تفاوت اتانول و متانول

روش‌های تولید اتانول و متانول

هر دوی این مواد از دو مسیر کاملاً متفاوت تولید می‌شوند. اتانول بیشتر از منابع زیستی و تخمیر قندها به دست می‌آید، در حالی که متانول به روش‌های صنعتی و از طریق واکنش‌های شیمیایی تولید می‌شود. در این بخش، فرآیندهای تولید هر دو ماده را به تفصیل بررسی می‌کنیم.

۱. روش‌های تولید اتانول:

اتانول معمولاً از تخمیر قندها و نشاسته‌های گیاهی یا از طریق سنتز شیمیایی به دست می‌آید. در ادامه، هر یک از این روش‌ها توضیح داده شده است.

الف) تخمیر زیستی (Fermentation) – روش طبیعی 

این روش طبیعی‌ترین و متداول‌ترین روش تولید اتانول است و به طور گسترده در صنایع نوشیدنی، داروسازی و تولید بیواتانول استفاده می‌شود. در این فرآیند، قندهای طبیعی توسط مخمرها به اتانول و دی‌اکسید کربن تبدیل می‌شوند.

مراحل فرآیند تخمیر:

۱. استخراج مواد قندی:

• مواد اولیه شامل نیشکر، ذرت، سیب‌زمینی، گندم، انگور و سایر گیاهان نشاسته‌دار است. این مواد حاوی مقدار زیادی قندهای طبیعی مانند گلوکز و فروکتوز هستند.

2. هیدرولیز نشاسته (در صورت نیاز):
   • اگر مواد اولیه نشاسته‌ای باشند (مثلاً ذرت)، ابتدا باید نشاسته به قندهای ساده‌تر تبدیل شود. این کار با استفاده از آنزیم‌هایی مانند آمیلاز انجام می‌شود.
3. تخمیر (Fermentation):
   • پس از استخراج قند، مخمرها (مانند Saccharomyces cerevisiae) به محیط اضافه می‌شوند. مخمرها از قند تغذیه کرده و آن را طی یک واکنش بیوشیمیایی به اتانول و گاز دی‌اکسید کربن تبدیل می‌کنند: C6H12O6→2C2H5OH+2CO2C_6H_{12}O_6 → 2C_2H_5OH + 2CO_2C6​H12​O6​→2C2​H5​OH+2CO2​
   • این فرآیند معمولاً در دمای ۳۰-۳۵ درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و چندین روز طول می‌کشد.
4. تقطیر (Distillation):
   • مخلوط حاصل از تخمیر دارای مقدار زیادی آب است، بنابراین اتانول باید با روش تقطیر جدا شود. اتانول در دمای ۷۸.۳ درجه سانتی‌گراد تبخیر شده و از سایر ترکیبات جدا می‌شود.
5. تصفیه (Purification):
   • برای افزایش خلوص، اتانول از طریق روش‌هایی مانند تقطیر مولکولی یا جذب مولکولی تصفیه می‌شود تا به اتانول ۹۵-۹۹ درصد برسد.

✔ مزایا: روشی طبیعی، پایدار و مناسب برای تولید بیواتانول (سوخت زیستی).
❌ معایب: نیاز به زمین‌های کشاورزی، زمان‌بر بودن، تولید محدود.

ب) سنتز شیمیایی (Hydration of Ethylene) – روش صنعتی

در این روش، اتانول از طریق واکنش بین اتیلن (C₂H₄) و بخار آب (H₂O) تولید می‌شود.

مراحل واکنش:

1. تولید اتیلن:
   • اتیلن معمولاً از کراکینگ نفت خام یا گاز طبیعی به دست می‌آید.
2. هیدراته کردن اتیلن:
   • در حضور کاتالیزور اسید فسفریک (H₃PO₄) و در دمای حدود ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد، اتیلن با بخار آب واکنش داده و اتانول تولید می‌شود: C2H4+H2O→C2H5OHC_2H_4 + H_2O → C_2H_5OHC2​H4​+H2​O→C2​H5​OH

✔ مزایا: سریع، مقرون‌به‌صرفه، مناسب برای تولید در مقیاس بزرگ.
❌ معایب: نیاز به نفت خام و منابع غیرتجدیدپذیر، آلایندگی زیست‌محیطی.

