Methanol là gì? Đặc điểm, ứng dụng và tác hại cần biết

Methanol, còn được biết đến với tên gọi cồn gỗ, là một hợp chất hóa học dạng lỏng, không màu, dễ bay hơi và dễ cháy, mang công thức hóa học CH₃OH. Mặc dù sở hữu nhiều công dụng thiết yếu trong các ngành công nghiệp như làm dung môi, nhiên liệu hoặc biến tính ethanol, methanol lại có độc tính cao, tiềm ẩn nguy cơ gây mù lòa, tổn thương hệ thần kinh và thậm chí tử vong nếu không may uống phải.

Đặc điểm và tính chất của Methanol

Methanol là một hợp chất có những đặc điểm vật lý và hóa học riêng biệt, tạo nên các ứng dụng đa dạng nhưng cũng kèm theo những rủi ro nhất định.

Đặc điểm vật lý

Methanol là chất lỏng không màu, dễ bay hơi và dễ cháy. Nó có mùi đặc trưng tương tự ethanol nhưng hơi ngọt hơn. Điểm sôi của methanol thấp (khoảng 64,7 °C), khiến nó bay hơi nhanh chóng ở nhiệt độ phòng. Tính chất này làm tăng nguy cơ cháy nổ nếu không được bảo quản đúng cách. Mật độ của methanol là khoảng 0,792 g/cm³, nhẹ hơn nước.

Đặc điểm hóa học

Methanol hoạt động như một dung môi phân cực, có khả năng hòa tan trong nhiều loại dung môi hữu cơ khác và hòa tan đa dạng các loại nhựa, dầu, mỡ. Tính chất phân cực này cho phép methanol tương tác với nhiều hợp chất khác nhau, làm cho nó trở thành một dung môi lý tưởng trong nhiều quy trình công nghiệp. Methanol cũng là một chất dễ cháy, có thể tạo ra ngọn lửa không màu khi cháy trong điều kiện đủ oxy, gây khó khăn trong việc phát hiện và dập tắt đám cháy.

Nguồn gốc và sản xuất

Methanol được sản xuất trên quy mô công nghiệp từ các nguyên liệu như khí thiên nhiên, than hoặc CO₂. Quá trình sản xuất phổ biến nhất là từ khí tổng hợp (syngas), một hỗn hợp của carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO₂) và hydro (H₂). Tại Việt Nam, nhiều nhà máy hóa chất sử dụng khí tự nhiên làm nguyên liệu chính để sản xuất methanol, phục vụ nhu cầu trong nước và xuất khẩu.

Ứng dụng của Methanol trong công nghiệp và đời sống

Methanol đóng vai trò quan trọng trong nhiều ngành công nghiệp và có các ứng dụng đa dạng, từ dung môi đến nguyên liệu sản xuất hóa chất.

Dung môi

Methanol được sử dụng rộng rãi để hòa tan các nguyên liệu khác trong nhiều quy trình hóa học. Nó là dung môi phổ biến trong sản xuất sơn, vecni, chất tẩy rửa, mực in và các sản phẩm dược phẩm. Ví dụ, trong ngành dược phẩm Việt Nam, methanol thường được dùng để tinh chế một số loại thuốc hoặc chiết xuất các hợp chất từ thực vật.

Nhiên liệu

Methanol có thể được áp dụng làm nhiên liệu cho một số loại động cơ, đặc biệt là trong các ứng dụng đặc biệt như xe đua hoặc các loại lò công nghiệp. Mặc dù không phổ biến như xăng hay dầu diesel, methanol có tiềm năng làm nhiên liệu sạch hơn, giảm phát thải khí độc hại. Một số nghiên cứu tại Việt Nam cũng đang tìm hiểu khả năng sử dụng methanol làm nhiên liệu cho xe buýt hoặc tàu thuyền để giảm ô nhiễm không khí ở các đô thị lớn.

Chất chống đông

Methanol là một chất chống đông hiệu quả cao, đặc biệt trong các hệ thống làm mát và đường ống dẫn khí. Nó được sử dụng để ngăn chặn sự hình thành băng trong các hệ thống này, đảm bảo hoạt động liên tục trong điều kiện nhiệt độ thấp.

Nguyên liệu sản xuất hóa chất

Methanol đóng vai trò là tiền chất quan trọng để tổng hợp nhiều hóa chất khác. Các sản phẩm chính được sản xuất từ methanol bao gồm:

• Formaldehyde: Dùng trong sản xuất nhựa, keo dán, vật liệu xây dựng và sản phẩm gỗ công nghiệp.
• Axit axetic: Sử dụng trong ngành dệt may, thực phẩm và dược phẩm.
• Methyl tert-butyl ether (MTBE): Một phụ gia xăng dầu.
• Dimethyl ether (DME): Có thể dùng làm nhiên liệu thay thế cho LPG (khí hóa lỏng).

