MAGNEZIJEV OKSID: STRUKTURA, SVOJSTVA, NOMENKLATURA, NAMJENE - KEMIJA - 2026

Magnezij oksid je anorganska krutina bijele kristalne također poznat kao magnezija. Njegova kemijska formula je MgO, a nastaje oksidacijom magnezijevog metala kisikom.

Često ga nalazimo kao prirodni mineral koji se zove periklas. Međutim, periklaza nije glavni izvor MgO. U prirodi je uobičajeno nalazimo kao grupe kristala u mramoru.

Magnezijev oksid u prahu. Adam Rędzikowski Izvor: Wikipedia CommonsOna se također nalazi u mineralnom magnezitu (koji je uglavnom magnezijev karbonat s nekim željeznim karbonatima); u vapnencu i dolomitima (mineral koji nastaje karbonatima magnezija i kalcija); u vulkanskim izbacivanjima i serpentinskim stijenama.

Ne stvara stijene ili kristalne naslage, jer se u dodiru s vodenom parom u atmosferi pretvara u magnezijev hidroksid (Mg (OH) ₂).

Na industrijskoj razini, može se dobiti na više načina: kalciniranje magnezijevog karbonata (magnezita), kalciniranje magnezijevog hidroksida, počevši od dolomitnog krečnjaka, upotreba morske vode i piroliza magnezijevog klorida, između ostalih metoda.

Proizvodnja magnezita iz magnezita započela je prije nešto više od 100 godina u Austriji. Otada magnezija ima nekoliko tehničkih primjena zbog visoke tališnosti, kemijske otpornosti, visoke toplinske vodljivosti, male električne vodljivosti i biološke aktivnosti.

Struktura

Kristalna struktura MgO je kubična, usredotočena na lice, slična kristalnoj rešetki natrijevog klorida (NaCl).

Magnezija formira kubične kristale heksaoktaedrale, koji mogu biti bezbojni, zeleni ili smeđi.

Mineralna periklaza mali je oktaedar, rjeđe je kocka-oktaedar ili dodekahedron.

Svojstva

Druga imena

- Magnezija.

- Periklas.

- Oksomagnezij.

Psihičko stanje

Čvrsta je, kristalna i bijela. Iako prisutnost nečistoća željeza daje mu zelenkastu ili smeđu boju, ovisno o stupnju oksidacije željeza.

Mohsova tvrdoća

5,5-6.

Molekularna težina

40,304 g / mol.

Talište

2827 ° C.

Gustoća

3,558 g / cm ³

Topljivost

Praktično netopljivi u vodi:

0,00062 g na 100 ml na 20 ° C.

0,0086 g po 100 ml na 30 ° C.

Netopljivo u etanolu.

pH

U zasićenoj vodenoj otopini: 10.3.

Optička svojstva

Transparentan. Boja: bezbojna, sivkasto bijela, smeđe žuta, bezbojna u propuštenom svjetlu.

Indeks loma

1.7355 na 589 nm.

1.7283 na 750 nm.

Ostala svojstva

- Ima visoku toplinsku vodljivost i visoku električnu otpornost.

- Higroskopan je, odnosno lako apsorbira vodu iz atmosfere. U vodenom mediju kombinira se s vodom, pri čemu nastaje magnezijev hidroksid.

- Postojan je u oksidacijskoj atmosferi do 2300 ºC i do 1700 ºC u reducirajućoj atmosferi.

- Kompatibilan je s većinom kemijskih spojeva, osim jakih kiselina i jakih oksidansa, između ostalih.

- Nakon paljenja pri visokim temperaturama, magnezijev oksid je relativno inertan.

- Nije toksičan. Međutim, trebate poduzeti mjere opreza pri rukovanju s praškom u obliku malih čestica.

- Njegovi kristali imaju visoku reflektivnu snagu kako u vidljivom spektru, tako i u blizini ultraljubičastog.

Nomenklatura

Postoji nekoliko vrsta MgO koji se komercijalno isporučuju:

Kaustična magnezija

To je vrlo reaktivni oblik magnezijeva oksida proizvesti kalciniranja ili spaljivanje sirovi magnezit (MgCO ₃) ili magnezijev hidroksid (Mg (OH) ₂), pri relativno niskim temperaturama, ali iznad temperature dekompozicije tih materijala, između 700 i 1000 ° C.

Također se između ostalih naziva kalcinirana kaustična magnezija, kalcinirani magnezijev oksid, reaktivni magnezijev oksid, lagano spaljeni magnezij.

Kaustična magnezija može se spaliti na višoj temperaturi da bi se dobila sinterovana magnezija.

Jako spaljena magnezija

Nastaje kada se magnezit kalcizira pri temperaturama od 1000 do 1500 ºC. Njegova je reaktivnost smanjena u usporedbi s kaustičnom magnezijom.

Magnezija r

Kad se magnezit kalcinira na temperaturama između 1500 i 2000 ºC, magnezija se "spaljuje do smrti" (u prijevodu s engleskog mrtvo-spaljeno), koja se još naziva i vatrostalna magnezija ili taljena magnezija.

Rastaljena magnezija dobiva se i topljenjem kaustične magnezije u električnom luku. Zbog ovih tretmana njegova je reaktivnost gotovo u potpunosti eliminirana.

