【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，相對分子質(zhì)量為32.04。它是最簡單的飽和脂肪醇。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（101.3kPa）/℃64.5~64.7蒸汽壓（20℃）/Pa12879熔點（℃）-97.8黏度（mPa.s，20℃）0.5945閃點（℃）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極性有機化合物，因為甲醇具有很強的溶解能力，所以能和多種有機溶液進行互溶，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。甲醇對氣體(如CO2）的溶解力也很強，但需要注意的是甲醇不能與脂肪烴類化合物互溶。表5為甲醇和部分有機化合物形成共沸物的組成和共沸物的沸點。表5甲醇和部分有機化合物形成共沸物的組成和共沸物的沸點化合物沸點/℃共沸混合物沸點/℃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)，又能進行甲基化反應(yīng)。甲醇分子由一個甲基與一個羥基組成，因為甲醇可以與很多物質(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)甲醇與多種有機酸和無機酸發(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