24.4. Methanol

Methanol ist der einfachste Vertreter der Alkanole (Alkohole). Er ist auch unter dem Namen Methylalkohol bekannt. Altertümliche Bezeichnungen für Methanol sind Carbinol und Holzgeist. Die Summenformel lautet CH4O. Man kann sie auch etwas ausführlicher als CH3OH schreiben.

Strukturformel von Methanol Methanolmolekül

Bild 1 :
Strukturformel
von Methanol

Bild 2 :
Methanol–Molekül
Methanolmolekül interaktiv

Ansehen : Starten Sie die JSmol–Visualisierung durch Anklicken des Links unter Bild 2. Sehen Sie sich das Molekül in der Kugel–Stab–Darstellung, der Kalottendarstellung und der Nur–Bindungs–Darstellung an.

Struktur

Das Molekül ist so aufgebaut, wie man es erwartet. Am Kohlenstoffatom ist es tetraedrisch koordiniert, am Sauerstoffatom gewinkelt.

Herstellung

bis Anfang des 20. Jahrhundert

Vor der Industrialisierung war es eine sehr zeit– und arbeitsaufwendige Sache, Methanol herzustellen. Ausgangsstoff war Holz. Mit diesem führte man eine trockene Destillation durch. Dabei wird das Holz in einen geschlossenen Behälter (zum Beispiel einen Kessel oder eine Retorte) gegeben, der aber ein Ableitungsrohr für die entstehenden Gase besitzt, und dann kräftig erhitzt. Da fast keine Luft an das Holz kommen kann, verbrennt es nicht. Statt dessen laufen sehr komplexe Reaktionen ab, bei denen die Stoffe, aus denen das Holz besteht, zu einer Vielzahl von Produkten reagieren. Unter den Reaktionsprodukten sind brennbare Gase, nämlich Wasserstoff, Kohlenmonoxid und Ethen. Weitere Produkte sind bei der Reaktionstemperatur gasförmig, können aber im Ableitungsrohr gekühlt und dann als Flüssigkeit aufgefangen werden. In dieser Flüssigkeit sind einerseits nicht wasserlösliche Stoffe, andererseits wasserlösliche Stoffe. Die nicht wasserlöslichen Stoffe trennen sich von den anderen und bilden eine teerartige Phase. Sie hat eine höhere Dichte als Wasser und sinkt nach unten, während die wasserlöslichen Stoffe darüber schwimmen. Die teerartige Phase heißt Holzteer und kann verkauft werden. Die andere Phase heißt Holzessig. Sie besteht aus etwa 80 % Wasser, bis zu 10 % Essigsäure, bis zu 3 % Methanol sowie Aceton, Acetaldehyd, Essigsäuremethylester und einer Menge weiteren Stoffen. Aus diesem Holzessig kann man durch mehrfache Destillation Methanol herstellen.

In der Frühzeit der Chemie kannte man die Zusammensetzung vieler Stoffe noch nicht. Bei der Benennung der Stoffe musste man auf andere Kriterien zurückgreifen. Dazu gehören die Herkunft, die Eigenschaften und die Herstellungsweise. Stoffe, die gasförmig aus anderen Stoffen entweichen, nannte man damals oft „Geist”. Da man Methanol aus Holz herstellen konnte, bekam er den Namen Holzgeist.

heute

Zum Glück kann man Methanol heute wesentlich einfacher herstellen. Kohlenmonoxid und Wasserstoff reagieren bei einer Temperatur von 250 °C und einem Druck von 50 bar unter Zusatz eines Katalysators zu Methanol.

Es läuft die Reaktion CO + 2 H2 → CH3OH + 119 kJ ab.

Auf diese Weise stellte man 2005 weltweit etwa 40 Millionen Tonnen Methanol her.

Verwendung

Methanol ist ein wichtiges Zwischenprodukt der chemischen Industrie. Das heißt, Methanol wird gebraucht, um daraus andere Produkte herzustellen. Dazu gehören

Daneben kann Methanol in speziellen Brennstoffzellen (Direkt–Methanol–Brennstoffzelle, kurz DMFC) eingesetzt werden. Außerdem ist die Verwendung als Kraftstoff für Fahrzeuge möglich.

physikalische Eigenschaften

Infobereich

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