Metantiol

Metantiol
Identifikasjon
Synonymer	metylmerkaptan merkaptometan tiometan Metylsulfhydrat
N o CAS	74-93-1
N o ECHA	100.000.748
N o EC	200-822-1
FEMA	2716
SMIL	CS PubChem , 3D-visning
InChI	InChI: 3D-visning InChI = 1 / CH4S / c1-2 / h2H, 1H3
Utseende	fargeløs gass med karakteristisk lukt.
Kjemiske egenskaper
Brute formel	C H 4 S   [Isomerer] C H 3 - S H
Molarmasse	48,107 ± 0,006  g / mol C 24,97%, H 8,38%, S 66,66%,
pKa	10.4
Dipolar øyeblikk	1,52  ± 0,08  D
Fysiske egenskaper
T ° fusjon	−123  ° C
T ° kokende	6  ° C
Løselighet	i vann ved 20  ° C  : 23  g · l -1
Volumisk masse	0,9  g · cm -3 ligning: ρ=1,9323/0,28018(1+(1-T/469,95)0,28523){\ displaystyle \ rho = 1.9323 / 0.28018 ^ {(1+ (1-T / 469,95) ^ {0.28523})}} Væsketetthet i kmol · m -3 og temperatur i Kelvin, fra 150,18 til 469,95 K. Beregnede verdier: 0,8621 g · cm -3 ved 25 ° C. T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 150,18 −122,97 21.564 1.03742 171.5 −101,65 21.09033 1.01463 182,16 −90,99 20.84845 1.003 192,82 −80.33 20.60297 0,99119 203,48 −69,68 20.35365 0,971919 214,13 −59.02 20,10025 0,967 224,79 −48,36 19.84249 0,9546 235,45 −37.7 19.58005 0,94198 246.11 −27.04 19.31258 0,92911 256,77 −16.38 19.03969 0,91598 267,43 −5,72 18.76094 0,90257 278.09 4,94 18.47581 0.88885 288,75 15.6 18.18372 0,8748 299,41 26.26 17.884 0,86038 310,07 36,92 17.57586 0,84556 T (K) T (° C) ρ (kmolm -3 ) ρ (gcm -3 ) 320,72 47,57 17.25836 0,83028 331,38 58,23 16.93041 0,81451 342.04 68,89 16.59066 0,79816 352,7 79,55 16.23749 0,78117 363,36 90,21 15.86884 0,76343 374.02 100,87 15.48214 0,74483 384,68 111,53 15.074 0,7252 395,34 122,19 14.63989 0,70431 406 132,85 14.17346 0,68187 416,66 143,51 13.66542 0.65743 427,31 154,16 13.10115 0,63028 437,97 164,82 12.45535 0,59921 448,63 175,48 11,67666 0,56175 459,29 186,14 10.62419 0,51112 469,95 196.8 6,897 0,33181
Selvantennelsestemperatur	693 K ( 420  ° C )
Flammepunkt	−18  ° C
Eksplosjonsgrenser i luft	3,9 - 21,8  % vol
Mettende damptrykk	ved 26,1  ° C  : 202  kPa ligning: Pvs=exs(54.15+-4337,7T+(-4.8127)×likke(T)+(4,5000E-17)×T6){\ displaystyle P_ {vs} = exp (54.15 + {\ frac {-4337.7} {T}} + (- 4.8127) \ times ln (T) + (4.5000E-17) \ times T ^ {6})} Trykk i pascal og temperatur i kelvin, fra 150,18 til 469,95 K. Beregnede verdier: 201 202,87 Pa ved 25 ° C. T (K) T (° C) P (Pa) 150,18 −122,97 3.1479 171.5 −101,65 60,27 182,16 −90,99 198,18 192,82 −80.33 562,6 203,48 −69,68 1,412,31 214,13 −59.02 3 195,67 224,79 −48,36 6,619,34 235,45 −37.7 12 710,82 246.11 −27.04 22.864,61 256,77 −16.38 38.864,58 267,43 −5,72 62 879,6 278.09 4,94 97.434,58 288,75 15.6 145,363.12 299,41 26.26 209.750,97 310,07 36,92 293 880,97 T (K) T (° C) P (Pa) 320,72 47,57 401 189,95 331,38 58,23 535,247.42 342.04 68,89 699 764,13 352,7 79,55 898 637,61 363,36 90,21 1.136.040,5 374.02 100,87 1 416 557,52 384,68 111,53 1 745 377,71 395,34 122,19 2 128 550,84 406 132,85 2 573 320,65 416,66 143,51 3.088.553,45 427,31 154,16 3,685,289,42 437,97 164,82 4 377 455,99 448,63 175,48 5.182.800,48 459,29 186,14 6,124,124,68 469,95 196.8 7 230 900
Kritisk punkt	72,3  bar , 196,85  ° C
Termokjemi
