メタノール (CH3OH) は、甘い香りを持つ無色で引火性の液体です。溶剤、燃料、不凍液として使用されます。摂取すると有毒で、失明や死亡を引き起こす可能性があります。
| IUPAC名 | メタノール |
| 分子式 | CH4O |
| CAS番号 | 67-56-1 |
| 同義語 | メチルアルコール、木材アルコール、ヒドロキシメタン、カルビノール、木材ナフサ、コロニアルスピリッツ |
| インチチ | InChI=1S/CH4O/c1-2/h2H,1H3 |
注: InChI は、分子の固有の構造を表す長い鎖です。一部の端末では正しく表示されない場合があります。
メタノールの性質
メタノール モル質量
メタノールのモル質量は 32.04 g/mol です。単一のメタノール分子内の炭素、水素、酸素原子の原子量を加算することによって計算されます。この値は、特定の濃度の溶液を調製するために必要なメタノールの量を決定する場合、または化学反応の化学量論を決定する場合に役立ちます。
メタノールの沸点
メタノールの沸点は 64.7°C (148.46°F) です。メタノールは沸点が比較的低いため、ホルムアルデヒド、酢酸、メタクリル酸メチルの製造など、さまざまな工業用途で溶媒として役立ちます。ただし、メタノールは沸点が低いため揮発性および引火性が高く、保管、取り扱い、輸送中に安全上のリスクが生じる可能性があります。
メタノールの融点
CH3OH の融点は -97.6°C (-143.68°F) です。これは、CH3OH は室温では液体ですが、融点以下に冷却することで簡単に凍結して固体にできることを意味します。 CH3OH の融点が低いことは、核磁気共鳴分光法用の極低温溶媒の調製など、一部の実験室用途でも役立ちます。
メタノールの密度 g/mL
CH3OH の密度は 20°C (68°F) で 0.792 g/mL です。これは、CH3OH は水より密度が低く、水に浮くことができることを意味します。 CH3OH の密度は、溶液の特定の質量または濃度を得るために必要な CH3OH の体積を計算するために使用することもできます。
メタノールの分子量
CH3OH の分子量は 32.04 g/mol です。この値は、単一の CH3OH 分子内の炭素、水素、酸素原子の原子量を加算することによって計算されます。 CH3OH の分子量は、沸点、融点、密度などの物理的特性を決定するのに役立ちます。
メタノールの構造
メタノールは、1 つの炭素原子にメチル基 (CH3) と水酸基 (-OH) が結合した単純な構造をしています。メタノールの分子式は CH3OH です。メタノールはヒドロキシル基の存在により極性分子であるため、水やエタノールなどの極性溶媒に可溶になります。
メタノール配合
メタノールの化学式は CH3OH です。これは、各メタノール分子には 1 つの炭素原子、4 つの水素原子、および 1 つの酸素原子が含まれていることを意味します。メタノールの式は、メタノールの分子量およびその他の物理的特性を決定するために使用できます。メタノールの化学式は、化学方程式を書いたり、メタノールが関与する化学反応のバランスをとるのにも役立ちます。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.792 g/ml（20℃） |
| 色 | 無色 |
| 匂い | 甘い、辛い |
| モル質量 | 32.04g/モル |
| 密度 | 0.792 g/ml（20℃） |
| 融合点 | -97.6℃ |
| 沸点 | 64.7℃ |
| フラッシュドット | 11.1℃ |
| 水への溶解度 | 混和性 |
| 溶解性 | エタノール、エーテル、アセトンおよび多くの有機溶媒と混和します |
| 蒸気圧 | 13.02 kPa（20℃） |
| 蒸気密度 | 1.11 (空気 = 1) |
| pKa | 15.5 |
| pH | 7 (ニュートラル) |
注: この表に記載されている値は概算であり、特定の条件やメタノール供給源によって異なる場合があります。
メタノールの安全性と危険性
CH3OH はさまざまな安全上のリスクを引き起こすため、慎重に取り扱う必要があります。これは引火性の液体であり、熱、火花、または炎にさらされると発火する可能性があります。 CH3OH 蒸気も空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。 CH3OH 蒸気を吸入すると、めまい、頭痛、吐き気、その他の健康上の問題を引き起こす可能性があります。 CH3OH も有毒であり、皮膚から吸収されたり、摂取されたりする可能性があり、失明、昏睡、死亡などの重篤な健康上の合併症を引き起こす可能性があります。保護服を着用し、換気の良い場所で、ゴーグル、手袋、呼吸用保護具などの適切な安全装置を使用して CH3OH を取り扱うことが重要です。流出した場合はすぐに掃除し、適切に処分してください。
