Metanol

Metanol, juga dikenali sebagai alkohol metil antara lainnya, adalah sebatian kimia dengan formula CH3OH (sering singkatan MeOH). Metanol industri pada hari ini dihasilkan melalui proses berpemangkin langsung daripada karbon monoksida, karbon dioksida dan hidrogen.

Bahan ini dalam bentuk cecairnya berkutub, dan digunakan sebagai antibeku, pelarut, bahan bakar dan sebagai penyahasli etanol. Ia juga digunakan untuk menghasilkan biodiesel melalui tindak balas transesterifikasi.

Metanol  atmosfera dihasilkan secara semula jadi melalui metabolisme anaerobik pelbagai jenis bakteria, dan ia biasanya hadir dalam jumlah yang kecil di persekitaran. Hasilnya, atmosfera mengandungi sedikit wap metanol; namun dalam beberapa hari, wap-wap ini dioksidakan cahaya matahari untuk menghasilkan karbon dioksida dan air.

Sebatian ini juga terdapat dalam kuantiti yang banyak di tempat terbentuknya bintang-bintang di angkasa, maka ia digunakan dalam ilmu astronomi sebagai penanda bagi kawasan-kawasan tersebut. Ia dikesan melalui garis pelepasan spektrumnya.

Oleh itu, metanol sering digunakan sebagai penyahasli tambahan untuk etanol dalam kegunaan industri. Penambahan metanol ini mengecualikan industri etanol (dikenali sebagai "alkohol rosak" atau "semangat bermetil") daripada dikenakan cukai minuman keras di Amerika Syarikat serta beberapa negara lain.

 Sejarah 
Masyarakat Mesir Purba pernah menggunakan metanol sebagai salah satu bahan kimia dalam tahmitan dan diperoleh melalui pirolisis kayu.

Robert Boyle berjaya memperoleh metanol tulen pada 1661 melalui penyulingan kering kayu pak.Boyle discusses the distillation of liquids from the wood of the box shrub in:  Robert Boyle, The Sceptical Chymist (London, England:  J. Cadwell, 1661), m/s. 192–195. Marcelin Berthelot pula berjaya menghasilkan metanol menerusi penyabunan metil klorida pada 1858.S. Lee:  Methanol synthesis technology. CRC Press, 1990, ISBN 0-8493-4610-X.J. R. Couper, O. T. Beasley, W. R. Penney: The chemical process industries infrastructure: function and economics. Marcel Dekker, 2000, ISBN 0-8247-0435-5.

 Ciri-ciri 
Ia adalah alkohol yang paling ringkas dengan hanya satu kumpulan metilnya yang dikaitkan dengan kumpulan hidroksil. Cecair metanol bersifat ringan, meruap, berwarna, mudah terbakar dengan bau tersendiri yang sangat menyerupai bau etanol (alkohol dalam minuman keras). Walau bagaimanapun, metanol sangat beracun dan tidak sesuai diambil.

Kumpulan hidroksil yang berkutub membolehkan metanol larut dalam air dalam apa jua nisbah, serta mudah larut dalam dietil eter dan hidrokarbon. Metanol tidak begitu larut dalam minyak sayuran serta lemak. (PDF, 578 kB)

 Kewujudan 
Badan manusia yang biasa memiliki sediktit metanol, dengan purata jumlah sebanyak 4.5 bahagian per juta menurut satu kajian ujian nafas. Metanol boleh wujud dalam badan manusia disebabkan oleh pemakanan pektin pada tumbuhan. Bakteria anaerob serta fitoplankton boleh menghasilkan metanol.

Metanol boleh ditemui di kawasan pembentukan bintang di angkasa lepas dan dimanfaatkan oleh para ahli astronomi sebagai penanda kawasan tersebut melalui garis spektrum yang dipancar.

 Kegunaan 
Metanol digunakan terutamanya sebagai suapan bagi pembuatan bahan kimia, serta juga sebagai bahan bakar untuk kenderaan khusus. Seperti disebutkan di atas, ia merupakan satu agen penyahasli yang biasa digunakan. Ia larutan makmal yang sangat berguna dalam proses kromatografi cecair bertekanan tinggi (HPLC), spektroskopi ultraungu/cahaya nampak, dan kromatografi cecair-spektrometri jisim kerana potongan ultraungunya yang rendah.

 Penghasilan bahan-bahan kimia 
Metanol lazimnya ditukar menjadi formaldehid melalui proses pengoksidaan:

 2 CH3OH + O2 → 2 CH2O + 2 H2O.

Selain itu, metanol boleh ditukar kepada asid asetik melalui proses Cativa. Metanol juga merupakan sebatian perantara kepada kebanyakan metilamina ringkas, metil halida dan metil ester.