Các công ty hóa chất lớn tại Việt Nam như Tập đoàn Hóa chất Việt Nam (Vinachem) thường sử dụng methanol làm nguyên liệu đầu vào cho nhiều sản phẩm hóa chất quan trọng, với sản lượng hàng nghìn tấn mỗi năm.

Biến tính Ethanol

Methanol được bổ sung vào ethanol để làm mất khả năng uống được của nó, nhằm ngăn chặn việc sử dụng sai mục đích. Ethanol biến tính (cồn công nghiệp) thường được sử dụng trong các sản phẩm tẩy rửa, dung môi hoặc nhiên liệu đèn cồn. Việc thêm methanol vào cồn công nghiệp giúp phân biệt rõ ràng với cồn thực phẩm, tránh nhầm lẫn nguy hiểm.

Sản xuất nhiên liệu diesel sinh học

Methanol tham gia vào phản ứng xuyên este hóa, một bước quan trọng trong quy trình sản xuất diesel sinh học từ dầu thực vật hoặc mỡ động vật. Quá trình này giúp chuyển đổi triglyceride trong dầu thành este metyl, tạo ra diesel sinh học thân thiện với môi trường hơn.

Tác hại khi sử dụng sai cách và ngộ độc Methanol

Mặc dù có nhiều ứng dụng hữu ích, methanol cực kỳ nguy hiểm đối với con người nếu không được sử dụng đúng cách hoặc vô tình uống phải. Ngộ độc methanol là một tình trạng cấp cứu y tế nghiêm trọng.

Nguy cơ ngộ độc

Methanol có độc tính cao; ngay cả khi đã được pha loãng, nó vẫn có thể gây ngộ độc nghiêm trọng. Nguyên nhân phổ biến nhất của ngộ độc methanol ở Việt Nam là do uống phải cồn công nghiệp hoặc rượu giả có pha methanol. Nhiều trường hợp thương tâm đã xảy ra tại các tỉnh thành như Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh do người dân sử dụng rượu không rõ nguồn gốc, dẫn đến hàng chục ca nhập viện và tử vong mỗi năm.

Triệu chứng ngộ độc

Các dấu hiệu ngộ độc methanol thường xuất hiện chậm hơn so với ngộ độc ethanol, thường là sau 12-24 giờ sau khi uống. Các triệu chứng ban đầu có thể bao gồm:

• Đau đầu, chóng mặt
• Buồn nôn, nôn mửa, đau bụng
• Mờ mắt, nhìn đôi, sợ ánh sáng
• Thở nhanh, khó thở
• Lú lẫn, hôn mê

Trong những trường hợp nghiêm trọng hơn, ngộ độc methanol có thể dẫn đến mù lòa vĩnh viễn do tổn thương thần kinh thị giác, suy thận cấp, tổn thương não và thậm chí tử vong. Tỷ lệ tử vong do ngộ độc methanol có thể lên đến 20-30% nếu không được cấp cứu kịp thời.

Độc tính chuyển hóa

Bản thân methanol ít độc hơn. Tuy nhiên, các sản phẩm được hình thành từ quá trình chuyển hóa của nó trong cơ thể lại sở hữu độc tính rất cao. Trong cơ thể, methanol được chuyển hóa bởi enzyme alcohol dehydrogenase thành formaldehyde, sau đó formaldehyde tiếp tục được chuyển hóa thành axit formic. Axit formic là chất gây độc chính, tích tụ trong cơ thể, gây nhiễm toan chuyển hóa nghiêm trọng và trực tiếp gây tổn thương tế bào và các cơ quan, đặc biệt là mắt và hệ thần kinh trung ương.

Phòng ngừa và xử lý

Để phòng tránh ngộ độc methanol, cần tuyệt đối không uống các loại rượu, cồn không rõ nguồn gốc, không có nhãn mác hoặc không được kiểm định. Cần phân biệt rõ ràng giữa cồn y tế (ethanol) và cồn công nghiệp (có chứa methanol). Khi có dấu hiệu ngộ độc methanol, cần đưa bệnh nhân đến cơ sở y tế gần nhất ngay lập tức để được cấp cứu và điều trị. Các phương pháp điều trị bao gồm rửa dạ dày, truyền ethanol (để cạnh tranh với methanol trong quá trình chuyển hóa), dùng fomepizole và lọc máu.

Thông tin tham khảo. Hãy tham khảo bác sĩ hoặc chuyên gia y tế khi có bất kỳ vấn đề sức khỏe nào.