Metanol
Metanol,juga dikenal sebagaimetil alkohol,wood alcoholatauspiritus,adalahsenyawa kimiadenganrumus kimiaCH3OH.Metanol merupakan bentukalkoholpaling sederhana. Pada "keadaan atmosfer", metanol berbentuk cairan yang ringan, mudah menguap, tidak berwarna, mudah terbakar, dan beracun dengan bau yang khas (berbau lebih ringan daripadaetanol). Metanol digunakan sebagai bahan pendingin antibeku, pelarut, bahan bakar, dan sebagai bahan aditif bagi etanol industri.
| |||
| |||
| Nama | |||
|---|---|---|---|
| Nama IUPAC
methanol
| |||
| Nama lain
Hidroksimetana
Metil alkohol Metil hidrat Alkohol kayu Karbinol | |||
| Penanda | |||
Model 3D (JSmol)
|
|||
| 3DMet | {{{3DMet}}} | ||
| ChemSpider | |||
| Nomor EC | |||
| Nomor RTECS | {{{value}}} | ||
CompTox Dashboard(EPA)
|
|||
| |||
| Sifat | |||
| CH3OH | |||
| Massa molar | 32.04 g/mol | ||
| Penampilan | colorless liquid | ||
| Densitas | 0.7918 g/cm³, liquid | ||
| Titik lebur | –97 °C, -142.9 °F (176 K) | ||
| Titik didih | 64.7 °C, 148.4 °F (337.8 K) | ||
| Fullymiscible | |||
| Keasaman(pKa) | ~ 15.5 | ||
| Viskositas | 0.59mPa·sat 20 °C | ||
| 1.69D(gas) | |||
| Bahaya | |||
| Flammable (F) Toxic (T) | |||
| Frasa-R | R11,R23/24/25,R39/23/24/25 | ||
| Frasa-S | (S1/2),S7,S16,S36/37,S45 | ||
| Titik nyala | 11 °C | ||
| Senyawa terkait | |||
Kecuali dinyatakan lain, data di atas berlaku padasuhu dan tekanan standar(25 °C [77 °F], 100 kPa). | |||
| Referensi | |||
Metanol diproduksi secara alami oleh metabolismeanaerobikolehbakteri.Hasil proses tersebut yaitu uap metanol (dalam jumlah kecil) di udara. Setelah beberapa hari, uap metanol tersebut akanteroksidasiolehoksigendengan bantuan sinarmataharimenjadikarbon dioksidadanair.
Reaksi kimiametanol yang terbakar di udara dan membentuk karbon dioksida dan air adalah sebagai berikut:
- 2 CH3OH + 3 O2→ 2 CO2+ 4 H2O
Karena sifatnya yang beracun, metanol sering digunakan sebagai bahan aditif bagi pembuatan alkohol untuk penggunaan industri. Penambahan "racun" ini akan menghindarkan industri dari pajak yang dapat dikenakan karena etanol merupakan bahan utama untuk minuman keras (minuman beralkohol). Metanol kadang juga disebut sebagaiwood alcoholkarena dahulu merupakan produk samping daridistilasikayu. Saat ini metanol dihasilkan melalui proses multitahap. Secara singkat,gas alamdan uap air dibakar dalam tungku untuk membentuk gas hidrogen dankarbon monoksida;kemudian, gas hidrogen dan karbon monoksida ini bereaksi dalam tekanan tinggi dengan bantuankatalisuntuk menghasilkan metanol. Tahap pembentukannya adalahendotermikdan tahap sintesisnya adalaheksotermik.
Sejarah
suntingDalam proses pengawetan mayat, orangMesirkuno menggunakan berbagai macam campuran, termasuk di dalamnya metanol, yang mereka peroleh daripirolisiskayu. Methanol murni, pertama kali berhasil diisolasi tahun 1661 oleh Robert Boyle, yang menamakannyaspirit of box,karena ia menghasilkannya melalui distilasi kotak kayu. Nama itu kemudian lebih dikenal sebagaipyroxylic spirit(spiritus). Pada tahun 1834, ahli kimiaPrancisJean-Baptiste Dumas dan Eugene Peligot menentukan komposisi kimianya. Mereka juga memperkenalkan namamethyleneuntukkimia organik,yang diambil dari bahasaYunanimethy="anggur" )+hŷlē=kayu(bagian dari pohon). Kata itu semula dimaksudkan untuk menyatakan "alkohol dari (bahan) kayu", tetapi mereka melakukan kesalahan.