Ova vrsta magnezije uglavnom se oblikuje pritiskom i temperaturom, a da pritom ne dosegne temperaturu taljenja. S ovim je moguće proizvesti komade velike tvrdoće, koji nazivaju sinterirani magnezij. U osnovi je stabilan protiv vlage i atmosferskog ugljičnog dioksida.

Prijave

MgO se koristi u proizvodnji metalnog magnezija.

Upotrebe kaustične magnezije

Zbog visoke reaktivnosti, njegove industrijske primjene vrlo su raznolike.

Koristi se kao sirovina za proizvodnju cementa, a koristi se, na primjer, u građevinarstvu, kao vezivo. U ovom se slučaju pomiješa s koncentriranim otopinama magnezijevih soli i malom količinom natrijevog fosfata.

Tako se dobiva izuzetno tvrd materijal. Iako nije pravi cement, jer nije stabilan u vodi, može se koristiti kao mastik ili zaštitni premaz.

Kaustična magnezija koristi se i u laganim građevinskim pločama za toplinsku i zvučnu izolaciju. Izrađene su dodavanjem magnezijevog sulfata kao veziva i mineralne vune. Dobivaju vrlo nezapaljive listove.

MgO listovi za gradnju. Excentrik13 Izvor: Wikipedia Commons Ostale upotrebe kaustične magnezije uključuju uklanjanje teških metala i silikata iz otpadnih voda. Amonijak ili fosfati također se mogu ukloniti.

Slaba je baza, pa služi kao neutralizator kiseline i koristi se u pranju dimnih plinova, kao dodatak mazivima i gorivima.

Služi kao punilo u industriji plastike i gume, jer omogućava podešavanje viskoznosti i krutosti tih materijala.

Koristi se u industriji papira i celuloze jer sudjeluje u probavi bisulfita. Također kao apsorber vlage u knjižnicama ili za pripremu kozmetike. Osim toga, u farmaceutskoj industriji visoko je cijenjen kao antacid, sredstvo za ublažavanje probavne smetnje i blago laksativ.

MgO tablete. Izvor: Pixabay

Upotreba jako spaljene magnezije

Zbog uskog raspona reaktivnosti, koristi se u aplikacijama gdje je potrebna spora razgradnja. Na primjer, u dodacima hrani za životinje. To je zato što, u nekim uvjetima, stoka može patiti od nedostatka magnezija ako se hrani samo krmom.

S druge strane, poznato je da je magnezij (Mg) sastavni element klorofila. Iz tog razloga se smatra bitnim hranjivim tvarima biljaka i koristi se kao gnojivo. Način za dodavanje magnezija biljkama je poput magnezije.

Ova vrsta MgO može se koristiti u raznim primjenama: keramika, obrada otpadnih voda (kao adsorbent kationa pri uklanjanju metala), štavljenje kože i sirovina za rastaljeni magnezij.

Upotrebe sintrane magnezije i taljene magnezije

MgO ima najvišu talište među oksidima umjerenih troškova i stoga je sirovina za vatrostalnu opeku i drugu vatrostalnu keramiku. To je jedini materijal nakon cirkonijevog oksida (ZrO ₂) koji može podnijeti dugotrajno zagrijavanje iznad 2000 ° C.

Ovaj vatrostalni stupanj MgO koristi se u industriji čelika za izradu zaštitnih kućišta i zamjenjivih obloga za opremu koja se bavi rastopljenim čelikom, poput peći velike snage.

Peći velike snage u industriji čelika. Jean-Pol GRANDMONT Izvor: Wikipedia Commons Zbog gotovo nultog stupnja reaktivnosti, vatrostalni građevinski materijali na bazi sinterirane magnezije otporni su i na šljake i osnovne ili neutralne plinove.

Sinterirani blokovi magnezije imaju visoku sposobnost skladištenja topline i visoku toplinsku vodljivost (dobro provode toplinu).

Toplina koju stvara grijaći element prenosi se u blok magnezije i njegova temperatura raste. Iz tog razloga se koriste u vrućim uređajima za pohranu.

Koristi se kao izolacijski materijal u industriji električnog grijanja koja se odnosi na kućanske uređaje. Na primjer, za cijevne grijaće elemente za kuhinjske pećnice, perilice rublja, aparat za kavu, električne pegle ili radijatore, među ostalim.

Ostale uporabe MgO

Velika reflektivna snaga MgO kristala u vidljivom i blizu UV spektra dovela je do njihove upotrebe kao reflektor u optičkim instrumentima i kao monokristal u optičkim prozorima i lećama. Bijela se također koristi kao standard.

Reference

1. Kirk-Othmer (1994). Enciklopedija kemijske tehnologije. Svezak 15. Četvrto izdanje. John Wiley & Sinovi.
2. Ullmannova enciklopedija industrijske kemije. Svezak A15. Peto izdanje.
3. Ples, JC; Emeléus, HJ; i sir Ronald Nyholm. (1973). Opsežna anorganska kemija. Uređivačka ploča. Pergamon Press.
4. S. Nacionalna medicinska biblioteka. (2019). Magnezijev oksid. Oporavak od pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Američki elementi (2019.). Kaustična kalcinirana magnezija. Oporavak od americanelements.com.
6. Ropp, RC (2013). Skupina 16 (O, S, Se, Te) alkalni spojevi Zemlje. Magnezijev oksid. U Enciklopediji alkalnih spojeva Zemlje. Oporavljeno od sciencedirect.com.