برای خرید اتانول با شیمیایی تهران در ارتباط باشید.

۲. روش‌های تولید متانول

متانول به روش‌های زیستی تولید نمی‌شود، بلکه از طریق واکنش‌های شیمیایی به دست می‌آید. دو روش اصلی تولید متانول عبارت‌اند از:

الف) تولید متانول از گاز سنتزی (Syngas) – روش صنعتی مدرن

این روش امروزه رایج‌ترین روش تولید متانول در صنایع پتروشیمی است.

مراحل واکنش:

1. تولید گاز سنتزی:
   • گاز سنتزی از ترکیب مونوکسید کربن (CO) و هیدروژن (H₂) تشکیل شده است و معمولاً از گاز طبیعی، زغال‌سنگ یا نفتا به دست می‌آید.
2. واکنش سنتز متانول:
   • در حضور کاتالیزور مس-روی-آلومینیوم و در دمای حدود ۲۵۰ درجه سانتی‌گراد و فشار ۵۰-۱۰۰ اتمسفر، گاز سنتزی به متانول تبدیل می‌شود: CO+2H2→CH3OHCO + 2H_2 → CH_3OHCO+2H2​→CH3​OH
   • همچنین واکنش مشابهی با دی‌اکسید کربن نیز ممکن است: CO2+3H2→CH3OH+H2OCO_2 + 3H_2 → CH_3OH + H_2OCO2​+3H2​→CH3​OH+H2​O
3. خالص‌سازی و تقطیر:
   • متانول تولیدشده تقطیر می‌شود تا ناخالصی‌ها حذف شده و متانول با خلوص بالا به دست آید.

✔ مزایا: تولید در مقیاس بزرگ، بازدهی بالا، مقرون‌به‌صرفه.
❌ معایب: وابستگی به منابع فسیلی، نیاز به تجهیزات پیچیده.

ب) تولید متانول از تقطیر چوب (Wood Distillation) – روش سنتی و قدیمی

این روش در گذشته استفاده می‌شد اما امروزه کمتر رایج است.

مراحل:

1. حرارت دادن چوب بدون اکسیژن:
   • چوب در دمای بالا (حدود ۴۰۰-۵۰۰ درجه سانتی‌گراد) حرارت داده می‌شود و ترکیبات آلی آن به گاز تبدیل می‌شوند.
2. متراکم‌سازی بخارات:
   • بخارات حاصل شامل متانول، استون، اسید استیک و سایر ترکیبات است. این بخارات سرد شده و مایع متانول از آن جدا می‌شود.

✔ مزایا: استفاده از منابع تجدیدپذیر (چوب).
❌ معایب: بازدهی پایین، هزینه بالا، تولید مقادیر زیاد مواد جانبی.

موارد استفاده

• اتانول:
  • نوشیدنی‌های الکلی
  • ضدعفونی‌کننده‌ها و مواد ضدباکتری (با ترکیب با گلیسیرین و پروپیلن گلیکول، خشکی آن برای پوست را کاهش می دهند.)
  • سوخت و ترکیب در بنزین (به‌عنوان بیواتانول)
  • صنایع داروسازی و تولید عطرها و لوازم آرایشی
• متانول:
  • به‌عنوان حلال صنعتی
  • تولید فرمالدهید و سایر ترکیبات شیمیایی
  • سوخت خودروها و موتورهای مخصوص (مانند خودروهای مسابقه‌ای و قایق‌ها)
  • ضدیخ

سمّیت و اثرات روی بدن

• اتانول همان الکل نوشیدنی است که در صنایع غذایی و دارویی استفاده می‌شود. مصرف کنترل‌شده آن در برخی نوشیدنی‌ها رایج است، اما مصرف زیاد آن مضر است.
• متانول به‌شدت سمی است و حتی مقدار کم آن می‌تواند باعث کوری، آسیب شدید به سیستم عصبی و حتی مرگ شود.

توجه نمایید که ایزوپروپیل الکل و یا همان ایزوپروپانول با هر دو ماده ی فوق قرف می کند. جهت آشنایی بیشتر با این ماده به پیج مربوطه مراجعه نمایید. برای خرید ایزوپروپیل الکل با کارشناسان فروش شیمیایی تهران در ارتباط باشید.

برای خرید متانول و یا خرید اتانول با شیمیایی تهران در ارتباط باشید.