H2O

2CH3OH+NH3→

(CH3)2NH+

2H2O

3CH3OH+NH3→

(CH3)3N+3H2O酯化反應(yīng)甲醇與多種有機(jī)酸和無機(jī)酸發(fā)生酯化反應(yīng)。甲醇和硫酸發(fā)生酯化反應(yīng)生成硫酸氫甲酯，再由硫酸氫甲酯經(jīng)減壓蒸餾生成甲基化試劑硫酸二甲酯:

CH3OH+H2SO4→

CH3OSO3H+

H2O

2CH3OSO3H→

(CH3)2SO4+

H2SO4甲醇和甲酸反應(yīng)生成甲酸甲酯:HCOOH

+CH3OH→

HCOOCH3+

H2O羰基化反應(yīng)

在壓力65MPa，溫度250℃的條件下，以碘化鈷作催化劑，甲醇和CO發(fā)生羰基化反應(yīng)生成醋酸或醋酐:2CH3OH+2CO→(CH4CO)2O+H2O

CH3OH+CO→

CH3COOH在壓力3MPa溫度130℃作催化劑的條件下，甲醇和CO、

O2發(fā)生氧化羧基化反應(yīng)生成碳酸二甲酯:2CH3OH+C0+0.502→(CH3O)2CO+H2O在堿催化利作用下，甲醇和co2發(fā)生羰基化反應(yīng)生成碳酸二甲酯:2CH3OH+CO2→(CH3O)2CO+

H2O脫水反應(yīng)

甲醇在高溫和酸性催化劑作用下，分子間脫水生成甲醚:

2CH3OH→CH3OCH3+

H2O裂解反應(yīng)

在銅催化劑上，甲醇可裂解為CO和H2:

CH3OH→CO+2H2氯化反應(yīng)

甲醇和氯化氫在ZnO/ZrO催化劑上發(fā)生氯化反應(yīng)生成一氯甲烷:

CH3OH+

HCI→CH3Cl+

H2O其他反應(yīng)

甲醇和異丁烯在酸性離子交換樹脂的催化作用下生成甲基叔丁基醚(MTBE):

CH3OH+CH2→

C(CH3)2→CH3OC(CH3)3

在220℃，20MPa的條件下，甲醇在鈷催化劑的作用下，發(fā)生同系化反應(yīng)，生成乙醇:

CH3OH+CO+2H2→CH3CH2OH+

H2O

在240~

300°C，1.8MPa

的條件下，甲醇和乙醇在Cu/Zn/Al/Zr催化作用下生成醋酸甲酯:

CH3OH+C2H5OH→CH3COOCH3+

H2

在750℃下，甲醇在Ag/ZSM-5催化劑作用下生成芳烴:

6CH3OH→C6H6

+

6H