Свойства метанола и его водных растворов

Метиловый спирт, метанол СНзОН является простейшим пред­ставителемпредельных одноатомных спиртов. В свободном со­стоянии в природе встречаетсяредко и в очень небольших количе­ствах (например, в эфирных маслах). Егопроизводные, наоборот, содержатся во многих растительных маслах (сложныеэфиры), природных красителях, алкалоидах (простые эфиры) и т. д. При обычныхусловиях это бесцветная, легколетучая, горючая жидкость,. иногда с запахом,напоминающим запах этилового спирта. На организм человека метанол действуетопьяняющим образом и яв­ляется сильным ядом, вызывающим потерю зрения и, взависимо­сти от дозы, смерть.
Физические характеристики метанола при нормальных условиях.следующие:
Молекулярный вес ............     32,04
Плотность, г/см8 .............       0,8100
Вязкость, мПа-с .............      0,817
Температура кипения, °С .........     64,7
Температура плавления, °С ........   —97,68
Теплота парообразования, ккал/моль ....       8,94
Теплота сгорания, ккал/моль
жидкого ...............     173,65
газообразного.............     177,40
Плотность и вязкость метанола уменьшаются при повышении температурытаким образом:
—40 °С  —20 °С    О °С     20 °С    40 °С    60 °С
Плотность, г/см3 .......  0,8470 0,8290 0,81000,7915 0,7740 0,7555.
Вязкость, мПа.с. ......   1,750   1,160   0,817   0,597  0,450   0,350
Метанол при стандартных условиях имеет незначительное дав­лениенасыщенных паров. При повышении температуры давление насыщенных паров резкоувеличивается".' Так, при увеличении температуры с 10 до 60 °С давлениенасыщенных паров повы­шается от 54,1 до 629,8 мм рт. ст., а при 100 °С оносоставляет 2640 мм рт. ст. углеводородами. Он хорошо поглощает пары воды,двуокись угле­рода и некоторые другие вещества.
Следует указать на способность метанола хорошо растворятьбольшинство известных газов и паров. Так, растворимость гелия, неона, аргона,кислорода в метаноле при стандартных условиях выше, чем растворимость их вацетоне, бензоле, этиловом спирте, циклогексане и т. д. Растворимость всех этихгазов при разбавле­нии метанола водой уменьшается Высокой растворимостью газовшироко пользуются в промышленной практике, применяя метанол и его растворы вкачестве поглотителя для извлечения примесей из технологических газов.
Свойства растворов метанола в смеси с другими веществамизначительно отличаются от свойств чистого метилового спирта. Интереснорассмотреть изменение свойств системы метанол—во­да. Температура кипения водныхрастворов метанола закономерно увеличивается при повышении концентрации воды идавления. Температура затвердевания растворов по мере увеличения концентрацииметанола понижается: —54 °С при содержании 40% СНзОН и —132°С при 95% СНзОН.
Плотность водных растворов метанола увеличивается при по­нижениитемпературы и почти равномерно уменьшается с увеличе­нием концентрации метанолаот плотности воды до плотности ''спирта при измеряемой температуре. Зависимостьвязкости от концентрации метанола имеет при всех исследованных температурахмаксимум при содержании СНзОН около 40%. В точке максимума вязкость растворабольше вязко­сти чистого метанола.
Метанол смешивается во всех отношениях со значительным числоморганических соединений. Со многими из них он образует азеотропные смеси —растворы, перегоняющиеся без изменения состава и температуры кипения, т. е. безразделения; К настояще­му времени известно свыше 100 веществ, в числе которыхимеются и соединения, обычно присутствующие в метаноле-сырце. К этим веществам,например, относятся ацетон, метилацетат, метилэтилкетон, метилпропионат инекоторые другие. Необходимо отметить, что азеотропные смеси с содержаниемтаких соединений, как ме-тилэтилкетон, метилпропионат, пропилформиат,изобутилформиат и ряд других имеют температуру кипения, близкую к температурекипения чистого метанола (62—64,6 °С).
Метанол сочетает свойства очень слабого основания и еще бо­лееслабой кислоты, что обусловлено наличием алкильной и гидро-ксильной групп. Приокислении метанола кислородом в присутст­вии катализатора образуетсяформальдегид:
СНзОН + 0,5СО2 ——»- НСНО + Н2О
На этой реакции основан широко применяемый в промышлен­ностиметод получения формальдегида, который используют в про­изводстве пластическихмасс. При действии щелочей металловводород гидроксильной группы метанолазамещается с образова­нием алкоголята
2СНзОН + 2Na ——> 2CH3ONa + 2Н2
который стоек только в отсутствие воды, так как вода омыляетего до метанола и щелочи:
СНэОNa + Н2О ——»- СНзОН + NaOH 
С аммиаком метанол образует метиламины:
СНзОН + NH3 ——> CH3NH2 + Н2О
СНзОН + СНзNН2 ——>(CH3)2­NH2+ Н2О
CH3OH+ (СНз)2NH2 ——> (СН3)3NH2 + Н2О
Эти реакции протекают в паровой фазе в присутствии катали­заторовпри 370—400 °С и повышенных давлениях..
Дегидратацией на катализаторе при повышенных температурахполучают диметиловый эфир:
2СН3ОН ——> (СНз)2О + Н2О
При взаимодействии метанола и минеральных кислот образуют­сясложные эфиры… Этот процесс называется этерификацией, и его широко используютв промышленной практике для получения раз­личных метиловых эфиров —метилхлоридов, метилбромидов,  метилнитратов, метилсульфатов и др.:
СНзОН + H2SO4——>- СНзSОзОН + Н2О
Органические кислоты также реагируют с метанолом с образо­ваниемсложных эфиров:
СНзОН + СНзСООН ——> СНзСООСНз + Н2О
При подготовке данной работы были использованы материалы ссайта www.studentu.ru