Katamethylpada tahun 1840 diambil darimethylene,dan kemudian digunakan untuk mendeskripsikan "metil alkohol". Nama ini kemudian disingkat menjadi "metanol" tahun 1892 oleh International Conference on Chemical Nomenclature. Suffiks [-yl] (Indonesia {il}) yang digunakan dalam kimia organik untuk membentuk nama radikal-radikal, diambil dari kata "methyl".
Pada 1923, ahli kimiaJerman,Matthias Pier, yang bekerja untuk BASF mengembangkan cara mengubahgas sintesis(syngas/campuran dari karbon dioksida and hidrogen) menjadi metanol. Proses ini menggunakan kataliszinc chromate(sengkromat), dan memerlukan kondisi ekstrem —tekanan sekitar 30–100 MPa (300–1000 atm), dan temperatur sekitar 400 °C.Produksi metanol modern telah lebih effisien dengan menggunakan katalistembagayang mampu beroperasi pada tekanan relatif lebih rendah.
Penggunaan metanol sebagai bahan bakar mulai mendapat perhatian ketika krisisminyak bumiterjadi pada tahun 1970-an karena ia mudah tersedia dan murah. Masalah timbul pada pengembangan awalnya untuk campuran metanol-bensin.Untuk menghasilkan harga yang lebih murah, beberapa produsen cenderung mencampur metanol lebih banyak. Produsen lainnya menggunakan teknik pencampuran dan penanganan yang tidak tepat. Akibatnya, hal ini menurunkan mutu bahan bakar yang dihasilkan. Akan tetapi, metanol masih menarik utuk digunakan sebagai bahan bakar bersih. Mobil-mobil dengan bahan bakar fleksibel yang dikeluarkan olehGeneral Motors,Ford, dan Chrysler dapat beroperasi dengan setiap kombinasi etanol, metanol dan/atau bensin.
Produksi
suntingSaat ini, gas sintesis umumnya dihasilkan darimetanayang merupakan komponen darigas alam.Terdapat tiga proses yang dipraktikkan secara komersial.
Pada tekanan sedang 1 hingga 2 MPa (10–20 atm) dan temperatur tinggi (sekitar 850 °C), metana bereaksi dengan uap air (steam) dengan katalisnikeluntuk menghasilkan gas sintesis menurut reaksi kimia berikut:
Reaksi ini, umumnya dinamakansteam-methane reformingatau SMR, merupakan reaksi endotermik dan limitasi perpindahan panasnya menjadi batasan dari ukuran reaktor katalitik yang digunakan.
Metana juga dapat mengalami oksidasi parsial dengan molekul oksigen untuk menghasilkan gas sintesis melalui reaksi kimia berikut:
Reaksi ini adalah eksotermik dan panas yang dihasilkan dapat digunakan secarain-situuntuk menggerakkan reaksisteam-methane reforming.Ketika dua proses tersebut dikombinasikan, proses ini disebut sebagaiautothermal reforming.Rasio CO and H2dapat diatur dengan menggunakan reaksi perpindahan air-gas (the water-gas shift reaction):
untuk menghasilkan stoikiometri yang sesuai dalam sintesis metanol.
