Oxid hořečnatý Chemické vlastnosti,použití,výroba

Chemické vlastnosti

Oxid hořečnatý je typický oxid kovů alkalických zemin, chemický vzorec MgO. Bílý prášek, teplota tání 2852 ℃, teplota varu 3600 ℃, relativní hustota 3,58 (25 ℃). Je rozpustný v roztoku kyseliny a amonné soli. Jeho pomalým působením s vodou může vznikat hydroxid hořečnatý. Lze jej rozpustit ve vodném roztoku oxidu uhličitého za vzniku hydrogenuhličitanu hořečnatého. Na vzduchu může postupně absorbovat vlhkost a oxid uhličitý. Při zahřívání se uvolňují dráždivé výpary. Hlavními surovinami pro výrobu oxidu hořečnatého jsou magnezit (MgCO3), dolomit (MgCO3 – CaCO3) a mořská voda.

Výroba oxidu hořečnatého

Tepelným rozkladem magnezitu nebo dolomitu vzniká oxid hořečnatý. Sraženina hydroxidu hořečnatého se získává nejprve úpravou mořské vody hydratovaným vápnem; oxid hořečnatý se získává spalováním hydroxidu hořečnatého. Alternativně můžeme při komplexním využití mořské vody vzít jako surovinu hrudky chloridu hořečnatého nebo solanku po bromování; přidáním hydroxidu sodného nebo uhličitanu sodného vznikne hydroxid hořečnatý nebo zásaditá srážka uhličitanu hořečnatého a následným spálením se získá oxid hořečnatý. V současné době se v Číně jako surovina používá hlavně magnezit, dolomit, solanka nebo halogen.
Oxid hořečnatý představuje největší množství sloučenin hořčíku, které tvoří přibližně 3/4 celkového hořčíkového průmyslu. Hořčík vyrobený při teplotách nižších než 900 °C je lehký hořčík s nízkou hustotou, který má velký specifický povrch a silnou nasákavost. Může se používat jako katalyzátor, plnivo kaučuku a zlepšuje výkon urychlovače kaučuku. Smícháním s roztokem chloridu hořečnatého lze vyrobit hořečnatý cement. Lze jej také použít jako zpomalovač hoření pro stavební materiály. Může se lékařsky používat jako antacida a projímadla k léčbě překyselení a vředové choroby žaludku a dvanáctníku, často v kombinaci s uhličitanem vápenatým snadno způsobuje zácpu. Pro přísady do krmiv pro zvířata a hnojiva pro rostliny. Lehký oxid hořečnatý získaný při 950 ~ 1050 ℃ má vysokou hustotu s distribucí částic s určitým rozsahem a snáze se hydratuje.
Používá se k reakci s oxidem křemičitým na povrchu křemíkové oceli při vysoké teplotě za vzniku produktu podobného filmu křemičitanu hořečnatého; lze jej použít jako separátor křemíkové oceli, aby se zabránilo spékání křemíkové oceli při vysokoteplotním spékání. Těžký oxid hořečnatý připravený při vysoké teplotě 1500-1800 ℃ má vysokou hustotu, malý specifický povrch, obtížně se rozkládá teplem, má nízkou chemickou aktivitu, nereaguje snadno s kyselinou a má nízkou rychlost hydratace. Lze jej použít jako vysokoteplotní žáruvzdorný materiál a pojivo při výrobě žáruvzdorného kelímku a vyzdívky pece.

Použití

• Lehký oxid hořečnatý se používá v keramice, smaltu, žáruvzdorných kelímcích, žáruvzdorných cihlách atd., používá se také jako lešticí prostředek, pojivo, plnivo do barev a papíru, urychlovač neoprenu, aktivátor. V lékařství se může používat jako antacida, projímadla, k léčbě překyselení a vředové choroby dvanácterníku, ale také pro sklářský, fenolový, plastikářský a další průmysl.
• Mrtvě pražený oxid hořečnatý, konkrétně magnezit, má granulovaný typ a cihlový typ, široce se používá jako žáruvzdorný materiál ocelářské pece, cementářské pece a sklářské pece.
• Alkalický granulovaný žáruvzdorný materiál, používaný hlavně pro průmysl rafinace kovů, s masivním žáruvzdorným materiálem pro pec nebo granulovaným materiálem pro údržbu; Použijte sprej, metodu nátěru, aby byl připevněn ke stěně pece, aby se zvýšila požární odolnost pece.
• Oxid hořečnatý vytváří uvnitř vody kladný náboj, přičemž většina suspendovaného materiálu je záporně nabitá, působí absorpční úlohu, může zlepšit filtrační účinek.

