Structura oxidului de magneziu, proprietăți, nomenclatură, utilizări

3393
Simon Doyle

oxid de magneziu este un solid anorganic cristalin alb, cunoscut și sub numele de magnezie. Formula sa chimică este MgO și se formează prin oxidarea metalului magneziu de către oxigen.

Este adesea găsit ca un mineral natural numit periclază. Cu toate acestea, periclaza nu este o sursă majoră de MgO. În natură, se găsește în mod obișnuit ca grupuri de cristale în marmură.

Pulbere de oxid de magneziu. Adam Rędzikowski [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] Sursa: Wikipedia Commons
Se găsește și în magnezita minerală (care este în primul rând carbonat de magneziu cu niște carbonați de fier); în calcar și dolomit (mineral format din magneziu și carbonați de calciu); în ejectele vulcanice și rocile serpentine.

Nu formează roci sau depozite de cristal, deoarece în contact cu vaporii de apă din atmosferă se transformă în hidroxid de magneziu (Mg (OH)Două).

La nivel industrial, se poate obține în mai multe moduri: calcinarea carbonatului de magneziu (magnezită), calcinarea hidroxidului de magneziu, începând de la calcar dolomitic, folosind apa de mare și piroliza clorurii de magneziu, printre alte metode..

Producția de magnezie din magnezită a început cu puțin peste 100 de ani în urmă în Austria. De atunci, magnezia are mai multe aplicații tehnice datorită punctului său de topire ridicat, rezistenței chimice, conductivității termice ridicate, conductivității electrice scăzute și activității sale biologice..

Indice articol

  • 1 Structură
  • 2 Proprietăți
    • 2.1 Alte denumiri
    • 2.2 Starea fizică
    • 2.3 Duritatea Mohs
    • 2.4 Greutate moleculară
    • 2.5 Punct de topire
    • 2.6 Densitate
    • 2.7 Solubilitate
    • 2,8 pH
    • 2.9 Proprietăți optice
    • 2.10 Indicele de refracție
    • 2.11 Alte proprietăți
  • 3 Nomenclatură
    • 3.1 Magnezie caustică
    • 3.2 Magnezie puternic arsă
    • 3.3 Magnezie refractară
  • 4 utilizări
    • 4.1 Utilizări ale magneziei caustice
    • 4.2 Utilizări de magnezie puternic arsă
    • 4.3 Utilizări de magnezie sinterizată și magnezie topită
    • 4.4 Alte utilizări ale MgO
  • 5 Referințe

Structura

Structura cristalină a MgO este cubică, centrată pe față, similară cu rețeaua cristalină a clorurii de sodiu (NaCl)..

Magnezia formează cristale cubice hexaoctaedrice, care pot fi incolore, verzi sau maronii.

Periclaza minerală este un octaedru mic, mai puțin frecvent fiind un cub-octaedru sau dodecaedru..

Proprietăți

Alte nume

- Magnezie.

- Periclaz.

- Oxomagneziu.

Starea fizică

Este solid, cristalin și alb. Deși prezența impurităților de fier îi conferă o culoare verzuie sau maro în funcție de gradul de oxidare a fierului.

Duritatea lui Mohs

5.5-6.

Greutate moleculară

40,304 g / mol.

Punct de topire

2827 ºC.

Densitate

3,581 g / cm3

Solubilitate

Practic insolubil în apă:

0,00062 g la 100 ml la 20 ° C.

0,0086 g la 100 ml la 30 ° C.

Insolubil în etanol.

pH

În soluție apoasă saturată: 10.3.

Proprietati optice

Transparent. Culoare: incolor, alb cenușiu, galben maroniu, incolor în lumina transmisă.

Indicele de refracție

1,7355 la 589 nm.

1,7283 la 750 nm.

Alte proprietăți

- Are o conductivitate termică ridicată și o rezistivitate electrică ridicată.

