Tlenek magnezu

związek chemiczny

Tlenek magnezu (magnezja palona), MgO – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków zasadowych zawierający magnez na II stopniu utlenienia.

Tlenek magnezu
Ogólne informacje
Wzór sumaryczny

MgO

Masa molowa

40,30 g/mol

Wygląd

biały proszek

Minerały

peryklaz

Identyfikacja
Numer CAS

1309-48-4

PubChem

14792

DrugBank

DB01377

Podobne związki
Podobne związki

CaO

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.

OtrzymywanieEdytuj

Tlenek 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
  • Z wody morskiej.
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 + H
2
O↑
  • Z solanek o różnym pochodzeniu:
    • otrzymanych przez wymywanie podziemnych złóż soli magnezu, takich jak biszofit MgCl
      2
      ·6H
      2
      O
      lub karnalit KCl·MgCl
      2
      ·6H
      2
      O
    • 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:

MgCl
2
+ H
2
O → MgO + 2HCl
  • 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
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 teżEdytuj

PrzypisyEdytuj

  1. a b c d e Lide 2009 ↓, s. 4–74
  2. a b c Magnesium oxide (nr 529699) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  3. Lide 2009 ↓, s. 9–51
  4. Tlenek magnezu (nr 529699) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck KGaA) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
  5. 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].
  6. a b Adam Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 802, ISBN 83-01-13654-5.
  7. 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.).
  8. 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).
  9. 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, DOI10.1002/14356007.a15_595 (ang.).
  10. a b Philip John Durrant, Bryl Durrant, Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: PWN, 1965, s. 493.

BibliografiaEdytuj