Tlenek magnezu
Tlenek magnezu (magnezja palona), MgO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków zasadowych zawierający magnez na II stopniu utlenienia.
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Wzór sumaryczny |
MgO | ||||||||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
40,30 g/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Wygląd |
biały proszek | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Minerały | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||||||||
Związek ten w temperaturze pokojowej jest białą substancją krystaliczną. Otrzymany w temperaturze do 900 °C nazywany jest magnezją kaustyczną kalcynowaną[5] i łatwo ulega reakcjom, np. roztwarza się w kwasach. W przeciwieństwie do CaO z zimną wodą reaguje bardzo powoli[6][7], jednak po podgrzaniu reakcja staje się szybka[7]. Produktem jest wodorotlenek magnezu, Mg(OH)
2[6][7]. Po wyprażeniu w temp. 1700–2000 °C lub wyższej tworzy tzw. magnezję spiekaną (znaną też jako magnezja całkowicie wypalona[5][8]), która ze względu na bardzo małą powierzchnię właściwą jest niereaktywna[9]. Po stopieniu magnezji (tt. >2800 °C) w łuku elektrycznym i zestaleniu otrzymuje się magnezję topioną[9][5], o jeszcze mniejszej reaktywności; jest ona praktycznie odporna na warunki atmosferyczne[9].
Tlenek magnezu występuje w przyrodzie jako minerał peryklaz.
Stosowany jest do wyrobu cementów, odlewów, naczyń ognioodpornych, tygli. Ma również zastosowanie w medycynie jako lek na nadkwasotę i zatrucia. W fotografii służy do zobojętniania emulsji fotograficznej.
Otrzymywanie
edytujTlenek magnezu na skalę przemysłową otrzymuje się[9]:
- Z magnezytu (MgCO
3). Minerał poddaje się obróbce wstępnej w celu usunięcia zanieczyszczeń, a następnie praży w temperaturze 600–1000 °C:
- MgCO
3 → MgO + CO
2↑
- MgCO
- W pierwszym etapie strąca się wodorotlenek magnezu za pomocą wapna:
- Mg2+
+ Ca(OH)
2 → Mg(OH)
2↓ + Ca2+
- Mg2+
- Wykorzystuje się tu fakt, że Mg(OH)
2 jest ok. 200× słabiej rozpuszczalny w wodzie niż Ca(OH)
2. Następnie do zawiesiny bardzo drobnego osadu Mg(OH)
2 dodaje się większe kryształy tego związku, indukując powiększenie ziaren osadu, który filtruje się i przemywa, uzyskując syropowaty produkt zawierający <50% wody. Praży się go w temp. ok. 950 °C:- Mg(OH)
2 → MgO + H
2O↑
- Mg(OH)
- W pierwszym etapie strąca się wodorotlenek magnezu za pomocą wapna:
- Z solanek o różnym pochodzeniu:
- otrzymanych przez wymywanie podziemnych złóż soli magnezu, takich jak biszofit MgCl
2·6H
2O lub karnalit KCl·MgCl
2·6H
2O - pozostałości po produkcji soli (NaCl) z naturalnych solanek, np. z wód Morza Martwego
- pozostałości po produkcji soli ze złoży halitu
- otrzymanych przez wymywanie podziemnych złóż soli magnezu, takich jak biszofit MgCl
W procesach tych MgO wytwarza się podobnie jak z wody morskiej. Chlorek magnezu można poddać też pirohydrolizie, umieszczając go w strumieniu przegrzanej pary wodnej o temp. 300–1000 °C:
- MgCl
2 + H
2O → MgO + 2HCl
- MgCl
- MgO otrzymuje się też z dolomitu, czyli węglanu magnezu wapnia, CaCO
3·MgCO
3. Minerał poddaje się kalcynacji:
- CaCO
3·MgCO
3 → CaO + MgO + 2CO
2↑
- CaCO
- Z powstałej mieszaniny tlenek wapnia usuwa się metodami chemicznymi[9]. Można też wykorzystać fakt, że MgCO
3 ulega rozkładowi już w temp. 350 °C, podczas gdy CaCO
3 jest trwały do temp. 850 °C[7].
Na skalę laboratoryjną MgO można otrzymać poprzez utlenianie lub spalanie magnezu[10]:
- 2Mg + O
2 → 2MgO
Inne metody to rozkład termiczny Mg(OH)
2 lub niektórych soli magnezu (MgCO
3[7], Mg(NO
3)
2, MgSO
4)[10].
Zobacz też
edytujPrzypisy
edytuj- ↑ a b c d e Lide 2009 ↓, s. 4–74
- ↑ a b c Magnesium oxide (nr 529699) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ Lide 2009 ↓, s. 9–51
- ↑ Tlenek magnezu (nr 529699) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- ↑ a b c Magnezja, [w:] Dokument referencyjny dotyczący najlepszych dostępnych technik w przemysłach cementowym, wapienniczym oraz produkcji tlenku magnezu, Komisja Europejska, maj 2010, s. 366–367 [dostęp 2023-01-03].
- ↑ a b Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 802, ISBN 83-01-13654-5.
- ↑ a b c d e Magnesium oxide, [w:] Pradyot Patnaik, Handbook of Inorganic Chemicals, London: McGraw-Hill, 2003, s. 529–531, ISBN 0-07-049439-8 (ang.).
- ↑ Rozporządzenie wykonawcze Komisji (UE) 2021/1832 z dnia 12 października 2021 r. zmieniające załącznik I do rozporządzenia Rady (EWG) nr 2658/87 w sprawie nomenklatury taryfowej i statystycznej oraz w sprawie Wspólnej Taryfy Celnej (Dz. Urz. UE L 385 z 29.10.2021, s. 211).
- ↑ a b c d e Margarete Seeger i inni, Magnesium Oxide and Hydroxide, [w:] Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley‐VCH, 2005, s. 11–27, DOI: 10.1002/14356007.a15_595 (ang.).
- ↑ a b Philip John Durrant, Bryl Durrant, Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: PWN, 1965, s. 493.
Bibliografia
edytuj- David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
