मोटे मेथनॉल एवं मेथिल फॉर्मेट की मात्रा अधिक क्यों है?

कार्बन मोनॉक्साइड, मेथनॉल के साथ अभिक्रिया करके मेथिल फॉर्मेट का निर्माण करता है। मेथिल फॉर्मेट की संरचनात्मक सूत्र HC(O)OCH3 है। रंगहीन, सुगंधित, एवं आसानी से वाष्पित होने वाला तरल पदार्थ इथेनॉल के साथ मिश्रित हो जाता है; मेथनॉल एवं ईथर में भी घुल जाता है। यह आसानी से जल-अपघटन कर जाता है; नम हवा में मौजूद नमी भी इसके जल-अपघटन का कारण बन सकती है। यह श्वसन मार्ग, आँखों एवं नाक पर तीव्र रूप से प्रभाव डालता है; इसके कारण छाती में दबाव महसूस होता है एवं सांस लेने में कठिनाई होती है।

संश्लेषण विधि 1: प्रत्यक्ष एस्टरीकरण विधि – फॉर्मिक एसिड एवं मेथनॉल के बीच एस्टरीकरण द्वारा इसे प्राप्त किया जाता है। बिना पानी वाले कैल्शियम क्लोराइड एवं फॉर्मिक एसिड को मिलाएं, फिर इस मिश्रण को हिलाते हुए मेथनॉल को धीरे-धीरे मिलाएं। 2.5 घंटे तक पुनर्प्रवाह करने के बाद, आसवन करके तैयार उत्पाद प्राप्त होता ह प्रतिक्रिया के दौरान, कैल्शियम क्लोराइड का उपयोग किए बिना ही फॉर्मिक एसिड एवं मेथनॉल को गर्म करके आसवन किया जा सकता है; 0.947 के घनत्व वाले आसव को एकत्र करके मेथिल फॉर्मेट तैयार किया जा सकता है, जिसकी प्राप्ति दर 90% है। कच्चे माल की आवश्यक मात्रा: फॉर्मिक एसिड – 845 किग्रा/टन, मेथनॉल – 600 किग्रा/टन। 2. कार्बन डाइऑक्साइड विधि में, बोरॉन ट्राइफ्लोराइड के मेथनॉल घोल में, आयरिड यौगिकों को उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया जाता है; इसमें कार्बन डाइऑक्साइड एवं हाइड्रोजन गैसों को 100°C एवं 5.88 MPa के तापमान/दबाव पर प्रवाहित किया जाता है, जिससे मेथिल फॉर्मेट उत्पन्न होता है। 3. मेथनॉल कार्बोक्सिलीकरण विधि। 4. मेथनॉल डिहाइड्रोजनीकरण विधि। 5. मेथनॉल ऑक्सीकरण-डिहाइड्रोजनीकरण विधि। 6. सिंथेटिक गैस का एक ही चरण में संश्लेषण। शुद्धिकरण विधि: इसमें मौजूद अशुद्धियाँ मुख्य रूप से मुक्त फॉर्मिक एसिड एवं मेथनॉल हैं। शुद्धिकरण के दौरान, बेसुखी कार्बोनेट पोटैशियम मिलाकर सुखाया जाता है, फिर उसे आसवित किया जाता है; या फिर द्विऑक्सीड ऑफ फॉस्फरस मिलाकर 80–90°C पर जल-स्नान में विभाजन किया जाता है। पहले गाढ़े सोडियम कार्बोनेट वाले जलीय घोल से धोया जा सकता है; इसके बाद ठोस सोडियम कार्बोनेट का उपयोग करके इसे सुखाया जा सकता है। अंत में, फॉस्फरस डाइऑक्साइड का उपयोग करके इसक

शायद, क्षार की मात्रा बहुत कम या बहुत ज्यादा हो।

यदि मेथनॉल संश्लेषण हेतु दबाव कम रहे, तो क्या मेथिल फॉर्मेट की मात्रा अधिक हो जाएगी?

