MAGNIO OKSIDAS: STRUKTŪRA, SAVYBĖS, NOMENKLATŪRA, PANAUDOJIMAS - CHEMIJA - 2025

Magnio oksidas yra kietos neorganinės kristalinė balta taip pat žinomas kaip magnio. Jo cheminė formulė yra MgO, ir ji susidaro magnio metalą oksidavus deguonimi.

Jis dažnai randamas kaip natūralus mineralas, vadinamas periklaze. Tačiau periklazė nėra pagrindinis MgO šaltinis. Gamtoje jis dažniausiai būna kaip kristalų grupės marmure.

Magnio oksido milteliai. Adomas Rędzikowskis Šaltinis: Wikipedia CommonsJis taip pat randamas mineraliniame magnezite (kuris daugiausia yra magnio karbonatas su kai kuriais geležies karbononais); kalkakmenyje ir dolomite (mineralas, kurį sudaro magnio ir kalcio karbonatai); vulkaninės ejektos ir serpentino uolienose.

Jis nesudaro uolienų ar kristalų nuosėdų, nes, susilietęs su atmosferos vandens garais, virsta magnio hidroksidu (Mg (OH) ₂ ).

Pramoniniu būdu jis gali būti gaunamas keliais būdais: deginant magnio karbonatą (magnezitą), kalcinant magnio hidroksidą, pradedant nuo dolomitinio kalkakmenio, naudojant jūros vandenį ir atliekant magnio chlorido pirolizę, be kitų metodų.

Magnezijos gamyba iš magnezito buvo pradėta šiek tiek prieš 100 metų Austrijoje. Nuo to laiko magnezija turi keletą techninių pritaikymų dėl savo aukštos lydymosi temperatūros, cheminio atsparumo, aukšto šilumos laidumo, mažo elektros laidumo ir biologinio aktyvumo.

Struktūra

MgO kristalų struktūra yra kubinė, veido centre, panaši į natrio chlorido (NaCl) kristalinę gardelę.

Magnezija sudaro šešiakampius kubinius kristalus, kurie gali būti bespalviai, žali arba rudi.

Mineralinė periklazė yra mažas oktaedras, rečiau yra kubo-oktaedras arba dodekaedras.

Savybės

Kiti vardai

- Magnezija.

- Periklazė.

- Oksomagniumas.

Fizinė būklė

Jis yra kietas, kristalinis ir baltas. Nors geležies priemaišos suteikia jai žalsvą arba rudą spalvą, atsižvelgiant į geležies oksidacijos laipsnį.

Mocso kietumas

5,5–6.

Molekulinė masė

40.304 g / mol.

Lydymosi temperatūra

2827 ° C.

Tankis

3,581 g / cm ³

Tirpumas

Praktiškai netirpsta vandenyje:

0,00062 g 100 ml, esant 20ºC.

0,0086 g / 100 ml 30 ° C temperatūroje.

Netirpsta etanolyje.

pH

Sočiame vandeniniame tirpale: 10.3.

Optinės savybės

Skaidrus. Spalva: bespalvė, pilkšvai balta, rusvai gelsva, bespalvė praleidžiamoje šviesoje.

Lūžio rodiklis

1,7355, esant 589 nm.

1,7283 - 750 nm.

Kitos savybės

- Jis turi aukštą šilumos laidumą ir didelę elektrinę varžą.

- Tai yra higroskopiška, tai yra, lengvai sugeria vandenį iš atmosferos. Vandeninėje terpėje jis susimaišo su vandeniu, sudarydamas magnio hidroksidą.

- Jis yra stabilus oksiduojančioje atmosferoje iki 2300 ºC ir iki 1700 ºC redukuojančioje atmosferoje.

- Tai suderinama su daugeliu cheminių junginių, išskyrus stipriąsias rūgštis ir stiprius oksidantus.

- Užsidegus aukštai temperatūrai, magnio oksidas yra santykinai inertiškas.

- Tai nėra toksiška. Vis dėlto, kai ji yra mažų dalelių, ją reikia apdoroti miltelių pavidalu.