 Bahan api 

Metanol boleh dijadikan bahan api dalam enjin pembakaran dalam; metanol dibakar menghasilkan karbon dioksida dan air:

 2 CH3OH + 3 O2 → 2 CO2 + 4 H2O.

 Penghasilan 

 Daripada gas sintesis 
Karbon monoksida hidrogen dan bertimdak balas dengan pemangkin untuk menghasilkan metanol. Hari ini, pemangkin yang paling banyak digunakan adalah campuran tembaga dan zink oksida, disokong pada alumina, sepertimana ia pertama kali digunakan oleh ICI pada tahun 1966. Dalan 5-10 MPa (50-100 atm) dan , tindak balas ini bercirikan  pemilihan tinggi (>99.8%):
 CO + 2 H2 → CH3OH.
Pengeluaran gas sintesis daripada metana menghasilkan tiga mol hidrogen untuk setiap mol karbon monoksida, sedangkan penghasilan gas ini menggunakan hanya dua mol gas hidrogen setiap mol karbon monoksida. Salah satu cara untuk menguruskan hidrogen yang berlebihan adalah menyuntik karbon dioksida ke reaktor penghasilan metanol, di mana ia juga bertindak balas untuk membentuk metanol menurut persamaan:
 CO2  +  3 H2   →   CH3OH  +  H2O.
Dari segi mekanisme, proses ini berlaku melalui penukaran awal CO kepada CO2 yang kemudiannya dihidrogenkan:Olaf Deutschmann, Helmut Knözinger, Karl Kochloefl, Thomas Turek "Heterogeneous Catalysis and Solid Catalysts, 3. Industrial Applications" in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry" 2012, Wiley-VCH, Weinheim. 
 CO2 + 3 H2 → CH3OH + H2O.
di mana hasil sampingan H2O dikitar semula melalui tindak balas peralihan air-gas,
 CO + H2O → CO2 + H2,
Ini memberikan tindak balas keseluruhan reaksi, yang adalah sama seperti di atas.
 CO + 2 H2 → CH3OH.

 Keselamatan 
Metanol adalah mudah terbakar. wap metanol adalah lebih berat daripada udara dan boleh meresap ke udara sekeliling. Kebakaran akibat metanol perlu dipadam dengan bahan kimia kering, karbon dioksida, semburan air atau busa tahan alkohol.

Metanol mudah memasuki badan manusia melalui sedutan, penelanan atau sentuhan,R. Kavet, K. M. Nauss: The Toxicity of Inhaled Methanol Vapors. (PDF, 2.2 MB) dalam: Critical Reviews in Toxicology. 1990. dan mudah tersebar ke seluruh badan melalui bendalir-bendalir badan. Jumlah kecil metanol boleh dikumuhkan tanpa sebarang perubahan melalui peparu atau buah pinggang.

 Keracunan 

Metanol mempunyai tahap keracunan akut yang rendah terhadap manusia, tetapi berbahaya apabila diminum dalam jumlah yang besar, lazimnya dengan etanol. Sekurang-kurangnya 10 ml etanol tulen adalah cukup untuk menyebabkan kebutaan kekal akibat kemusnahan saraf optik. 30 ml metanol boleh membawa maut.

Metanol yang diminum dimetabolikkan terlebih dahulu menjadi formaldehid dan kemudian asid formik atau garam format oleh enzim alkohol dehidrogenase. Sebatian-sebatian ini beracun kepada sistem saraf pusat dan mungkin menyebabkan buta, koma, dan maut. 

Keracunan metanol lazimnya berlaku akibat peminuman minuman keras yang tercemar. Keracunan ini boleh dirawat dengan ubat fomepizola atau sekiranya tiada, etanol melalui penghambatan alkohol dehidrogenase.

 Rujukan 

 Pautan luar 

 Methyl Alcohol (Methanol) CDC/NIOSH, pautan kepada maklumat keselamatan metanol.
 CDC – NIOSH Pocket Guide to Chemical Hazards – Methyl Alcohol
 Methanol Fact Sheet – National Pollutant Inventory (Inventori Bahan Pencemar Negara Australia)


Kategori:Alkanol
Kategori:Pelarut alkohol
Kategori:Pemeliharaan anatomi
Kategori:Bahan api bio
Kategori:Storan tenaga
Kategori:Pencemar udara berbahaya
Kategori:Metabolit manusia
Kategori:Neurotoksin
Kategori:Pengoksigen
Kategori:Bahan kimia komoditi
Kategori:Pemodulat alosterik positif reseptor GABAA