मोटे मेथनॉल के विश्लेषण से पता चला कि इसमें मेथिल फॉर्मेट की मात्रा 400 पीपीएम है; इसका कारण अभी जाँचा जा रहा है।

चाहे कार्बन डाइऑक्साइड हो या कार्बन मोनोऑक्साइड, दोनों ही मेथनॉल एवं हाइड्रोजन के साथ मिलकर बन सकते हैं। इस प्रक्रिया का सिद्धांत “मेथनॉल कार्बोनीकरण” है। इसके मुख्य कारण हैं:
1. उत्प्रेरक – उत्प्रेरकों की चयनात्मकता सामान्य होती है; इसमें उत्प्रेरकों एवं सहायक पदार्थों का प्रभाव महत्वपूर्ण है। यदि ऐसे सहायक पदार्थों में रूथेनियम, रोडियम, पैलेडियम, इरिडियम जैसे तत्व हों, तो ये मेथनॉल कार्बोनीकरण प्रक्रिया में सहायक होते हैं। ऐसी स्थिति में वायु की गति बढ़ाने की सलाह दी जाती है।
2. सिंथेसिस टॉवर में आने वाली हवा में मेथनॉल की मात्रा अधिक होना, मेथनॉल सेपरेटर की ऊपरी संरचना क्षतिग्रस्त होना, या मेथनॉल सेपरेटर के इनलेट पर तापमान 45°C से अधिक होना – ऐसी स्थितियों में सर्कुलेटिंग गैस को अधिक बार धोने की सलाह दी जाती है; इससे मेथनॉल की प्राप्ति दर भी बढ़ जाती है।
3. सिंथेसिस टॉवर में आने वाली हवा में हाइड्रोजन एवं कार्बन का अनुपात कम होना – ऐसी स्थिति में वायु की गति बढ़ाने एवं सर्कुलेशन दर बढ़ाने की सलाह दी जाती है।
4. तापमान अधिक होना या अस्थिर होना; दबाव का प्रभाव कम होता है। ऐसी स्थिति में मेथनॉल की उत्पादन दर के आधार पर ही सिंथेसिस टॉवर के आउटलेट पर तापमान नियंत्रित करने की सलाह दी जाती है।

मोटे मेथनॉल के विश्लेषण में मेथिल फॉर्मेट की मात्रा में वृद्धि होने के कारण: 1) उत्प्रेरकों की चयनात्मकता में परिवर्तन, जिसके कारण फॉर्मिक एसिड का उत्पादन बढ़ जाता है।； 2) फॉर्मिक एसिड की मात्रा में वृद्धि होने के कारण, फॉर्मिक एसिड मेथनॉल के साथ अभिक्रिया करके मेथिल फॉर्मेट का निर्माण करता है। इस प्रकार मेथिल फॉर्मेट की मात्रा बढ़ जाती है; कच्चे मेथनॉल में मेथिल फॉर्मेट की मात्रा 100 पीपीएम से बढ़कर 400 पीपीएम हो जाती है। ； 3) उत्प्रेरक की सक्रियता में कमी आने से, अशुद्धियों की मात्रा में वृद्धि हो जाती है। ； 4) अभिक्रिया का दबाव कम हो जाने से, अशुद्धियों की मात्रा में वृद्धि हो जाती है। ； 5) ताज़ी हवा की संरचना में परिवर्तन होता है; कार्बन मोनोऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है, जिससे अशुद्धियों की मात्रा भी बढ़ जाती है। ； 6) वायु-गति, टॉवर में प्रवेश करने वाली वायु में मेथनॉल की मात्रा आदि कारकों का प्रभाव

कृपया बताइए, यदि मेथिल फॉर्मेट की मात्रा अधिक हो तो इससे उत्पाद को क्या नुकसान हो सकता है?