- Jo kristalai turi didelę atspindžio jėgą tiek matomame spektre, tiek artimame ultravioletiniame spinduliuote.

Nomenklatūra

Yra keletas MgO rūšių, tiekiamų komerciškai:

Kaustinė magnezija

Tai yra labai reaktyvi magnio oksido forma, gaunama deginant arba deginant neapdorotą magnezitą (MgCO ₃ ) arba magnio hidroksidą (Mg (OH) ₂ ) santykinai žemoje temperatūroje, bet aukštesnėje nei šių medžiagų skilimo temperatūroje, nuo 700 iki 700. 1000 ° C.

Be kitų pavadinimų, ji taip pat vadinama kalcinuota kaustine magnezija, kalcinuotu magnio oksidu, reaktyviu magnio oksidu, lengvai sudeginta magnezija.

Kaustinė magnezija gali būti sudeginama aukštesnėje temperatūroje, kad būtų sukepinta magnezija.

Stipriai sudeginta magnezija

Jis atsiranda, kai kalcinas magnezito esant 1000–1500 ºC temperatūrai. Jo reaktyvumas sumažėjo, palyginti su kaustine magnezija.

Magnezijos r

Kai magnezitas deginamas 1500–2000 ºC temperatūroje, magnezija gaunama „sudeginama iki mirties“ (vertimas iš anglų k. Deginamas), dar vadinama ugniai atspari magnezija arba lydyta magnezija.

Išlydyta magnezija taip pat gaunama tirpinant kaustinę magneziją elektriniame lanke. Dėl šių procedūrų jo reaktyvumas buvo beveik visiškai pašalintas.

Šio tipo magnezija paprastai formuojama pagal slėgį ir temperatūrą, nepasiekiant lydymosi temperatūros. Tokiu būdu galima pagaminti didelio kietumo gabalėlius, įvardijamus sukepinta magnezija. Iš esmės jis yra stabilus drėgmei ir atmosferos anglies dioksidui.

Programos

MgO naudojamas metalinio magnio gamyboje.

Kaustinės magnezijos panaudojimas

Dėl didelio reaktyvumo pramonėje jos yra labai įvairios.

Jis naudojamas kaip žaliava cementui gaminti ir naudojamas statybų pramonėje, pavyzdžiui, kaip rišiklis. Tokiu atveju jis sumaišomas su koncentruotais magnio druskų ir nedideliu kiekiu natrio fosfato tirpalais.

Tokiu būdu gaunama ypač kieta medžiaga. Nors tai nėra tikras cementas, kadangi jis nėra stabilus vandenyje, jis gali būti naudojamas kaip mastika arba apsauginė danga.

Kaustinė magnezija taip pat naudojama lengvosiose statybinėse lentose šilumos ir garso izoliacijai. Jie gaminami pridedant magnio sulfato kaip rišiklio ir mineralinės vatos. Dėl jų lakštai yra labai nedegus.

MgO lakštai statybai. „Excentrik13“ šaltinis: „Wikipedia Commons“ Kiti kaustinės magnezijos tikslai yra sunkiųjų metalų ir silikato pašalinimas iš nuotekų. Taip pat galima pašalinti amoniaką arba fosfatus.

Tai silpna bazė, todėl ji naudojama kaip rūgščių neutralizatorius ir naudojama šveičiant išmetamąsias dujas, kaip tepalų ir degalų priedas.

Jis tarnauja kaip užpildas plastiko ir gumos pramonėje, nes leidžia reguliuoti šių medžiagų klampumą ir standumą.

Jis naudojamas popieriaus ir celiuliozės pramonėje, nes jis skaido bisulfitą. Taip pat kaip drėgmės absorberis bibliotekose ar kosmetikos priemonėms ruošti. Be to, farmacijos pramonėje jis labai vertinamas kaip antacidinis vaistas, nevirškinimą mažinanti priemonė ir lengvas vidurius laisvinantis vaistas.

