Tlenek magnezu
| |||||||||||||||||||||||||
 | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| Ogólne informacje | |||||||||||||||||||||||||
| Charakterystyka fizyczna | |||||||||||||||||||||||||
| biały proszek | |||||||||||||||||||||||||
| Wzór Hilla |
MgO | ||||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Masa molowa |
40,30 g/mol | ||||||||||||||||||||||||
| Minerały | |||||||||||||||||||||||||
| Identyfikacja | |||||||||||||||||||||||||
| Numer CAS | |||||||||||||||||||||||||
| PubChem | |||||||||||||||||||||||||
| DrugBank | |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||
| Podobne związki | |||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotyczą stanu standardowego (25 °C, 1000 hPa) | |||||||||||||||||||||||||
Tlenek magnezu (magnezja palona), MgO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków zasadowych zawierający magnez na II stopniu utlenienia.
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
Tlenek magnezu na skalę przemysłową otrzymuje się[9]:
- Z magnezytu (MgCO3). Minerał poddaje się obróbce wstępnej w celu usunięcia zanieczyszczeń, a następnie praży w temperaturze 600–1000 °C:
- MgCO3 → MgO + CO2↑
- W pierwszym etapie strąca się wodorotlenek magnezu za pomocą wapna:
- Mg2+ + Ca(OH)2 → Mg(OH)2↓ + Ca2+
- 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 + H2O↑
- 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 MgCl2·6H2O lub karnalit KCl·MgCl2·6H2O
- pozostałości po produkcji soli (NaCl) z naturalnych solanek, np. z wód Morza Martwego
- pozostałości po produkcji soli ze złoży halitu
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:
- MgCl2 + H2O → MgO + 2HCl
- MgO otrzymuje się też z dolomitu, czyli węglanu magnezu wapnia, CaCO3·MgCO3. Minerał poddaje się kalcynacji:
- CaCO3·MgCO3 → CaO + MgO + 2CO2↑
- Z powstałej mieszaniny tlenek wapnia usuwa się metodami chemicznymi[9]. Można też wykorzystać fakt, że MgCO3 ulega rozkładowi już w temp. 350 °C, podczas gdy CaCO3 jest trwały do temp. 850 °C[7].
Na skalę laboratoryjną MgO można otrzymać poprzez utlenianie lub spalanie magnezu[10]:
- 2Mg + O2 → 2MgO
Inne metody to rozkład termiczny Mg(OH)2 lub niektórych soli magnezu (MgCO3[7], Mg(NO3)2, MgSO4)[10].
Zobacz też
Przypisy
- 1 2 Magnesium oxide (nr 529699) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-08].
- 1 2 3 4 5 Lide 2009 ↓, s. 4–74
- ↑ Lide 2009 ↓, s. 9–51
- ↑ Tlenek magnezu (nr 529699) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
- 1 2 3 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].
- 1 2 Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 802, ISBN 83-01-13654-5.
- 1 2 3 4 5 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).
- 1 2 3 4 5 Margarete Seeger, Walter Otto, Wilhelm Flick, Friedrich Bickelhaupt, Otto S. Akkerman, 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.).
- 1 2 Philip John Durrant, Bryl Durrant, Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: PWN, 1965, s. 493.
Bibliografia
- David R. Lide (red.), CRC Handbook of Chemistry and Physics, wyd. 90, Boca Raton: CRC Press, 2009, ISBN 978-1-4200-9084-0 (ang.).
Przeczytaj ostrzeżenie dotyczące informacji medycznych i pokrewnych zamieszczonych w Wikipedii.