- Este higroscopic, adică absoarbe ușor apa din atmosferă. În mediu apos se combină cu apă pentru a forma hidroxid de magneziu.

- Este stabil într-o atmosferă oxidantă până la 2300 ºC și până la 1700 ºC într-o atmosferă reducătoare.

- Este compatibil cu majoritatea compușilor chimici, cu excepția acizilor puternici și a oxidanților puternici, printre altele.

- După aprindere la temperaturi ridicate, oxidul de magneziu este relativ inert.

- Nu este toxic. Cu toate acestea, trebuie luate măsuri de precauție atunci când se manipulează sub formă de pulbere atunci când are o dimensiune mică a particulelor..

- Cristalele sale au o mare putere reflectorizantă atât în ​​spectrul vizibil, cât și în ultravioletul apropiat.

Nomenclatură

Există mai multe clase de MgO care sunt furnizate comercial:

Magnezie caustică

Este o formă foarte reactivă de oxid de magneziu produs prin calcinarea sau arderea magnezitei brute (MgCO3) sau hidroxid de magneziu (Mg (OH)Două) la temperaturi relativ scăzute, dar peste temperatura de descompunere a acestor materiale, între 700 și 1000ºC.

Numită și magnezie caustică calcinată, oxid de magneziu calcinat, oxid de magneziu reactiv, magnezie ușor arsă. luminat-ars), printre alte nume.

Magnezia caustică poate fi arsă la o temperatură mai mare pentru a da magnezie sinterizată.

Magnezie puternic arsă

Se produce atunci când magnezita este calcinată la temperaturi de 1000 până la 1500 ° C. Reactivitatea sa a fost redusă în comparație cu magnezia caustică.

Magnezie refractorie

Când magnezitul este calcinat la temperaturi cuprinse între 1500 și 2000 ° C, se obține magnezie "arsă până la moarte" (traducere din engleză mort-ars), numită și magnezie refractară sau magnezie topită.

Magnezia topită se obține și prin topirea magneziei caustice într-un arc electric. Datorită acestor tratamente, reactivitatea sa a fost aproape total eliminată..

Acest tip de magnezie este în general modelat de presiune și temperatură, fără a atinge temperatura de topire. Cu aceasta, este posibil să se producă bucăți de mare duritate, numite magnezie sinterizată. Este în esență stabil împotriva umidității și a dioxidului de carbon atmosferic.

Aplicații

MgO este utilizat în producția de magneziu metalic.

Utilizări de magnezie caustică

Datorită reactivității sale ridicate, aplicațiile sale industriale sunt foarte variate.

Este folosit ca materie primă pentru fabricarea cimentului și este utilizat în industria construcțiilor, de exemplu, ca liant. În acest caz, se amestecă cu soluții concentrate de săruri de magneziu și o cantitate mică de fosfat de sodiu..

Se obține astfel un material extrem de dur. Deși nu este un ciment adevărat, deoarece nu este stabil în apă, acesta poate fi folosit ca strat de mastic sau de protecție.

Magnezia caustică este, de asemenea, utilizată în plăcile ușoare de construcție pentru izolare termică și acustică. Se fac prin adăugarea de sulfat de magneziu ca liant și vată minerală. Rezultă în foi foarte neinflamabile.

Foi MgO pentru construcții. Excentrik13 [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Sursa: Wikipedia Commons
Alte utilizări pentru magnezia caustică includ îndepărtarea metalelor grele și a silicatului din apele uzate. Amoniacul sau fosfații pot fi, de asemenea, îndepărtați.

Este o bază slabă, deci servește ca un neutralizator de acid și este utilizat în spălarea gazelor arse, ca aditiv pentru lubrifianți și pentru combustibili.

Acesta servește ca material de umplutură în industria plasticului și cauciucului, deoarece permite ajustarea vâscozității și rigidității acestor materiale..

