Metanol para niños
Datos para niños
Metanol |
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| Nombre IUPAC | ||
| Metanol | ||
| General | ||
| Otros nombres | Carbinol Alcohol metílico Alcohol de madera Espíritu de madera Hidróxido de metano Monóxido de metano |
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| Fórmula semidesarrollada | CH3-OH | |
| Fórmula estructural | Ver imagen. | |
| Fórmula molecular | CH4O | |
| Identificadores | ||
| Número CAS | 67-56-1 | |
| Número RTECS | PC1400000 | |
| ChEBI | 17790 | |
| ChEMBL | CHEMBL14688 | |
| ChemSpider | 864 | |
| PubChem | 887 | |
| UNII | Y4S76JWI15 | |
| KEGG | C00132 D02309, C00132 | |
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InChI
InChI=InChI=1S/CH4O/c1-2/h2H,1H3
Key: OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N |
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| Propiedades físicas | ||
| Apariencia | Incoloro | |
| Densidad | 791,8 kg/m³; 0,7918 g/cm³ | |
| Masa molar | 32,04 g/mol | |
| Punto de fusión | 176 K (−97 °C) | |
| Punto de ebullición | 337,8 K (65 °C) | |
| Presión crítica | 81±1 atm | |
| Viscosidad | 0,56 e-3 a 15 °C. | |
| Propiedades químicas | ||
| Acidez | ~ 15,5 pKa | |
| Solubilidad en agua | totalmente miscible. | |
| Producto de solubilidad | n/d | |
| Momento dipolar | 1,69 D | |
| Termoquímica | ||
| ΔfH0gas | -205±10 kJ/mol | |
| ΔfH0líquido | -238.4 kJ/mol | |
| S0líquido, 1 bar | 127.19 J·mol–1·K–1 | |
| Peligrosidad | ||
| SGA |    |
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| Punto de inflamabilidad | 285 K (12 °C) | |
| NFPA 704 |
3
3
0
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| Temperatura de autoignición | 658 K (385 °C) | |
| Frases S | S1/2, S7, S16, S36/37, S45 | |
| Riesgos | ||
| Ingestión | Puede producir ceguera, sordera y muerte | |
| Inhalación | Por evaporación de esta sustancia a 20 °C, puede alcanzar rápidamente una concentración nociva en el aire. | |
| Piel | Puede producir dermatitis. | |
| Ojos | Irritación. | |
| Compuestos relacionados | ||
| Alcoholes | Etanol | |
| Otros | Metanal | |
| Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario. |
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El compuesto químico metanol, también conocido como alcohol de madera o alcohol metílico, es el alcohol más simple. A temperatura ambiente, es un líquido ligero, incoloro y inflamable. Es una sustancia que debe manejarse con mucho cuidado debido a sus propiedades. Se usa como anticongelante, disolvente y combustible. Su fórmula química es CH
3OH.
El metanol se forma por un grupo metilo unido a un grupo hidroxilo. Cada año se producen más de 20 millones de toneladas de metanol. Se utiliza para fabricar otros productos químicos básicos, como el formaldehído y el ácido acético. También se usa para crear muchos otros productos químicos especiales.
Contenido
¿Dónde se encuentra el metanol?
Pequeñas cantidades de metanol están presentes de forma natural en el cuerpo de las personas sanas. Un estudio encontró un promedio de 4.5 partes por millón en el aliento de las personas. El cuerpo humano puede producir metanol a partir de la pectina, una sustancia que se encuentra en las frutas. Por ejemplo, un kilogramo de manzanas puede producir hasta 0.6 gramos de metanol.
El metanol también es producido por bacterias anaeróbicas y fitoplancton (pequeños organismos marinos).
Metanol en el espacio
El metanol se encuentra en grandes cantidades en las regiones del espacio donde nacen las estrellas. Los astrónomos lo usan como una señal para identificar estas zonas. Lo detectan observando las líneas de luz que emite.
En 2006, astrónomos del Observatorio de Jodrell Bank descubrieron una enorme nube de metanol. Estaba a 463 billones de kilómetros de distancia. En 2016, se encontró metanol en un disco de formación de planetas. Este disco rodea a una estrella joven llamada TW Hydrae.
Historia del metanol
Los antiguos egipcios usaban una mezcla que contenía metanol para el proceso de embalsamamiento. Obtenían esta mezcla calentando madera sin oxígeno (un proceso llamado pirólisis). Sin embargo, el metanol puro fue aislado por primera vez en 1661 por Robert Boyle. Él lo obtuvo destilando madera de boj.
