Etanol kojarzy się ze spirytusem lub wódką, a metanol – z trującą substancją, której spożycie może spowodować ślepotę, a nawet zabić. W rzeczywistości lista zastosowań obu alkoholi jest dużo dłuższa i wykracza poza przemysł spożywczy. Dzięki szeregowi właściwości metanol i etanol znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu.

Alkohole występują powszechnie w przyrodzie. Większość ludzi zna alkohol etylowy (etanol), który jest składnikiem aktywnym napojów alkoholowych, a z doniesień medialnych o zgubnych skutkach picia mocnego alkoholu z niesprawdzonego źródła – także o metanolu. W tym tekście wyjaśnimy, jakie właściwości fizyczne etanolu sprawiają, że ma szerokie zastosowanie w przemyśle oraz co odpowiada za zatrucia po spożyciu metanolu. Odpowiemy też na pytanie, jak rozpoznać alkohol metylowy.

Metyl i etyl dla chemika

Alkohole to związki chemiczne będące pochodnymi węglowodorów, w których atom lub atomy węgla zostały zastąpione grupą wodorotlenową. Alkohole tworzą bardzo szeroką grupę związków chemicznych. Największe zastosowanie w gospodarce mają alkohol metylowy oraz etylowy, zwyczajowo nazywane metanolem i etanolem, których charakterystyczne właściwości nadają im unikalne przeznaczenie.

Jest wiele sposobów pozyskiwania alkoholi. Przemysłowo otrzymuje się je najczęściej w następujących reakcjach:

  • bezpośrednia hydratacja alkenów,
  • synteza z alkenów metodą hydroksyrtęciowania,
  • synteza z alkenów metodą borowodorowania,
  • reakcja halogenoalkanów z jonami wodorotlenowymi.

Etanol otrzymuje się w wyniku fermentacji alkoholowej surowców zawierających cukry (surowców roślinnych zawierających skrobię). Podstawowymi surowcami do jego produkcji są buraki cukrowe, ziemniaki i trzcina cukrowa. Otrzymywany jest również w wyniku fermentacji pszenicy czy kukurydzy. Substrat jest przekształcany do odpowiedniej postaci, która może być poddana fermentacji alkoholowej. Końcowym etapem jest destylacja, w której otrzymuje się destylat o 80–90% zawartości alkoholu etylowego.

Metanol jest produktem pochodzącym od etanolu: powstaje przez rozcieńczenie go w celu zwiększenia jego objętości, a więc pozyskania dodatkowej ilości alkoholu. Alkohol metylowy powstaje również w wyniku niewłaściwej destylacji alkoholu przemysłowego, który jest pozyskiwany nielegalnie, jako odpad z zakładów chemicznych.

Pod względem chemicznym etanol nie różni się wiele od metanolu: w pojedynczej cząsteczce zawiera jeden atom węgla i dwa atomy wodoru więcej. Ta niewielka różnica zmienia jednak po części właściwości alkoholu etylowego, czyniąc go bezpieczniejszym dla człowieka.

Właściwości metanolu i etanolu

Etanol

Etanol to popularny związek chemiczny będący pochodną etanu, zawierający zamiast jednego atomu wodoru grupę hydroksylową -OH. Właściwości etanolu:

  • etanol ma właściwości bakterio- i grzybobójcze;
  • w stężeniu przekraczającym 70% niszczy wirusy;
  • nie jest toksyczny, nadaje się do spożycia;
  • w temperaturze pokojowej jest bezbarwną, łatwopalną cieczą o swoistym zapachu i piekącym smaku;
  • temperatura wrzenia etanolu jest równa 78,3°C;
  • w obecności powietrza pali się ona słabo widocznym, niebieskawym płomieniem;
  • miesza się z wodą w dowolnym stosunku.

Metanol

Metanol (alkohol metylowy CH3OH) to organiczny związek chemiczny należący do grupy alkoholi. W przeszłości otrzymywano go wyłącznie przez destylację rozkładową węgla. Aktualnie jest produkowany syntetycznie. W grę wchodzą dwie metody: ICI oraz Lurgi. Alkohol metylowy można również otrzymać, działając wodorotlenkiem sodu lub wodorotlenkiem potasu na fluorowcopochodne metanu. Właściwości metanolu:

  • metanol jest bezbarwną cieczą o charakterystycznym zapachu;
  • w powietrzu spala się jasnoniebieskim płomieniem do dwutlenku węgla i wody;
  • miesza się z wodą w dowolnych stosunkach;
  • metanol jest substancją lotną o gęstości nieco mniejszej od gęstości wody;
  • jest substancją antybakteryjną, bakteriobójczą i grzybobójczą;
  • metanol syntetyczny ma właściwości konserwantu i rozpuszczalnika – pigmentów, substancji zapachowych;
  • temperatura wrzenia metanolu ma wartość 64,7°C;
  • nie nadaje się do spożycia – jest trujący.

Zastosowanie metanolu i etanolu

Metanol:

Z jednej strony metanol jest silnie toksyczny i dlatego nie wolno go spożywać, z drugiej – jest doskonałym rozpuszczalnikiem i to przekłada się na jego szerokie wykorzystanie. W przemyśle chemicznym jest ważnym składnikiem wielu reakcji.