Průmyslová výroba lehkého oxidu hořečnatého

V průmyslu solení mořské soli se používá hlavně hořká solanka, těžká solanka a vysokoteplotní sůl jako suroviny k výrobě lehkého uhličitanu hořečnatého nebo lehkého oxidu hořečnatého. Průmyslové výrobní metody zahrnují metodu uhličitanu sodného, vápna a uhličitého amoniaku.
(1) Metoda uhličitanu sodného zahrnuje: 1. Přísady 2. Reakce 3. Promývání 4. Pyrolýza 5. Filtrování 6. Pražení 7. Pálení. Drcené balení. Výroba lehkého uhličitanu hořečnatého nebo lehkého oxidu hořečnatého ze sody má vyspělou technologii, vyšší kvalitu produktu. Spotřeba uhličitanu sodného, spotřeba čerstvé vody je však také velká.
(2) Metoda vápna používá místo uhličitanu sodného vápenné mléko. Jeho reakcí s chloridem hořečnatým ve slané vodě vzniká hydroxid hořečnatý a následnou karbonizací pomocí plynného oxidu uhličitého vzniká hydrogenuhličitan hořečnatý. Při použití vápenné metody je třeba minimalizovat obsah síranů ve slané vodě, jinak vznikají velké nánosy síranu vápenatého, který se přimíchává do výrobku. Výhodou této metody je použití vápna místo uhličitanu sodného, což snižuje náklady. Nevýhodou je, že proces a zařízení jsou složitější než u metody s kalcinovanou sodou a vedlejším produktem je velké množství roztoku CaCl2, s nímž je třeba hospodařit.
(3) Surovinami metody uhličitého amoniaku jsou vysoké koncentrace hořkého solného roztoku, solanky nebo hustého roztoku ponořené soli. Používá se uhličitý amoniak, hydrogenuhličitan amonný, uhličitý amoniak nebo se posílá amoniak a plynný oxid uhličitý přímo do solanky, přičemž uhličitý amoniak místo uhličitanu sodného reaguje s chloridem hořečnatým nebo síranem hořečnatým v solance za vzniku příslušného uhličitanu hořečnatého. Reakce probíhá takto:

1. Solanka obsahující MgCl2 a MgSO4 reaguje s roztokem NH4HCO3: MgCl2 + 2NH4HCO3 = Mg (HCO3) 2 + 2NH4Cl MgSO4 + 2NH4HCO3 = Mg (HCO3) 2+ (NH4) 2SO4
2. Do solanky se přímo posílá amoniak a oxid uhličitý.
3. Vzniklý MgCO3 – 3H2O a Mg (HCO3) 2 se podrobí pyrolýze za vzniku alkalického uhličitanu hořečnatého: Mg (HCO3) 2 + 2H2O = MgCO3 – 3H2O + CO2 5 {MgCO3.3H2O} = 4MgCO3.Mg H2O + CO2 + 10H2O
4. Alkalický uhličitan hořečnatý se praží za vzniku lehkého oxidu hořečnatého: 4MgCO3.Mg (OH) 2.4H2O = 5MgO + 4CO2 + 5H2O
Kontrola procesu amoniakálního uhlíku: 1. Koncentrace surovin a reakční teplota 2. Teplota pyrolýzy; 3. Dehydratace, praní a sušení; 4. Pražení; 5. Úprava matečného louhu.
Ve srovnání s metodou uhličitanu sodného je výroba lehkého uhličitanu hořečnatého a lehkého oxidu hořečnatého procesem uhlíkového amoniaku jednoduchá, produkt má vysoký specifický objem a zásobní kanál hydrogenuhličitanu amonného je větší a náklady jsou nižší. Proces odpařování matečného louhu a koncentrace však má vysokou spotřebu energie.