C s	ligning: VSP=(115300)+(-263,23)×T+(0,60412)×T2{\ displaystyle C_ {P} = (115300) + (- 263.23) \ times T + (0.60412) \ times T ^ {2}} Væskens termiske kapasitet i J · kmol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin, fra 150,18 til 298,15 K. Beregnede verdier: 90,52 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C. T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 150,18 −122,97 89.390 1,858 160 −113.15 88 649 1.843 164 −109.15 88.379 1.837 169 −104.15 88 068 1.831 174 −99.15 87 788 1.825 179 −94.15 87,538 1.820 184 −89.15 87,319 1815 189 −84.15 87,129 1811 194 −79.15 86 970 1808 199 −74.15 86.841 1805 204 −69.15 86.742 1803 209 −64.15 86 673 1802 214 −59.15 86 635 1801 219 −54.15 86 627 1801 224 −49.15 86 649 1801 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 229 −44.15 86.701 1802 234 −39.15 86 783 1804 238 −35.15 86 871 1806 243 −30.15 87,008 1809 248 −25.15 87 175 1.812 253 −20.15 87 372 1.816 258 −15.15 87 599 1,821 263 −10.15 87 857 1,826 268 −5.15 88.145 1.832 273 −0.15 88 463 1.839 278 4,85 88 811 1.846 283 9,85 89 189 1,854 288 14.85 89 598 1.862 293 19.85 90.037 1 872 298.15 25 90 520 1 882 ligning: VSP=(40,307)+(-3.6753E-3)×T+(1,8400E-4)×T2+(-1,7596E-7)×T3+(5.0137E-11)×T4{\ displaystyle C_ {P} = (40.307) + (- 3.6753E-3) \ times T + (1.8400E-4) \ times T ^ {2} + (- 1.7596E-7) \ times T ^ {3 } + (5.0137E-11) \ times T ^ {4}} Varmekapasiteten til gassen i J · mol -1 · K -1 og temperatur i Kelvin, fra 100 til 1500 K. Beregnede verdier: 51,3 J · mol -1 · K -1 ved 25 ° C. T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 100 −173.15 41.609 865 193 −80.15 45,256 941 240 −33.15 47.757 993 286 12.85 50 525 1.050 333 59,85 53,606 1.114 380 106,85 56 870 1.182 426 152,85 60,181 1.251 473 199,85 63 624 1.323 520 246,85 67 074 1.394 566 292,85 70.412 1.464 613 339,85 73.743 1,533 660 386,85 76 957 1600 706 432,85 79.961 1.662 753 479,85 82.861 1.722 800 526,85 85,571 1 779 T (K) T (° C) C s (Jkmol×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kmol \ times K}})} C s (Jkg×K){\ displaystyle ({\ tfrac {J} {kg \ times K}})} 846 572,85 88.029 1.830 893 619,85 90 334 1 878 940 666,85 92.429 1.921 986 712,85 94,282 1.960 1.033 759,85 95 984 1.995 1.080 806,85 97,507 2,027 1.126 852,85 98.848 2.055 1.173 899,85 100 092 2,081 1.220 946,85 101,242 2 105 1.266 992,85 102 316 2 127 1313 1.039,85 103,404 2 149 1360 1.086,85 104.535 2173 1.406 1132,85 105.738 2 198 1.453 1 179,85 107,128 2227 1500 1 226,85 108,748 2261
Elektroniske egenskaper
1 re ioniseringsenergi	9,44  ± 0,005  eV (gass)
Forholdsregler
SGH
Fare H220, H331, H410, H220  : Ekstremt brannfarlig gass H331  : Giftig ved innånding H410  : Meget giftig for vannlevende organismer, med langvarige virkninger
WHMIS
A, B1, D1A, A  : Komprimert gass absolutt damptrykk ved 50  ° C = 480  kPa B1  : Brannfarlig gass nedre brennbarhetsgrense = 3,9% D1A  : Meget giftig materiale som gir øyeblikkelige alvorlige effekter Transport av farlig gods: klasse 2.3 Avsløring ved 1, 0% i henhold til ingrediensen avsløringsliste
NFPA 704
4 4 0
Transportere
263    1064    Kemler-kode: 263  : giftig gass, brannfarlig FN-nummer  : 1064  : METHYL MERCAPTAN Klasse: 2.3 Klassifiseringskode: 2TF  : Flytende gass, giftig, brannfarlig; Etiketter: 2.3  : Giftige gasser (tilsvarer gruppene betegnet med store bokstaver T, dvs. T, TF, TC, TO, TFC og TOC). 2.1  : Brennbare gasser (tilsvarer gruppene betegnet med hovedstad F);
Innånding	Giftige damper ved høye doser
Hud	Kan forårsake dermatose
Enheter av SI og STP med mindre annet er oppgitt.

