METILICO, ALCOOL o Metanolo
METILICO, ALCOOL o Metanolo
Ha formula CH3OH ed è il primo termine della serie degli alcoli alifatici. Fu scoperto da R. Boyle nel 1661 per distillazione secca del legno, per cui ebbe anche il nome di spirito di legno. Nel 1834 J.-B.-A. Dumas e E.-M. Péligot lo isolarono e ne stabilirono la formula di costituzione. Nel 1857 M. Berthelot l'ottenne per sintesi del metano e del cloruro metilico.
Preparazione. - Per molto tempo l'alcool metilico fu ottenuto industrialmente dalla distillazione del legno, secondo il procedimento del Boyle. Nella distillazione, che viene eseguita in storte di ferro a circa 5000, oltre a carbone si ottiene un distillato liquido (v. acetico, acido) di composizione variabile, a seconda della natura del legno, costituito in parte da catrame e in parte da una soluzione acquosa contenente il 6-8% di acido acetico,1-2% di alcool metilico, oltre a piccole quantità di acetone e altri composti organici. Dopo neutralizzazione dell'acido acetico con calce si distilla il liquido acquoso ottenendo un distillato contenente circa il 10% di alcool metilico; da esso per successiva rettificazione si ottiene l'alcool greggio del commercio, contenente circa l'80-85% di alcool metilico e oltre il 10% di acetone. Solo con rettifiche e purificazioni chimiche ulteriori si può giungere a frazioni costituite da alcool metilico puro esente da acetone. Gran parte delle frazioni contenenti acetone vengono usate nella denaturazione dell'alcool etilico.
In anni recenti, accanto al processo per distillazione del legno, si sono sviluppati procedimenti di sintesi. Trascurato il processo Berthelot, non sfruttabile industrialmente, si è studiato di ottenere alcool metilico per reazione catalitica sotto elevata pressione tra ossido di carbonio e idrogeno. Nel 1923, in Germania, la Badische Anilin- und Sodafabrik, fondandosi su tentativi suoi del 1912 e su studî di G. Patart del 1921, fu la prima a risolvere industrialmente il problema. Qualche anno dopo, produzioni industriali su larga scala furono iniziate anche in Francia con i procedimenti di G. Patart (1921 e 1923) ed E. Audibert (1926), in Italia, con i procedimenti di L. Casale e G. Natta (1929), negli Stati Uniti e in Inghilterra.
Tutti i procedimenti si basano sulla seguente reazione esotermica:
La materia prima usata è in genere il gas d'acqua, miscela di circa un volume di ossido di carbonio e uno d'idrogeno, che deve venir arricchita d'idrogeno per raggiungere la composizione più adatta per la sintesi dell'alcool metilico. Tale arricchimento viene ottenuto per lo più per conversione di parte dell'ossido di carbonio con vapor acqueo secondo la reazione:
L'anidride carbonica è eliminata per lavaggio con acqua o alcali sotto pressione.
Per la produzione di miscele di ossido di carbonio e idrogeno esenti da inerti si sono applicati in Italia procedimenti di gassificazione del carbone con ossigeno e vapore, invece che con aria e vapore, che permettono anche di ottenere un minor consumo di carbone.
La sintesi dell'alcool metilico viene realizzata in pratica a pressioni di 300-500 atm. e a temperature di 350°-400°. I migliori catalizzatori sono costituiti da ossido di zinco particolarmente attivo o reso tale per la presenza di promotori, quale l'ossido di cromo.
Negli Stati Uniti d'America è stata anche tentata la produzione di alcool metilico utilizzando i gas, costituiti dal 40% d'idrogeno e dal 60% di anidride carbonica, sottoprodotti della fermentazione acetone-butihca degli zuccheri. L'anidride carbonica viene in massima parte eliminata per dissoluzione sotto pressione. Il gas residuo può fornire alcool metilico per sintesi secondo la reazione:
Proprietà. - L'alcool metilico è un liquido mobile, incoloro, di odore simile a quello dell'alcool etilico. È molto volatile e possiede già alla temperatura ordinaria una tensione di vapore di circa un decimo di atmosfera. È miscibile in tutti i rapporti con l'acqua e con l'alcool ed è facilmente separabile dalle soluzioni acquose mediante distillazione o rettificazione. Ha densità di 0,796 a 15°, temperatura di congelamento di −95°, potere calorifico uguale a 5430 cal./kg.
Produzione e usi. - Nel 1929, la produzione mondiale di alcool metilico si calcolava in 50 mila tonnellate, di cui 30-35 mila ottenute per distillazione secca del legno e il resto per sintesi. Negli ultimi anni la proporzione si è spostata sensibilmente a favore dell'alcool metilico sintetico.
Oltre che per la denaturazione dell'alcool etilico, per il quale scopo si usano le frazioni ricche di acetone risultanti dalla rettificazione dell'alcool greggio dal legno, l'alcool metilico viene largamente usato come solvente per lacche e vernici, ecc., e soprattutto come materia prima per la fabbricazione della formaldeide. Dato il notevole fabbisogno di quest'ultimo prodotto come riducente per la fabbricazione di resine sintetiche, come condensante per la fabbricazione di speciali esplosivi e di prodotti farmaceutici, l'industria della formaldeide rappresenta la più importante consumatrice dell'alcool metilico. Altri impieghi ha l'alcool metilico nell'industria dei coloranti e dei loro prodotti intermedî (monometil- e dimetilanina) e per la fabbricazione di eteri solventi volatili, come l'acetato di metile.
Negli ultimi anni si è anche affacciato il problema dell'impiego dell'alcool metilico come carburante per motori a scoppio. Però essendo il suo potere calorifico abbastanza basso (5430 cal./kg.) ed essendo invece elevato il calore di evaporazione, il suo impiego da solo come carburante richiederebbe speciali apparecchi di carburazione e porterebbe a elevati consumi in peso. Si è pensato di miscelarlo con la benzina, ma poiché la miscela è solo limitatamente possibile, anche se l'alcool è assoluto, si è fatto ricorso a un terzo liquido che agisca da legante, ad es., benzolo, alcoli superiori, ecc. Dal lato tecnico è stato così possibile l'impiego dell'alcool metilico in carburanti misti, ma dal lato economico la questione ha presentato aspetti più complessi: e si è potuta affrontare soltanto attraverso il giuoco di elevate tariffe doganali sulla benzina.
Farmacologia. - Questo alcool dà luogo a numerosi avvelenamenti acuti e cronici. Si elimina molto più lentamente dell'alcool etilico dall'organismo ove, secondo la maggior parte degli autori, si trasformerebbe in acido formico dando luogo ad acidosi del sangue. La presenza dell'acido formico (che ha anche funzione di aldeide) in seno ai tessuti spiegherebbe l'elevata tossicità di questo alcool, tossicità che si manifesta con un'ebbrezza meno spiccata, ma più duratura di quella prodotta dall'alcool comune. Si hanno inoltre disturbi gastroenterici, vertigini, cefalea, delirio e disturbi visivi che si manifestano con scotomi, restringimenti del campo visivo e cecità dovuta a una nevrite retro-bulbare. Talvolta solo 10 cmc. di alcool metilico hanno prodotto irrimediabile cecità: altre volte dosi maggiori sono state tollerate senza inconvenienti gravi, ma 90-100 cmc. sono da considerarsi come mortali. All'autopsia si riscontrano macchie cadaveriche estese, sangue liquido, edema polmonare, fenomeni irritativi allo stomaco, all'intestino e alla vescica, edema cerebrale.