Tlenek magnezu

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

Tlenek magnezu

Nazewnictwo Nomenklatura systematyczna (IUPAC) konst. tlenek magnezu, tlenek(2−) magnezu(2+) addyt. oksydomagnez Inne nazwy i oznaczenia magnezja palona (łac. magnesia usta)
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
SMILES [Mg](=O)
InChI InChI=1S/Mg.O InChIKey CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N
Właściwości Gęstość 3,580 g/cm³[1]; ciało stałe Rozpuszczalność w wodzie słaba[2] w innych rozpuszczalnikach nierozpuszczalny w etanolu[2] Temperatura topnienia 2825 °C[2] Temperatura wrzenia 3600 °C[2]
Budowa Układ krystalograficzny regularny[2] Moment dipolowy 6,2 ± 0,6 D[3]
Niebezpieczeństwa Karta charakterystyki: dane zewnętrzne firmy Sigma-Aldrich [dostęp 2012-06-08] Globalnie zharmonizowany system klasyfikacji i oznakowania chemikaliów Substancja nie jest klasyfikowana jako niebezpieczna według kryteriów GHS[1]. Europejskie oznakowanie substancji oznakowanie ma znaczenie wyłącznie historyczne Substancja nie jest klasyfikowana jako niebezpieczna według europejskich kryteriów[1]. NFPA 704 Na podstawie podanego źródła[4] 0 0 0   Numer RTECS OM3850000
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.

Otrzymywanie

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
2O↑

• Z solanek o różnym pochodzeniu:
  • otrzymanych przez wymywanie podziemnych złóż soli magnezu, takich jak biszofit MgCl
    2·6H
    2O lub karnalit KCl·MgCl
    2·6H
    2O
  • 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
2O → 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 też

• spoiwo magnezjowe

Przypisy

1. Magnesium oxide (nr 529699) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Polski. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
2. Lide 2009 ↓, s. 4–74
3. Lide 2009 ↓, s. 9–51
4. Tlenek magnezu (nr 529699) (ang.) – karta charakterystyki produktu Sigma-Aldrich (Merck) na obszar Stanów Zjednoczonych. [dostęp 2012-06-08]. (przeczytaj, jeśli nie wyświetla się prawidłowa wersja karty charakterystyki)
5. 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. AdamA. Bielański AdamA., Podstawy chemii nieorganicznej, wyd. 5, Warszawa: PWN, 2002, s. 802, ISBN 83-01-13654-5.
7. Magnesium oxide, [w:] PradyotP. Patnaik PradyotP., 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. MargareteM. Seeger MargareteM. i inni, 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.).
10. Philip JohnP.J. Durrant Philip JohnP.J., BrylB. Durrant BrylB., Zarys współczesnej chemii nieorganicznej, Warszawa: PWN, 1965, s. 493.

Bibliografia

• David R.D.R. Lide David R.D.R. (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.

Kontrola autorytatywna (rodzaj indywiduum chemicznego):

• LCCN: sh85079646
• GND: 4168538-6
• NDL: 00567384
• BnF: 119672757
• BNCF: 37612
• NKC: ph123878
• J9U: 987007543565805171

Encyklopedie internetowe:

• Britannica: science/magnesium-oxide
• БРЭ: 2154306
• SNL: magnesiumoksid
• Catalana: 0120944