Más tarde, se le conoció como "espíritu piroxílico". En 1834, los químicos franceses Jean-Baptiste Dumas y Eugene Peligot descubrieron de qué elementos estaba hecho. Ellos también crearon la palabra "metileno" para la química orgánica. Esta palabra viene de palabras griegas que significan "vino" y "madera". La idea era que significara "alcohol hecho de madera". El término "metilo" se creó alrededor de 1840. Finalmente, en 1892, la Conferencia Internacional sobre Nomenclatura Química lo llamó oficialmente "metanol".
En 1923, los químicos alemanes Alwin Mittasch y Pier Mathias, que trabajaban para BASF, encontraron una forma de producir metanol. Lo hicieron a partir de un gas especial (una mezcla de monóxido de carbono, dióxido de carbono e hidrógeno). Este proceso usaba un catalizador de óxido de cromo y manganeso. Necesitaba presiones muy altas y temperaturas de hasta 450 °C.
La producción actual de metanol es más eficiente. Se usan catalizadores diferentes, como el cobre, que permiten trabajar a presiones más bajas. La tecnología moderna de metanol fue desarrollada por ICI a finales de los años 60.
El metanol se consideró como combustible para coches en los años 70. Esto fue debido a su disponibilidad, bajo costo y beneficios para el medio ambiente. En los años 90, se vendieron más de 20,000 vehículos en Estados Unidos que podían usar metanol o gasolina. Sin embargo, el interés en el metanol como combustible disminuyó cuando su precio subió y el de la gasolina bajó.
¿Cómo reacciona el metanol?
El metanol es el alcohol más simple. Puede reaccionar con sustancias fuertes para convertirse en anhídrido carbónico. Con sustancias más suaves, se convierte en formaldehído.
Cuando el metanol se mezcla con cloruro de hidrógeno, se forma cloruro de metilo:
- CH3OH + HCl → CH3Cl + H2O
En la industria, el metanol se oxida con oxígeno del aire usando un catalizador de cobre. El único producto que se puede obtener al quitarle agua al metanol es el éter dimetílico:
- 2 CH3OH → (CH3)2O + H2O
Si se trata un ácido carboxílico con metanol y ácido sulfúrico, se forma un éster metílico.
Usos del metanol
El metanol tiene muchos usos. Es un disolvente industrial y se usa para fabricar formaldehído. También se emplea como anticongelante en vehículos y en líquidos limpiaparabrisas. Además, es un combustible para estufas de camping y un disolvente para tintas, tintes, resinas y adhesivos.
El metanol también se usa en la producción de biocombustibles y aspartamo. A veces se añade al etanol para que no sea apto para el consumo humano, ya que el metanol es muy peligroso.
Fabricación de productos químicos importantes
El metanol se transforma principalmente en formaldehído. Este se usa mucho en la fabricación de polímeros. Esta transformación implica una reacción con oxígeno:
- 2 CH
3OH + O
2 → 2 CH
2O + 2 H
2O
El ácido acético también se puede producir a partir del metanol.
El metanol y el isobuteno se combinan para formar metil tert-butil éter (MTBE). El MTBE es importante para mejorar la calidad de la gasolina.
Metanol para combustibles y plásticos
El metanol se puede transformar en hidrocarburos y otros compuestos. Esto es la base de tecnologías que convierten gas en líquidos. Algunos ejemplos son la conversión de metanol en gasolina (MtG) o en olefinas (MtO). Estos procesos usan zeolitas como catalizadores. El proceso MtG se usó en Motunui, Nueva Zelanda.
Aditivo para la gasolina
En Europa, las normas permiten mezclar hasta un 3% de metanol con la gasolina. En China, se usan más de 4.5 mil millones de litros de metanol al año como combustible para el transporte. Se mezcla en pequeñas cantidades con la gasolina para vehículos normales. También se usa en mayores cantidades en vehículos diseñados para combustibles de metanol.
Otros productos químicos derivados
El metanol es el punto de partida para la mayoría de las metilaminas simples, haluros de metilo y éteres de metilo. Los ésteres metílicos se producen a partir del metanol. Esto incluye la fabricación de biodiésel.
Usos especiales y futuros
Como portador de energía
El metanol es una buena opción para almacenar energía. Al ser líquido, es más fácil de guardar que el hidrógeno o el gas natural. Sin embargo, tiene menos energía por kilogramo que el metano. Su energía de combustión es de 15.6 MJ/L, mientras que la del etanol es de 24 y la de la gasolina es de 33 MJ/L.
Una ventaja del metanol es que se descompone fácilmente en el ambiente. No permanece mucho tiempo en el agua o el suelo. Su vida media en el agua subterránea es de solo uno a siete días. Muchos componentes de la gasolina pueden durar cientos de días. Como el metanol se mezcla con el agua y se biodegrada, es poco probable que se acumule en el ambiente.
