Struttura dell'ossido di magnesio, proprietà, nomenclatura, usi

Lui ossido di magnesio È un solido inorganico bianco cristallino noto anche come magnesia. La sua formula chimica è MgO ed è formata dall'ossidazione del metallo di magnesio mediante ossigeno.

Si trova spesso come un minerale naturale chiamato periclasi. Tuttavia, la periclasi non è una fonte importante del MGO. In natura si trova comunemente come gruppi di cristalli nel marmo.

Ossido di magnesio in polvere. Adam Rędzikowski [CC BY-SA 4.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/4.0)] Fonte: la comunicazione di Wikipedia si trova anche nel minerale di Magnesita (che è principalmente carbonato di magnesio con alcuni carbonati di ferro); in calcare e dolomite (minerale formato da carbonati di magnesio e calcio); nelle estezioni vulcaniche e nelle rocce a serpentina.

Non formare rocce o depositi di cristalli perché a contatto con il vapore acqueo dell'atmosfera diventa idrossido di magnesio (MG (OH)₂).

A livello industriale può essere ottenuto in diversi modi: calcinazione di carbonato di magnesio (magnete), calcinazione di idrossido di magnesio, dal calcare dolomitico, mediante acqua di mare e pirolisi del cloruro di magnesio, tra gli altri metodi.

La produzione di magnesia a partire da Magnesita è iniziata poco più di 100 anni fa in Austria. Da allora, la magnesia ha diverse applicazioni tecniche a causa del suo alto punto di fusione, resistenza chimica, alta conducibilità termica, bassa conducibilità elettrica e sua attività biologica.

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Struttura

La struttura cristallina dell'MGO è cubica, focalizzata sui volti, simile alla rete cristallina del cloruro di sodio (NaCl).

Magnesia forma cristalli cubi HexaoCtahébédicas, che possono essere incolori, verde o marrone.

Il minerale periclasse è un piccolo ottaedro, essendo meno comunemente un cubo-ottadro o dodecahedron.

Proprietà

Altri nomi

- Magnesia.

- Periclasi.

- Oxomagnesio.

Stato fisico

È solido, cristallino e bianco. Sebbene la presenza di impurità di ferro imparga una colorazione verdastra o marrone in base al grado di ossidazione del ferro.

Durezza MOHS

5,5-6.

Peso molecolare

40.304 g/mol.

Punto di fusione

2827 ºC.

Densità

3.581 g/cm³

Solubilità

Praticamente insolubile in acqua:

0.00062 g per 100 ml a 20 ° C.

0,0086 g per 100 ml a 30 ° C.

Insolubile in etanolo.

ph

In soluzione acquosa satura: 10,3.

Può servirti: ossido di calcio (CAO)

Proprietà ottiche

Trasparente. Colore: incolore, bianco grigiastro, giallo marrone, incolore in luce trasmessa.

Indice di rifrazione

1.7355 a 589 nm.

Da 1.7283 a 750 nm.

Altre proprietà

- Ha un'alta conduttività termica e un'elevata resistività elettrica.

- È igroscopico, cioè assorbi facilmente l'acqua dall'atmosfera. Nel mezzo acquoso è combinato con acqua per formare l'idrossido di magnesio.

- È stabile nell'atmosfera ossidante a 2300 ºC e fino a 1700 ºC in un'atmosfera riducente.

- È compatibile con la maggior parte dei composti chimici, tranne con forti acidi e ossidanti forti, tra gli altri.

- Dopo l'accensione ad alte temperature, l'ossido di magnesio è relativamente inerte.

- Non è tossico. Tuttavia, le precauzioni dovrebbero essere prese quando lo manipola sotto forma di polvere quando ha una piccola dimensione delle particelle.

- I loro cristalli hanno un'alta potenza riflettente sia nello spettro visibile che nella vicina ultravioletta.

Nomenclatura

Esistono diversi gradi di MGO forniti commercialmente:

Magnesia caustica

È una forma altamente reattiva di ossido di magnesio prodotto mediante calcinazione o bruciando magnite grezzo (MGCO₃) o idrossido di magnesio (mg (OH)₂) a temperature relativamente basse, ma al di sopra della temperatura di decomposizione di questi materiali, tra 700 e 1000 ° C.

È anche chiamato magnesia caustica calcolata, ossido di magnesio calcolato, ossido di magnesio reattivo, magnesia leggermente bruciata (traduzione inglese Bruciato leggero), Tra gli altri nomi.

La magnesia caustica può essere bruciata a una temperatura più elevata per dare magnesia sinteriosa.

La magnesia bruciava fortemente

Si verifica quando la magnite viene calcolata a temperature da 1000 a 1500 ºC. La sua reattività è stata ridotta rispetto alla magnesia caustica.

Magnesia rEfrattario

Quando la magnite viene calcolata a temperature tra 1500 e 2000 ºC, la "morte bruciata" (traduzione dell'inglese Morto), chiamato anche magnesia refrattaria o magnesia fusa.

La magnesia popolare è anche ottenuta dalla fusione della magnesia caustica in un arco elettrico. A causa di questi trattamenti la loro reattività è stata quasi completamente eliminata.

