甲醇和乙醇的性质与区别

发表于 2023-8-31 20:20:38
肉眼无法区分两种最基本且最常用的醇。不幸的是,这种相似性可能会导致悲剧性的错误。甲醇的哪些特性使其特别危险?单独使用乙醇会带来任何风险吗?

甲醇和乙醇共同特征
醇是含有至少一个与饱和碳原子结合的羟基的有机化合物。现代化学已知数十种,但从人类使用的角度来看,最重要的两种是甲醇(CH 3 OH)和乙醇(C 2 H 5 OH)。两者都是无色液体,具有特有的刺激性气味和灼热味。

甲醇 和乙醇的物理性质在许多方面都有重叠。除了物理状态、颜色和气味之外,它们还具有极好的水溶性——几乎没有限制。两种化合物的沸点也相对较低,分别为:64.7°C 和 78.3°C。

甲醇和乙醇在任何物质状态下都是易燃的。它们的燃烧反应可以是完全的,也可以是不完全的。此外,它们不发生离子解离。因此,它们具有天然的pH值。

甲醇的性质
尽管人类利用醇的特性已有数千年历史,但甲醇直到 1661 年才被发现。它是由英国化学家和物理学家罗伯特·波义耳 (Robert Boyle) 实现的,他蒸馏了黄杨木,因此该化合物的另一个名称是:木醇。直到 1834 年,法国研究人员才能够确定该分子的结构。就在那时,甲醇的概念诞生了。

从人类的角度来看,甲醇的两个最重要的特性是它的高毒性和它是一种优良的溶剂。第一个特性决定了它的使用危险,而第二个特性则决定了它的广泛应用。

作为一种毒物,甲醇绝对不能食用或吸入。即使 10 毫升的剂量也会代谢为甲酸。它会破坏视神经,导致永久性失明。暴露的进一步负面影响包括细胞水平缺氧、代谢性酸中毒和其他甚至可能导致死亡的疾病。15 毫升纯甲醇被认为是致死剂量。

然而,对于化学工业来说,甲醇主要是关键反应的重要组成部分。由于它很容易转化为甲醛、碳氢化合物和甲胺,因此被用于生产各种日常产品。

甲醇有什么用途?
全球每年生产高达 2000 万吨甲醇。然而,获得这种有毒化合物的基本方法不再是木材的蒸馏,而是一氧化碳在催化剂存在下的氢化。大多数情况下,这个过程伴随着生物质的生产。

甲醇的独特性能主要应用于:

1、甲醛的生产,甲醛进一步用于获得福尔马林、胶合板、粘合剂、绝缘材料等;
2、醋酸、甲醛等重要化学品的生产;
3、燃料的生产,特别是作为提高汽油辛烷值的添加剂;
4、除霜、清洗和消毒产品的制造;
5、溶剂的制造;
6、炸药的生产。

甲醇用于医药工业、塑料和合成织物以及染料、杀菌剂甚至照相胶片的生产。只要正确标记并负责任地使用,它就能发挥重要的经济功能。不幸的是,严重甲醇中毒的案例仍然很多。

乙醇的性质及应用
就化学成分而言,乙醇是甲醇的近亲。它在一个分子中含有一个碳原子和两个以上的氢原子。然而,这种看似微小的差异部分改变了乙醇的特性,使其对人类更安全。值得补充的是,这种安全措施常常具有欺骗性!

乙醇具有杀菌和杀真菌的特性,在适当的浓度(至少70%)下,它还能消灭病毒。与甲醇一样,它是一种有效的溶剂,参与许多重要的合成反应。有趣的是,它是酵母在糖代谢过程中自然产生的。这种机制用于啤酒和葡萄酒的发酵。

除了酒精饮料的生产外,乙醇最重要的应用领域之一是医药。主要用于消毒和溶解不溶于水的药物。有时也用作甲醇中毒的解毒剂。

乙醇还用于生产汽车和火箭燃料、燃料电池以及溶剂、油漆、记号笔和个人护理产品。它能够从天然原料(例如大麻)中有效提取油。在实验室中,它用于降低所用物质的温度。

乙醇对人体健康的影响
不幸的是,虽然乙醇不像甲醇那样有毒,但它实际上每年导致更多的死亡。以啤酒、葡萄酒和伏特加等饮料的形式饮用,导致高达 20% 的悲剧性道路事故。此外,它还与其他严重伤害、自杀和严重疾病有关。

乙醇的精神活性特性是造成饮酒负面影响的主要原因。作为一种抑制中枢神经系统的物质,它一方面提供放松感,另一方面导致平衡紊乱、反应减慢和脱水。它还会降低注意力,削弱记忆力,大量使用会导致中毒。

从长远来看,乙醇会让人上瘾,并导致抑郁症、社会病态和犯罪的发展。世界卫生组织也将其列入人类致癌物质清单。饮酒会增加患食道癌、胃癌、结肠癌、胰腺癌和肝癌的风险。

甲醇和乙醇是现代世界的主要化工原料之一。然而,它们的潜在和多功能特性不应掩盖它们对人类健康的负面影响所造成的严重危险!

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