Toxičnost

Oxid hořečnatý mírně dráždí spojivky a nosní sliznici. Výpary mohou způsobit vředovou chorobu. Prach může způsobit dýchací potíže, bolest na hrudi, kašel, difúzní intersticiální fibrózu a emfyzém. Maximální přípustná koncentrace ve Spojených státech je 10 mg/m3.

Použití limitů

FAO / WHO (1984): sušené mléko 10 g / kg; sušená smetana 1 g / kg (obojí omezeno pro prodejní automaty).
FDA, § 184.143l, 2000: použití GMP jako limit.
Japonsko omezuje jeho použití pro adsorpci.

Použití

Oxid hořečnatý (MgO) se používá jako vyzdívka ocelářských pecí, jako součást keramiky,jako přísada do potravin a léčiv a k výrobě silného okenního skla, hnojiv, papíru a gumárenské výrobě.

Popis

Oxid hořečnatý (MgO) neboli magnézie je bílý hygroskopický pevný minerál, často se vyskytující jako prášek, který se v přírodě vyskytuje jako periklas a je zdrojem hořčíku . Má empirický vzorec MgO a skládá se z mřížky iontů Mg2+ a iontů O2? držených pohromadě iontovou vazbou. Oxid hořečnatý je jen velmi málo rozpustný ve vodě, ale ve vodném prostředí se rychle slučuje s vodou za vzniku hydroxidu hořečnatého. Většina dnes vyráběného oxidu hořečnatého se získává kalcinací přirozeně se vyskytujících minerálů, z nichž nejběžnější je magnezit (MgCO3). Dalšími významnými zdroji oxidu hořečnatého jsou mořská voda, podzemní ložiska solanky a hluboká ložiska soli, z nichž se zpracovává hydroxid hořečnatý. V medicíně se oxid hořečnatý používá jako antacidum proti pálení žáhy, překyselení žaludku nebo zažívacím potížím, jako projímadlo pro krátkodobé rychlé vyprázdnění střev (např. před operací) a jako minerální doplněk používaný k prevenci a léčbě nízkého množství hořčíku v krvi. Kromě toho má oxid hořečnatý také mnoho nelékařských použití. Kaustická kalcinovaná magnézie se používá v široké škále průmyslových aplikací, např. při výrobě plastů, gumy, lepidel a neutralizaci kyselin. Oxid hořečnatý s nižší chemickou aktivitou lze použít pro hnojiva a krmiva. Mrtvě vypálenou magnézii a nakonec tavenou magnézii lze použít pro různé žáruvzdorné a elektrotechnické aplikace, např. vyzdívky pecí, kelímky a protipožární desky.

Chemické vlastnosti

bílý nebo světle šedý prášek

Chemické vlastnosti

Oxid hořečnatý tvoří jemně rozptýlené bílé částice rozptýlené ve vzduchu.

Chemické vlastnosti

Existují dvě formy oxidu hořečnatého: objemná forma označovaná jako lehký oxid hořečnatý a hustá forma označovaná jako těžký oxid hořečnatý.USP 32 a JP XV definují obě formy v jedné monografii, zatímco BP 2009 a PhEur 6.4 mají pro každou formu samostatné monografie. Pro těžkou formu má 15 g zjevný objem před usazením nejvýše 60 ml; pro lehkou formu má 15 g zjevný objem před usazením nejvýše 100 ml, jak je definováno v BP 2009 a PhEur 6.4.
Obě formy oxidu hořečnatého se vyskytují jako jemné bílé prášky bez zápachu. Oxid hořečnatý má kubickou krystalickou strukturu, ačkoli BP 2009 a PhEur 6.4 popisují vzhled lehkého oxidu hořečnatého jako amorfní prášek.

Chemické vlastnosti

Velmi objemný, bílý prášek známý jako lehký oxid hořečnatý nebo poměrně hustý, bílý prášek známý jako těžký oxid hořečnatý. Pět g lehkého oxidu hořečnatého zaujímá objem přibližně 40 až 50 ml, zatímco 5 g těžkého oxidu hořečnatého zaujímá objem přibližně 10 až 20 ml. Je prakticky nerozpustný ve vodě a je nerozpustný v alkoholu. Je rozpustný ve zředěných kyselinách.