Questo tipo di magnesia è generalmente modellato per pressione e temperatura, senza raggiungere la temperatura di fusione. Questo viene a produrre grande durezza, chiamando la magnesia sinteriosa. È essenzialmente stabile contro l'umidità e l'anidride carbonica atmosferica.

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Applicazioni

MGO è usato nella produzione di magnesio metallico.

Usi della magnesia caustica

A causa della sua alta reattività, le sue applicazioni industriali sono molto varie.

È usato come materia prima per preparare il cemento.È utilizzato nel settore delle costruzioni, ad esempio come Binder. In questo caso, è miscelato con soluzioni concentrate di sali di magnesio e una piccola quantità di sodio fosfato.

Quindi si ottiene un materiale estremamente duro. Sebbene non sia un vero cemento, perché non è stabile in acqua, può essere usato come albero protettivo o rivestimento.

La magnesia caustica viene utilizzata anche nelle schede di costruzione di luce per l'isolamento termico e acustico. Sono fabbricati aggiungendo solfato di magnesio come legante e lana minerale. Sono fogli altamente non infiammabili.

Fogli MGO di costruzione. Eccentrik13 [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] Fonte: Wikipedia Commonsments Altri usi della magnesia caustica sono la rimozione dei metalli pesanti e il silicato di acque reflue. Puoi anche rimuovere ammoniaca o fosfati.

È una base debole, quindi funge da neutralizzatore acido e viene utilizzato nel lavaggio del gas di camino, come additivo per lubrificanti e carburanti.

Serve da riempimento dell'industria della plastica e della gomma, poiché consente la regolazione della viscosità e della rigidità di questi materiali.

È usato nel settore della carta e della cellulosa perché partecipa alla digestione del bisolfito. Anche come umidità assorbente nelle biblioteche o per la preparazione dei cosmetici. Inoltre, nel settore farmaceutico è molto apprezzato come antiacido, sollievo dell'indigestione e lassativo morbido.

Compresse MGO. Fonte: Pixabay

Usi di magnesia fortemente bruciata

A causa del suo intervallo di reattività stretta, viene utilizzato nelle applicazioni in cui è richiesto un lento degrado. Ad esempio, negli integratori di alimenti per animali. Questo perché, in alcune condizioni, il bestiame può soffrire di carenza di magnesio se viene alimentato solo con foraggio.

D'altra parte, è noto che il magnesio (mg) è un elemento costituente di clorofilla. Pertanto, è considerato un nutriente essenziale delle piante e usato come fertilizzante. Il modo per aggiungere magnesio alle piante è come la magnesia.

Può servirti: ossido di ferro

Questo tipo di MGO può essere utilizzato in una varietà di applicazioni: ceramica, trattamento delle acque reflue (come l'adsorbente cationico nella rimozione dei metalli), abbronzatura di pelle e materia prima per magnesia fusa.

Usi di magnesia sinserita e magnesia fondamentale

L'MGO ha il punto di fusione più alto tra gli ossidi a costo moderato ed è, quindi, una materia prima per i mattoni refrattari e altre ceramiche refrattarie. È l'unico materiale, dopo l'ossido di zoch (zro₂), che può sopportare un riscaldamento prolungato sopra i 2000 ºC.

Questo grado refrattario di MGO viene utilizzato nell'industria siderurgica per realizzare avvolgimenti protettivi e rivestimenti sostituibili di attrezzature che gestiscono l'acciaio fuso, come l'alta potenza.

Forni ad alta potenza nell'industria siderurgica. Jean-Pol Grandmont [CC BY-SA 3.0 (https: // creativeCommons.Org/licenze/by-sa/3.0)] Fonte: Wikipedia Commonsdebido al suo grado di reattività quasi nulla, i materiali di costruzione refrattari basati sulla magnesia sinteritaria sono anche resistenti alle scorie e ai gas di base o neutra.

I blocchi di magnesia sinterizzati hanno un'alta capacità di conservazione del calore e un'elevata conducibilità termica (conducono molto bene il calore).

Il calore generato da un elemento di riscaldamento viene trasferito al blocco magnesia e aumenta la sua temperatura. Per questo motivo vengono utilizzati nei dispositivi di archiviazione calda.

Viene utilizzato come materiale isolante nel settore del riscaldamento elettrico correlato a artefatti domestici. Ad esempio, per elementi tubolari di riscaldamento della fornace da cucina, lavatrici, macchine da caffè, piastre elettriche o radiatori, tra gli altri.

Altri usi del MGO

L'elevata potenza riflettente dei cristalli MGO nello spettro visibile e UV ha portato al suo uso come riflettore negli strumenti ottici e come cristalli unici nelle finestre e gli obiettivi ottici. Viene anche usato come standard bianco.

Riferimenti

1. Kirk-Othmer (1994). Enciclopedia della tecnologia chimica. Volume 15. Quarta edizione. John Wiley & Sons.
2. L'enciclopedia di chimica industriale di Ullmann. Volume A15. Quinta edizione.
3. Dance, j.C.; Emeléus, h.J.; e Sir Ronald Nyholm. (1973). Chimica inorganica completa. Editoriale del consiglio. Pergamon Press.
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