| ハザードシンボル | どくろ、可燃性 |
| セキュリティの説明 | 熱/火花/裸火/高温の表面から遠ざけてください。防爆型の電気/換気/照明機器を使用してください。容器をしっかり閉めて保管してください。地面に置いた/ベイクしたコンテナと受け取り装置。火花が出ない工具のみを使用してください。静電気放電に対する予防措置を講じてください。蒸気の吸入を避けてください。取り扱い後はよく洗ってください。この製品の使用中は飲食や喫煙をしないでください。 |
| AN識別子 | UN1230 |
| HSコード | 29051100 |
| 危険等級 | 3 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | メタノールは有毒で、摂取、吸入、または皮膚から吸収された場合、失明、昏睡、死亡を引き起こす可能性があります。また、接触すると炎症、発赤、火傷を引き起こす可能性があります。メタノール蒸気にさらされると、頭痛、めまい、吐き気、その他の健康上の問題を引き起こす可能性があります。メタノールは、適切な保護具を使用して細心の注意を払って取り扱う必要があります。 |
注: この表に記載されている値は概算であり、特定の条件やメタノール供給源によって異なる場合があります。メタノールを取り扱う際には、安全データシートと施行されている規制を参照することが重要です。
メタノールの合成法
メタンの直接酸化、天然ガスの部分酸化、石炭のガス化、二酸化炭素と水素からの合成はいずれもメタノールを合成します。
メタノールを合成する最も一般的な方法の 1 つは、一酸化炭素、二酸化炭素、および水素の混合物である合成ガスを触媒的に変換することです。このプロセスには、反応を促進するために、通常は銅ベースの触媒の使用が含まれます。合成ガスは、高温高圧で触媒を含む反応器に導入され、メタノールが生成されます。
メタノールを合成する別の方法には、白金やパラジウムなどの触媒の存在下で高温および高圧を使用してメタンを直接酸化することが含まれます。この方法は合成ガス法よりも難しく、高価ですが、より効率的で、より高い収率を生み出すことができます。
天然ガスの部分酸化はメタノール合成の別の方法であり、酸素または空気を使用して天然ガスを部分酸化し、一酸化炭素と水素の混合物を生成します。次いで、混合物を触媒の入った反応器に導入し、メタノールを生成します。
石炭のガス化はメタノール合成の別の方法であり、石炭を合成ガスに変換し、続いて上記と同じ触媒変換プロセスを実行します。
炭素の回収と利用は、還元剤として水素を使用し、工業プロセスから排出される二酸化炭素をメタノールに変換します。
メタノールの用途
メタノールは、次のようなさまざまな産業で幅広い用途に使用されます。
- 燃料: 車両、発電機、その他の産業機器はメタノールを燃料として使用できます。
- 溶媒: メタノールは、樹脂、染料、油などの多くの物質に対して優れた溶媒です。メーカーはメタノールを使用して塗料、ワニス、その他のコーティングを製造します。
- 化学中間体：ホルムアルデヒド、酢酸、その他の化学物質の製造原料として使用されます。
- 不凍液：自動車の冷却システムの不凍剤として使用されます。
- 防氷剤：飛行機の翼や空港の滑走路の防氷剤として使用されます。
- クリーナー: さまざまな工業プロセスで洗浄剤として使用されます。
- 医薬品: 多くの医薬品の製造において溶媒として使用されます。
- 代替エネルギー: 燃料電池の代替燃料として、また潜在的なエネルギー貯蔵媒体として研究されています。
- メタノールからオレフィンへ (MTO):エチレンやプロピレンなどのオレフィンは、メタノールの変換から得られます。
- メタノールからガソリンへ (MTG): MTG と呼ばれるプロセスは、メタノールをガソリンに変換します。
質問:
Q: メタノールとは何ですか?
A: メタノールは木アルコールとしても知られ、甘い香りを持つ無色で可燃性の液体です。最も単純なアルコールであり、その化学式は CH3OH です。
Q: メタノールは極性ですか、それとも無極性ですか?
A: メタノールは極性分子です。水素原子には正の部分電荷があり、酸素原子には負の部分電荷があり、双極子モーメントが生じます。
Q: メタノールは何に使われますか?
A: メタノールは、燃料、溶剤、化学中間体、不凍液、除氷剤、洗浄剤、医薬品溶剤、潜在的エネルギー貯蔵媒体など、さまざまな業界で幅広い用途があります。ホルムアルデヒド、酢酸、その他の化学物質の製造にも使用されます。さらに、メタノールはエチレンやプロピレンなどのオレフィンに変換され、プラスチックの原料として使用されます。