Este utilizat în industria celulozei și hârtiei deoarece participă la digestia bisulfitului. De asemenea, ca absorbant de umiditate în biblioteci sau pentru prepararea produselor cosmetice. În plus, în industria farmaceutică este foarte apreciat ca antiacid, ameliorator de indigestie și laxativ ușor..

Tablete MgO. Sursa: Pixabay

Utilizări de magnezie puternic arsă

Datorită gamei sale reduse de reactivitate, este utilizat în aplicații în care este necesară degradarea lentă. De exemplu, în suplimentele pentru hrana animalelor. Acest lucru se datorează faptului că, în anumite condiții, bovinele pot suferi de deficit de magneziu dacă sunt hrănite numai cu furaje..

Pe de altă parte, se știe că magneziul (Mg) este un element constitutiv al clorofilei. Din acest motiv, este considerat un nutrient esențial al plantelor și folosit ca îngrășământ. Modul de a adăuga magneziu plantelor este ca magnezia.

Acest tip de MgO poate fi utilizat într-o varietate de aplicații: ceramică, tratarea apelor uzate (ca adsorbant cationic în îndepărtarea metalelor), bronzarea pielii și materie primă pentru magnezia topită..

Utilizări de magnezie sinterizată și magnezie topită

MgO are cel mai mare punct de topire dintre oxizii cu cost moderat și, prin urmare, este o materie primă pentru cărămizi refractare și alte ceramice refractare. Este singurul material, după oxidul de zirconiu (ZrODouă), care poate rezista încălzirii prelungite peste 2000 ° C.

Această calitate refractară a MgO este utilizată în industria siderurgică pentru a realiza carcase de protecție și căptușeli înlocuibile pentru echipamentele care manipulează oțel topit, cum ar fi cuptoarele cu putere foarte mare..

Cuptoare de mare putere în industria siderurgică. Jean-Pol GRANDMONT [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] Sursa: Wikipedia Commons
Datorită gradului lor de reactivitate aproape zero, materialele de construcție refractare pe bază de magnezie sinterizată sunt, de asemenea, rezistente la zgură și la gazele de bază sau neutre..

Blocurile de magnezie sinterizate au o capacitate mare de stocare a căldurii și o conductivitate termică ridicată (conduc foarte bine căldura).

Căldura generată de un element de încălzire este transferată în blocul de magnezie și temperatura acestuia crește. Din acest motiv, acestea sunt utilizate în dispozitivele de stocare la cald.

Este utilizat ca material izolant în industria electrică de încălzire legată de aparatele de uz casnic. De exemplu, pentru elementele de încălzire tubulare pentru cuptoare de bucătărie, mașini de spălat, mașini de cafea, fiare de călcat electrice sau calorifere, printre altele..

Alte utilizări ale MgO

Puterea reflexivă ridicată a cristalelor MgO în spectrul vizibil și în apropierea razelor UV a dus la utilizarea lor ca reflector în instrumentele optice și ca monocristale în ferestrele și lentilele optice. Albul este, de asemenea, utilizat ca standard.

Referințe

  1. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia Tehnologiei Chimice. Volumul 15. Ediția a patra. John Wiley & Sons.
  2. Enciclopedia lui Ullmann de chimie industrială. Volumul A15. Ediția a cincea.
  3. Bailar, J.C.; Emeléus, H.J; și Sir Ronald Nyholm. (1973). Chimie anorganică cuprinzătoare. Bord editorial. Presă Pergamon.
  4. S. Biblioteca Națională de Medicină. (2019). Oxid de magneziu. Recuperat de la pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
  5. American Elements (2019). Magnezie calcinată caustică. Recuperat de la americanelements.com.
  6. Ropp, R.C. (2013). Grupa 16 (O, S, Se, Te) Compuși alcalini-pământeni. Oxid de magneziu. În Enciclopedia compușilor alcalini ai pământului. Recuperat de la sciencedirect.com.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.