Como combustible
El metanol se usa a veces para alimentar motores de combustión interna. Al quemarse, produce dióxido de carbono y agua:
- 2 CH
3OH + 3 O
2 → 2 CO
2 + 4 H
2O
Se ha propuesto usar metanol como combustible para el transporte. Una ventaja es que los motores de gasolina podrían adaptarse con pocos cambios. Sin embargo, como tiene menos energía que la gasolina, los vehículos necesitarían repostar más a menudo. A pesar de esto, su potencia es similar a la gasolina de alto octanaje.
El metanol es un combustible alternativo para barcos. Ayuda a la industria naviera a cumplir las normas de emisiones. Reduce mucho las emisiones de óxidos de azufre (SOx), óxidos de nitrógeno (NOx) y partículas.
En China, el metanol se usa para alimentar calderas industriales. Estas calderas generan calor y vapor para fábricas y calefacción de hogares. Su uso está reemplazando al carbón, que tiene normas ambientales más estrictas.
Las pilas de combustible de metanol directo funcionan a baja temperatura y presión. Esto permite que sean muy pequeñas. Junto con la facilidad de almacenar metanol, esto podría permitir que aparatos electrónicos como ordenadores portátiles y teléfonos móviles funcionen con estas pilas.
El metanol también es un combustible común para estufas de camping y barcos. Arde bien en quemadores sin presión, lo que hace que estas estufas sean muy simples. Esta simplicidad las hace populares entre los excursionistas. El metanol también se puede convertir en gel para reducir el riesgo de derrames.
El metanol se mezcla con agua y se inyecta en motores de alto rendimiento. Esto aumenta la potencia y reduce la temperatura del aire de entrada. Este proceso se llama inyección de metanol en agua.
Otros usos
El metanol se usa para "desnaturalizar" el etanol. Esto significa que se le añade metanol para que el etanol no sea apto para el consumo humano. El producto se conoce como "alcohol desnaturalizado". En el pasado, durante un período en Estados Unidos, se usó para evitar el consumo de bebidas alcohólicas ilegales.
El metanol se usa como disolvente y como anticongelante en tuberías y en líquidos limpiaparabrisas. En 2018, la Unión Europea prohibió el metanol en los líquidos limpiaparabrisas. Esto fue por el riesgo de que las personas pudieran ingerirlo accidentalmente.
En algunas plantas de tratamiento de aguas residuales, se añade una pequeña cantidad de metanol. Esto sirve como alimento para las bacterias que limpian el agua. Estas bacterias transforman sustancias dañinas en nitrógeno gaseoso.
El metanol también se usa en un proceso de laboratorio llamado electroforesis en gel de poliacrilamida.
¿Por qué es peligroso el metanol?
El metanol es una sustancia peligrosa. Si se ingiere o se inhala en grandes cantidades, puede causar problemas de salud graves. Estos incluyen dolor de cabeza, mareos, náuseas y vómitos. Una exposición importante puede causar ceguera o pérdida de la visión, ya que puede dañar el nervio óptico. En casos muy graves, puede ser fatal.
La exposición continua al metanol puede dañar el hígado. Los problemas de salud por metanol son un asunto serio. Los síntomas de una intoxicación grave incluyen problemas de visión y, en casos extremos, puede llevar a un estado de coma.
En España, en 1963, hubo un incidente en Galicia y Canarias. Muchas personas se enfermaron por beber una bebida adulterada con metanol. Este evento se conoce como el Caso del metílico.
El metanol se transforma en el hígado en otras sustancias que son las que causan el daño. Una de estas sustancias es el ácido fórmico. Este ácido afecta las células del cuerpo, especialmente en los ojos, lo que puede llevar a la pérdida de visión.
La gravedad de la intoxicación por metanol se debe a los ácidos que se forman en el cuerpo. Estos ácidos se acumulan horas después de la exposición. El etanol (el alcohol que se encuentra en las bebidas) puede usarse como un tratamiento. Esto se debe a que el etanol compite con el metanol por la misma enzima en el hígado, lo que ayuda a que el metanol no se transforme en las sustancias más dañinas.
Biometanol
En la industria del vino, el metanol se produce de forma natural. Proviene de la pectina presente en las uvas. La cantidad de metanol en el vino depende de la variedad de uva y de las enzimas presentes.
También se está investigando el uso del metanol en las pila de combustible. Se busca extraerlo de plantas. Esto permitiría un proceso de generación de energía más natural y sostenible.
Véase también
En inglés: Methanol Facts for Kids