Použití

MgO je účinný absorbent vlhkosti, který se používá v mnoha knihovnách k uchovávání knih. Je také jednou ze surovin pro výrobu cementu v suchých technologických zařízeních; konkrétně portlandského cementu. Pokud se přidá příliš mnoho MgO, může se cement stát expanzivním.V lékařství se oxid hořečnatý používá k úlevě od pálení žáhy a bolestí žaludku, jako antacidum, doplněk hořčíku a jako krátkodobé projímadlo. Používá se také ke zlepšení příznaků zažívacích potíží. Mezi nežádoucí účinky oxidu hořečnatého může patřit nevolnost a křeče.

Použití

Absorbent pro barviva před stanovením; příprava Eschkova činidla.

Použití

Oxid hořečnatý je zdrojem hořčíku, který funguje jako živina a doplněk stravy. existuje jako objemný bílý prášek označovaný jako lehký oxid hořečnatý nebo jako hustý bílý prášek označovaný jako těžký oxid hořečnatý. je prakticky nerozpustný ve vodě a je nerozpustný v alkoholu.

Použití

výroba žáruvzdorných kelímků, šamotových cihel, hořečnatých cementů a směsí na kotelní kámen, „práškových“ olejů, kaseinového lepidla. Reflektor v optických přístrojích; standard bílé barvy. Izolant při nízkých teplotách.

Definice

Vznikají dvě formy, jedna lehký, nadýchaný materiál připravený relativně nízkoteplotní dehydratací hydroxidu, druhá hustý materiál vyrobený vysokoteplotním pálením oxidu po jeho vytvoření z uhličitanu nebo hydroxidu.

Příprava

Oxid hořečnatý se snadno tvoří spalováním hořčíkové kovové pásky. Mg se oxiduje a vyzařuje jasné bílé světlo,bohaté na ultrafialové záření a těžko uhasitelné. Má-li být MgO připraven touto metodou, je třeba dbát mimořádné opatrnosti. hořčík je bílý pevný minerál

Způsoby výroby

Oxid hořečnatý se v přírodě vyskytuje jako minerál periklas. Lze jej vyrábět mnoha postupy. Vápenec obsahující mineraldolomit se pálí při vysokých teplotách za vzniku dolimu,který pak reaguje s mořskou vodou bohatou na chlorid hořečnatý za vzniku hydroxidu hořečnatého a chloridu vápenatého.hydroxid hořečnatý se pak pálí za vzniku oxidu hořečnatého a vody. V jiném procesu se vytěžený magnezit (MgCO3) kalcinuje za vzniku oxidu hořečnatého a oxidu uhličitého.Metody čištění zahrnují drcení a rozměrovou separaci, těžkou středně těžkou separaci a pěnovou flotaci. Výroba oxidu hořečnatého z mořské vody je proces, který zahrnuje zahřívání koncentrované solanky chloridu hořečnatého z Mrtvého moře. Chlorid hořečnatý se rozkládá na oxid hořečnatý a kyselinu chlorovodíkovou.Oxid hořečnatý lze také vyrábět tepelným rozkladem chloridu hořečnatého, síranu hořečnatého, siřičitanu hořečnatého, neskehonitu a zásaditého uhličitanu5MgO-4CO2-5H2O. Čištění oxidu hořečnatého vzniklého tepelným rozkladem se provádí filtrací nebo sedimentací.

Všeobecný popis

Drobné bílé částice rozptýlené ve vzduchu. (Poznámka: K expozici může dojít při spalování, tepelném řezání nebo svařování hořčíku).

Profil reaktivity

Pentachlorid fosforitý a oxid hořečnatý reagují s brilantním žárem . Oxid je neslučitelný s interhalogeny, jako je pentafluorid bromu atd.

Nebezpečnost

Toxický při vdechování dýmu. Dráždí horní cesty dýchací a vyvolává horečku z kovového dýmu. Sporný karcinogen.

Nebezpečnost pro zdraví

Dým oxidu hořečnatého dráždí oči a nos.

Použití v zemědělství

Magnézie je termín používaný pro oxid hořečnatý (MgO). jako synonyma pro magnézii se volně používají také magnezit, kausticko-vápenatý magnezit, mrtvě vypálený magnezit a syntetický magnezit.