Alkohol metylowy jest wykorzystywany jako paliwo lub składnik paliwa w silnikach spalinowych. Ponadto jest stosowany w chemii gospodarczej jako składnik płynów myjących, środek przeciw zamarzaniu i w chemii budowlanej – do produkcji klejów, farb i lakierów.

Metanol jest też wykorzystywany do produkcji wielu substancji kosmetycznych. Dodatkowo jest skażalnikiem, czyli jest dodawany do substancji trujących w celu odstraszenia przed spożyciem i wdychaniem.

Etanol:

Etanol znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Pierwsze skojarzenie obejmuje cele spożywcze: etanol jest bazą dla spirytusu lub wódki i nieodzownym składnikiem nalewek czy drinków.

Dzięki temu, że ma właściwości bakterio- i grzybobójcze, znajduje zastosowanie w medycynie: służy do dezynfekcji i rozpuszczania substancji leczniczych nierozpuszczalnych w wodzie. Ta właściwość jest wykorzystywana w produkcji kosmetyków: etanol pozwala równomiernie rozprowadzić substancje czynne w masie produktu kosmetycznego, a przy okazji poprawia ich transport do powierzchniowych warstw skóry. W rezultacie składniki aktywne mogą łatwiej przenikać przez powierzchniowe warstwy naskórka. Etanol znalazł szerokie zastosowanie w różnych kategoriach produktów kosmetycznych, są to np. kremy, toniki i żele myjące do twarzy, produkty do stylizacji włosów, dezodoranty, perfumy czy kosmetyki do makijażu.

Etanol znajdziemy w wielu doustnie stosowanych płynnych preparatach i lekach dostępnych bez recepty, np. w lekach na kaszel i przeziębienie, suplementach żelaza i preparatach homeopatycznych.

Zatrucia alkoholem metylowym

Alkohol metylowy nie różni się smakiem ani zapachem od alkoholu etylowego, ale jest od niego o wiele bardziej toksyczny. Co ciekawe, sam w sobie nie jest bardzo szkodliwy, bo stosunkowo szybko jest rozkładany, więc jego stężenie we krwi nie jest wysokie. Ryzyko leży gdzie indziej: metanol nie jest całkowicie wydalany, a w procesie metabolizmu uwalniane są do organizmu dwie substancje: aldehyd i kwas mrówkowy.

W przemyśle kwas mrówkowy jest wykorzystywany w branży kosmetycznej, która korzysta z jego właściwości bakteriobójczych i konserwujących. Kwas mrówkowy jest również stosowany jako składnik wielu farmaceutycznych preparatów wspomagających w leczeniu oparzeń i stanów zapalnych – jest składnikiem leków na reumatyzm.

Przemysł spożywczy wykorzystuje go jako konserwant: przedłuża trwałość produktów spożywczych i minimalizuje ryzyko rozwoju w nich pleśni czy patogennych bakterii. W międzynarodowej klasyfikacji jest oznaczany skrótem E236.

Powyższe nie wyczerpuje zastosowania kwasu mrówkowego. Aldehydy to natomiast związki syntetyczne, które są stosowane w przemyśle perfumeryjnym i kosmetycznym. Wykorzystywane prawidłowo, kwas mrówkowy i aldehyd, przynoszą wiele korzyści i są bezpieczne, ale nie wolno zapominać, że kwas mrówkowy to żrąca ciecz, która w kontakcie z ciałem człowieka w wysokich stężeniach może wywoływać silne reakcje alergiczne, w tym zaczerwienienie skóry, obrzęki czy poważne oparzenia skóry, a także podrażniać błony śluzowe. Jako pozostałość po spożyciu metanolu może uszkodzić narządy – niekiedy nieodwracalnie.

Wypicie 10 ml czystego metanolu może spowodować ślepotę. Dawka śmiertelna metanolu wynosi 0,5–1 ml/kg mc.

Objawy zatrucia metanolem pojawiają się po różnym czasie (od 1h do 24h).

Zatrucie metanolem – objawy

W początkowej fazie zatrucia objawy przypominają zwykłe konsekwencje nadmiernego spożycia. Występują:

  • dezorientacja,
  • senność,
  • trudności z logicznym mówieniem,
  • mogą do tego dołączyć zawroty głowy, bóle brzucha, wymioty.

W ciężkich zatruciach występują:

  • ostra niewydolność oddechowa,
  • drgawki,
  • zaburzenia widzenia, które są skutkiem uszkodzenia siatkówki i nerwów wzrokowych. W większości przypadków uszkodzenie narządu wzroku jest nieodwracalne.

Spożycie metanolu nie jest jeszcze wyrokiem: jeśli lekarz szybko poda odtrutkę i wdroży leczenie objawowe, które ma podtrzymać podstawowe czynności organizmu, może uratować pacjenta. Liczy się czas, bo im więcej czasu upłynie od spożycia, tym więcej alkoholu metylowego zostanie zmetabolizowane w wątrobie do toksycznych metabolitów.