Den metantiol , eller metyl , er en organosulfur forbindelse med kjemisk formel CH 3- SH. Det er en fargeløs gass fra tiolfamilien hvis lukt minner om råtten kål. Det er et naturlig forekommende stoff som kan finnes i blodet , hjernen og andre vev, dyr eller mennesker. Metantiol er også slippes ut av dyr avføring og gass , og det er også funnet i visse matvarer, slik som nøtter og ost . Det er et av hovedstoffene som er ansvarlige for dårlig ånde.

Naturlig produkt

Metantiol er et nedbrytningsprodukt av organisk sump materiale og er også funnet i naturgass i deler av USA , i steinkull, og i noen uraffinert olje . Det ble også påvist på Mars i prøver tatt fra Gale-krateret og hvis organiske innhold minner om jordbasert kerogen .

På overflaten av sjøvann er metantiol det viktigste nedbrytingsproduktet av metabolitten dimetylsulfoniopropionat (DMSP) i alger. Det ser ut til at marine bakterier gjenvinner det meste av svovelproteinene deres ved spaltning av DMSP og inkorporering av metantiol og ikke gjennom sulfater . Imidlertid er sistnevnte mye mer konsentrert i sjøvann (28 nM mot ca. 0,3 nM for metantiol). Bakterier i oksiske og anoksiske omgivelser kan også omdanne metantiol til dimetylsulfid (DMS), selv om de fleste DMS på overflaten av sjøvann faktisk produseres av andre mekanismer. Både DMS og metantiol kan brukes av noen mikrober som substrater for metanogenesen av noen anoksiske sedimenter.

Metantiol er en svak syre  : dens pKa er omtrent 10,4. Denne egenskapen gjør det mulig å reagere med metaller oppløst i vandige løsninger. Miljøkonsekvensene av disse interaksjonene i sjøvann eller ferskvann gjenstår å bli undersøkt.

Sikkerhetsinstruksjoner

Franske sikkerhetsdatablad klassifiserer metantiol som ekstremt brannfarlig og skadelig . Det er giftig i høye konsentrasjoner ved innånding og påvirker sentralnervesystemet og forårsaker hodepine, kvalme og irritasjon i luftveiene. Dens lukt gjør det likevel i prinsippet mulig å unngå rus, men det kan forårsake dermatose med huden. Det anbefales derfor å vaske huden og øynene rikelig i tilfelle kontakt i høye konsentrasjoner. Metantiol er tettere enn luft og har en tendens til å akkumuleres i trange rom.

Når metantiol brenner avgir det karbondioksid , men også giftige og etsende gasser som svoveldioksid . Det bør også unngås å la være i kontakt med oksidanter.

I Frankrike , så vel som i USA , Tyskland og Storbritannia , er TWA (gjennomsnittlig eksponeringsverdi i 8 timer) 0,5  ppm . Den LC50 i 1 time (Dødelig konsentrasjon 50%) er 1350  ppm .

Til slutt anses metantiol som giftig for vannlevende organismer og farlig i drikkevann.

bruk

Metantiol brukes hovedsakelig som et luktmiddel som tilsetningsstoff i propan og naturgass, de sistnevnte gassene er ofte luktfrie. Lukten av metantiol kan brukes til å oppdage en lekkasje, da den fordamper veldig raskt og luktes i veldig små mengder.

Når det gjelder propan, tilsettes flytende metantiol til flytende propan under raffineringsoperasjonen. Metantiol forblir i ønsket konsentrasjon når propanet ledes inn og lagres. Propan-tanker er generelt utformet slik at det er gass og ikke væske som kommer ut. Kokepunktet for metantiol er imidlertid høyere enn for propan (og damptrykket er lavere), det blir mer konsentrert i tanken mens den tømmes. Derfor avgir selv lekkasjer fra en nesten tom tank den karakteristiske lukten.