MgO tabletės. Šaltinis: „Pixabay“

Stipriai sudegintos magnezijos naudojimas

Dėl siauro reaktyvumo diapazono jis naudojamas tais atvejais, kai reikalingas lėtas skilimas. Pavyzdžiui, gyvūnų pašarų papilduose. Taip yra todėl, kad tam tikromis sąlygomis galvijai gali patirti magnio trūkumą, jei šeriami tik pašarais.

Kita vertus, žinoma, kad magnis (Mg) yra sudedamasis chlorofilo elementas. Dėl šios priežasties ji laikoma būtina augalų maistine medžiaga ir naudojama kaip trąša. Magnio pridėjimo į augalus būdas yra magnis.

Šio tipo MgO gali būti naudojamas įvairiems tikslams: keramikai, nuotekų valymui (kaip katijonui adsorbentui šalinti metalą), odos rauginimui ir išlydytos magnezijos žaliavai.

Sukepintos magnezijos ir lydytos magnezijos panaudojimas

MgO lydymosi temperatūra yra aukščiausia tarp vidutinių sąnaudų oksidų, todėl ji yra ugniai atsparių plytų ir kitos ugniai atsparios keramikos žaliava. Tai yra vienintelė medžiaga po cirkonio oksido (ZrO ₂ ), kuri gali atlaikyti ilgalaikį kaitinimą aukštesnėje nei 2000 ºC temperatūroje.

Ši ugniai atspari MgO rūšis naudojama plieno pramonėje gaminant apsauginius apvalkalus ir keičiamus įdėklus įrangai, kuri tvarko išlydytą plieną, pavyzdžiui, labai didelės galios krosnims.

Didelės galios krosnys plieno pramonėje. Jean-Pol GRANDMONT Šaltinis: Wikipedia Commons Dėl ugniai atsparių statybinių medžiagų, kurių pagrindas yra sukepinta magnezija, ugniai atsparios statybinės medžiagos taip pat yra atsparios šlakams ir bazinėms ar neutralioms dujoms, nes jų beveik nereaguoja.

Sukepinti magnezijos blokai pasižymi dideliu šilumos kaupimo pajėgumu ir dideliu šilumos laidumu (jie gerai praleidžia šilumą).

Šildymo elemento skleidžiama šiluma perduodama magnezijos blokui ir jo temperatūra padidėja. Dėl šios priežasties jie naudojami karšto laikymo įrenginiuose.

Jis naudojamas kaip izoliacinė medžiaga elektros šildymo pramonėje, susijusioje su buitiniais prietaisais. Pavyzdžiui, vamzdiniams kaitinimo elementams, skirtiems virtuvės krosnims, skalbimo mašinoms, kavos aparatams, elektriniams lygintuvams ar radiatoriams, be kita ko.

Kiti MgO naudojimo būdai

Didelė MgO kristalų atspindžio jėga matomame ir artimame UV spinduliuose lėmė, kad jie buvo naudojami kaip reflektorius optiniuose prietaisuose ir kaip pavieniai kristalai optiniuose languose ir objektyvuose. Balta taip pat naudojama kaip standartas.

Nuorodos

1. Kirkas-Othmeras (1994). Cheminės technologijos enciklopedija. 15 tomas. Ketvirtasis leidimas. Johnas Wiley ir sūnūs.
2. Ullmanno pramoninės chemijos enciklopedija. A15 tomas. Penktasis leidimas.
3. Šokis, JC; Emelis, HJ; ir seras Ronaldas Nyholmas. (1973). Visapusiška neorganinė chemija. Redakcinė kolegija. „Pergamon Press“.
4. S. Nacionalinė medicinos biblioteka. (2019 m.). Magnio oksidas. Atkurta iš pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. Amerikos elementai (2019). Kaustinė kalcinuota magnezija. Atgauta iš americanelements.com.
6. Roppas, RC (2013). 16 grupė (O, S, Se, Te) šarminių žemės junginių. Magnio oksidas. Šarminių žemės junginių enciklopedijoje. Atgauta iš „sciencedirect.com“.