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