Når det gjelder naturgass, injiseres metantiol i distribusjonsnettet, vanligvis noen kilometer før bruksstedet. Utstyret som brukes til å injisere metantiol og sylindrene, ligger vanligvis på hovedmåleren utenfor mange byer.

På grunn av reaktiviteten kan metantiol forlate gassen før den når bruksstedet eller etter en lekkasje. Det kan faktisk reagere med metallene i rørene, spesielt når de er korrodert, og kan klumpe seg til støv. Det har vært tidligere eksplosjoner fra uoppdagede lekkasjer under jorden, da metantiol i gassen ble filtrert gjennom jorden.

Metantiol brukes også i polymerindustrien , så vel som en forløper for fremstilling av plantevernmidler . Det er også brukt som et additiv i jet- brennstoffer . Den produseres også ved å nedbryte treprodukter under papirproduksjon .

Asparges

Metantiol produseres under fordøyelsen av asparges . Det er ansvarlig for en merkbar endring i lukten av urin innen 15 minutter etter inntak av asparges. Evnen til å lukte denne duften er imidlertid et genetisk trekk.

Se også

• Thiol (Mercaptan)
• Etantiol
• 1-butantiol
• Butyl seleno-mercaptan

Merknader og referanser

1. METHYLMERCAPTAN , sikkerhetsdatablad (e) for det internasjonale programmet for sikkerhet for kjemiske stoffer , konsultert 9. mai 2009
2. (in) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , CRC,16. juni 2008, 89 th  ed. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  9-50
3. beregnede molekylmasse fra "  atomvekter av elementene 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
4. (no) Robert H. Perry og Donald W. Green , Perrys Chemical Engineers 'Handbook , USA, McGraw-Hill,1997, 7 th  ed. , 2400  s. ( ISBN  0-07-049841-5 ) , s.  2-50
5. "  Properties of Various Gases  ", på flexwareinc.com (åpnet 12. april 2010 )
6. (i) Carl L. yaws, Handbook of Thermodynamic diagrammer: Organic Compounds C8 til C28 , vol.  1, 2 og 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co.,1996, 396  s. ( ISBN  0-88415-857-8 , 0-88415-858-6 og 0-88415-859-4 )
7. (in) David R. Lide, håndbok for kjemi og fysikk , CRC,2008, 89 th  ed. , 2736  s. ( ISBN  978-1-4200-6679-1 ) , s.  10-205
8. "metantiol" , på ESIS , åpnet 15. februar 2009
9. Indeksnummer 016-021-00-3 i tabell 3.1 i vedlegg VI til EF-forskrift nr. 1272/2008 (16. desember 2008)
10. "  Methylmercaptan  " i databasen over kjemikalier Reptox fra CSST (Quebec-organisasjonen som er ansvarlig for arbeidsmiljø og helse), åpnet 24. april 2009
11. (in) FL Suarez, J Springfield MD Levitt, "  Identifisering av gasser som er ansvarlige for lukten av menneskelig flatus og evaluering av en enhet som påstås å redusere denne lukten  " , Gut , vol.  43, n o  1,Juli 1998, s.  100-104
12. (i) Jennifer L. Eigenbrode, Roger E. Summons, Andrew Steele, Caroline Freissinet, Maëva Millan Rafael Navarro-González, Brad Sutter, Amy C. McAdam, Heather B. Franz, Daniel P. Glavin, Paul D. Archer Jr ., Paul R. Mahaffy, Pamela G. Conrad, Joel A. Hurowitz, John P. Grotzinger, Sanjeev Gupta, Doug W. Ming, Dawn Y. Sumner, Cyril Szopa, Charles Malespin, Arnaud Buch og Patrice Coll , “  Organic matter bevart i 3 milliarder år gamle gjørmesteiner ved Gale-krateret, Mars  ” , Science , vol.  360, n o  6393, 8. juni 2018, s.  1096-1101 ( PMID  29880683 , DOI  10.1126 / science.aas9185 , Bibcode  2018Sci ... 360.1096E , les online )
13. (i) Paul Voosen, "  NASA rover organic hits pay dirt on Mars  " på http://www.sciencemag.org/ , 7. juni 2018(åpnet 9. juni 2018 ) .
14. Richer, Decker, Belin, Imbs, Montastruc, Giudicelli: "Luktende urin hos mennesker etter asparges" , British Journal of Clinical Pharmacology , mai 1989
15. Skinny On: Discovery Channel