Karbon monoksida dan hidrogen kemudian bereaksi dengan katalis kedua untuk menghasilkan metanol. Saat ini, katalis yang umum digunakan adalah campuran tembaga, seng oksida, danalumina,yang pertama kali digunakan olehICIpada tahun 1966. Pada 5–10 MPa (50–100 atm) dan 250 °C, ia dapat mengatalisis produksi metanol dari karbon monoksida dan hidrogen dengan selektivitas yang tinggi:
Sangat perlu diperhatikan bahwa setiap produksi gas sintesis dari metana menghasilkan 3molhidrogen untuk setiap mol karbon monoksida, sedangkan sintesis metanol hanya memerlukan 2 mol hidrogen untuk setiap mol karbon monoksida. Salah satu cara mengatasi kelebihan hidrogen ini adalah dengan menginjeksikan karbon dioksida ke dalam reaktor sintesis metanol, di mana ia akan bereaksi membentuk metanol sesuai dengan reaksi kimia berikut:
Walaupun gas alam merupakan bahan yang paling ekonomis dan umum digunakan untuk menghasilkan metanol, bahan baku lain juga dapat digunakan. Ketika tidak terdapat gas alam, produk petroleum ringan juga dapat digunakan. DiAfrika Selatan,sebuah perusahaan (Sasol) menghasilkan metanol dengan menggunakan gas sintesis daribatu bara.
Kegunaan
suntingBahan bakar untuk kendaraan bermotor
suntingMetanol digunakan secara terbatas dalammesin pembakaran dalam,disebabkan metanol tidak mudah terbakar dibandingkan denganbensin.Metanol juga digunakan sebagai campuran utama untuk bahan bakarmodel radio kontrol,jalur kontrol,dan pesawat model.
Salah satu kelemahan metanol jika digunakan dalam konsentrasi tinggi adalah sifatkorosifterhadap beberapa logam, termasukaluminium.Metanol, meskipun merupakan asam lemah, menyerang lapisan oksida yang biasanya melindungi aluminium dari korosi:
- 6 CH3OH + Al2O3→ 2 Al(OCH3)3+ 3 H2O
Ketika diproduksi dari kayu atau bahan oganik lainnya, metanol organik tersebut merupakanbahan bakar terbaruiyang dapat menggantikanhidrokarbon.Namun mobil modern pun masih tidak bisa menggunakan BA100 (100% bioalkohol) sebagai bahan bakar tanpa modifikasi. Metanol juga digunakan sebagaipelarutdan sebagaiantibeku,dan fluida pencuci kaca depan mobil.
Bahan utama untuk bahan lain
suntingPenggunaan metanol terbanyak adalah sebagai bahan pembuat bahan kimia lainnya. Sekitar 40% metanol yang ada diubah menjadiformaldehid,dan dari sana akan dihasilkan berbagai macam produk sepertiplastik,plywood,cat,peledak,dantekstil.
Senyawa kimia lainnya yang merupakan turunan dari metanol adalahdimetil eter,yang telah menggantikanklorofluorokarbonsebagai bahan campuran pada aerosol danasam asetat.Dimetil eter juga dapat dicampur dengangas alam terkompresi(LPG) untuk memanaskan masakan, dan juga bisa digunakan sebagai bahan bakar pengganti diesel.
Dalam beberapapabrik pengolahan air limbah,sejumlah kecil metanol digunakan keair limbahsebagai bahan makanan karbon untukdenitrifikasibakteri,yang mengubahnitratmenjadinitrogen.
Bahan bakar direct-metanolunik karena suhunya yang rendah, operasi pada tekanan atmofser, mengizinkan mereka dibuat kecil. Ditambah lagi dengan penyimpanan dan penanganan yang mudah dan aman membuat metanol dapat digunakan dalam perlengkapan elektronik.
Pranala luar
sunting- International Chemical Safety Card 0057
- The Methanol InstituteIndustry trade group, lots of information on methanol's use in fuel cells and as an alternative fuel.
- China Takes Gold in Methanol FuelDiarsipkan2008-10-17 diWayback Machine.
- The methanol story: a sustainable fuel for the futurearticle by Ford Motor's Roberta Nichols, the mother of the flexible fuel vehicle, discussing Gasoline-Etanol-Methanol flexibility in the Journal of Scientific & Industrial Research
- National Pollutant Inventory – Methanol Fact SheetDiarsipkan2009-09-12 diWayback Machine.
- Methanol Discovered in SpaceDiarsipkan2010-12-27 diWayback Machine.
- Calculation ofvapor pressure,liquid density,dynamic liquid viscosity,surface tensionof methanol