Спирт древесный: опасный или полезный?

Автор Сидор Черненко December 17, 2023

Древесный спирт, или метанол, известен человечеству уже не одно столетие. Это вещество обладает уникальными свойствами, которые часто используются в промышленности и быту. Но насколько безопасен метанол для здоровья человека? Давайте разберемся.

1. История открытия и получения древесного спирта

Древесный спирт впервые был обнаружен в 1661 году Робертом Бойлем в продуктах сухой перегонки древесины. Однако лишь в 1834 году Ж.Б. Дюма и Э.М. Пелиго впервые выделили его в чистом виде и установили химическую формулу - CH3OH.

Изначально древесный спирт получали путем сухой перегонки древесины и лигнина, однако в дальнейшем этот способ утратил промышленное значение. В 1857 году А. Бертло впервые осуществил синтез древесного спирта из метана через метилхлорид с последующим омылением. Но по-настоящему революционным оказалось открытие в 1923 году компанией BASF метода получения метанола путем каталитического синтеза из синтез-газа. Этот способ и по сей день лежит в основе промышленного производства древесного спирта.

2. Физико-химические свойства древесного спирта

Древесный спирт представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным резким запахом, напоминающим этиловый спирт. Физические свойства древесного спирта:

Температура кипения: +64,7°C
Температура плавления: -97,6°C
Плотность при 20°C: 0,79183 г/см3
Вязкость: 0,54 мПа·с при 25°C

Древесный спирт смешивается с водой в любых пропорциях. Также хорошо смешивается с этанолом, эфиром и большинством органических растворителей. Обладает высокой взрыво- и пожароопасностью, температура вспышки составляет всего +8°C. Пары древесного спирта образуют с воздухом взрывоопасные смеси в концентрациях 6,7-36 об.%. При взаимодействии с металлами древесный спирт образует алкоголяты, с кислотами и щелочами - солевые соединения различного состава.

3. Токсичность и вред древесного спирта для здоровья

Древесный спирт является сильнодействующим ядом, оказывающим токсическое воздействие на нервную, сердечно-сосудистую системы и органы зрения. Даже небольшие дозы могут вызвать тяжелые отравления и летальный исход:

30 мл древесного спирта могут вызвать смертельное отравление, а доза в 80-100 мл обычно смертельна.

Основные симптомы острого отравления древесным спиртом:

Головная боль, головокружение
Тошнота, рвота
Боли в области живота
Нарушение зрения вплоть до слепоты

Для лечения отравлений используют антидот этиловый спирт, а также промывание желудка, форсированный диурез и гемодиализ.

ПДК древесного спирта в воздухе рабочей зоны	5 мг/м3
ПДК в атмосферном воздухе	1,0 мг/м3

Таким образом, древесный спирт представляет серьезную опасность для человека и требует осторожного обращения.

4. Применение древесного спирта в промышленности

Спирт древесный широко используется в различных отраслях промышленности:

Производство метилметакрилата, полистирола, поликарбоната
Синтез красителей и полимерных пленок
Изготовление взрывчатых веществ и ракетных топлив
Получение формалина и уротропина
Применение в качестве экстрагента и растворителя

Одним из перспективных направлений является использование древесного спирта для производства биодизельного топлива, в частности, для переэтерификации растительных масел и жиров.

В нефтепереработке древесный спирт применяют для очистки бензина от меркаптанов, а также извлечения ароматических углеводородов.

Несмотря на токсичность, спирт из древесных опилок является востребованным и экономически выгодным сырьем для химической промышленности при соблюдении необходимых мер предосторожности.

5. Перспективы применения древесного спирта в будущем

Несмотря на широкое распространение, использование древесного спирта имеет ряд существенных ограничений из-за его высокой токсичности. Однако ведутся активные разработки новых более безопасных технологий.

Так, исследуются каталитические методы синтеза метилового спирта при более низких температурах и давлении. Это позволит снизить энергозатраты процесса и риски аварийных выбросов.

Перспективно использование древесного спирта в качестве сырья для получения высших спиртов, в частности, этанола. Уже существуют эффективные катализаторы, обеспечивающие высокий выход целевого продукта при низком содержании побочных соединений.

6. Экологические аспекты производства и применения древесного спирта

К сожалению, технологические процессы, связанные с получением и использованием метилового спирта, негативно влияют на окружающую среду. Это выражается в следующем:

Выбросы вредных веществ в атмосферу
Сбросы сточных вод, загрязненных метанолом
Образование токсичных отходов производства

Для решения данных проблем необходим переход к более экологичным "зеленым" технологиям, а также внедрение эффективных систем очистки выбросов и стоков.

7. Биологическая роль и обмен древесного спирта в организме

Несмотря на высокую токсичность, небольшие количества метилового спирта постоянно образуются в живых организмах в результате ферментативного метилирования различных субстратов.

Так, источниками эндогенного метанола являются:

Метилирование аминокислот (гистидин, лизин)
Окисление метионина

Выведение метанола из организма происходит в основном с мочой в виде муравьиной кислоты. Также часть метаболизируется в формальдегид и муравьиную кислоту, которые далее вовлекаются в цикл Кребса.