Farmaceutické aplikace

Oxid hořečnatý se používá jako alkalické ředidlo v pevných dávkovacích formách k úpravě pH tablet. může se přidávat do pevných dávkovacích forem, aby vázal přebytečnou vodu a udržoval granulaci suchou. V kombinaci s oxidem křemičitým lze oxid hořečnatý použít jako pomocný kluzný prostředek. Používá se také jako potravinářská přísada a jako anantacidum, a to buď samostatně, nebo ve spojení s hydroxidem hlinitým. oxid hořečnatý se dále používá jako osmotické projímadlo a doplněk amagnesia k léčbě stavů jeho nedostatku.

Průmyslové použití

Oxid hořečnatý (MgO) je syntetický minerálvyráběný v elektrických obloukových pecích nebo spékáním amorfního prášku (periklasy). V žáruvzdorných aplikacích se spotřebovává velké množství MgO. cihly i tvarovky se vyrábějí alespoň částečně ze slinutých zrn pro použití především v kovozpracujícím průmyslu. Další významnou aplikací periklasu je izolace topných jednotek.Hlavní výhodou periklasu je jeho tepelná vodivost a elektrický odpor při vyšších teplotách.
Z MgO se také vyrábějí speciální kelímky a tvary. Ty se používají v pyrometalurgii a dalších procesech čištění speciálních kovů. K výrobě tvarů se používají techniky odlévání i lisování.
Dalším odbytištěm periklasu je izolace termočlánků. Vzhledem k tomu, že většina z nich se používá v jaderné energetice, je vyžadován produkt s vysokou čistotou. MgO je také důležitou složkou skel.
Jednotlivé krystaly MgO si získaly pozornostz důvodu jejich využití při studiu tvárné keramiky.
V této oblasti je vyžadována extrémní čistota. Periklasováskla jsou také potenciálně zajímavá v infračervených aplikacích díky svým propustným vlastnostem.

Bezpečnostní profil

Vdechování výparů může u lidí vyvolat horečnatou reakci a leukocytózu. Sporný karcinogen s experimentálními tumorigenními údaji. Bouřlivá reakce nebo vznícení při styku s interhalogeny (např. pentafluorid bromu, trifluorid chloru), Žhavá reakce s pentachloridem fosforu. Viz také SLOUČENINY MAGNU.

Bezpečnost

Oxid hořečnatý se široce používá v perorálních přípravcích jako pomocná látka a jako terapeutický prostředek. Terapeuticky se 250-500 mgpodává perorálně jako antacidum a 2-5 g jako osmoticlaxativum. Oxid hořečnatý je obecně považován za netoxickou látku, pokud se používá jako pomocná látka, ačkoli při perorálním požití vysokých dávek se mohou objevit nežádoucí účinky způsobené jeho laxativním účinkem.

Potenciální expozice

Používá se při rafinaci ropy, v celulózkách a papírnách; při výrobě pneumatik; při výrobě žáruvzdorných kvádrů; šamotových cihel; magnezitových cementů a kotelních skeletů. K expozici může dojít při pálení, tepelném řezání nebo svařování hořčíku.

Skladování

Oxid hořečnatý je za normálních teplot a tlaků stabilní, v přítomnosti vody však tvoří hydroxid hořečnatý. oxid hořečnatý je hygroskopický a při styku se vzduchem rychle absorbuje vodu a oxid uhličitý, lehká forma snadněji než těžká.
Sypký materiál by měl být skladován ve vzduchotěsné nádobě na chladném a suchém místě.

Přeprava

UN1418 Hořčík, prášek nebo hořčíkové slitiny, prášek Třída nebezpečnosti: 4.3; Štítky: 4.3-Nebezpečný za vlhka, 4.2-Spontánně hořlavý materiál

Kompatibility

Oxid hořečnatý je zásaditá sloučenina a jako takový může v pevném stavu reagovat s kyselými sloučeninami za vzniku solí, jako jeMg(ibuprofen)2 nebo rozkládat alkalicky labilní léčiva.Byla zaznamenána adsorpce různých léčiv na oxid hořečnatý, např. antihistaminik, antibiotik (zejména tetracyklinů), salicylátů, atropin sulfátu, hydrobromidu hyoscyaminu, paracetamolu, chlorochinu; byla zaznamenána adsorpce derivátů kyseliny anthranilové na povrch oxidu hořečnatého.Oxid hořečnatý může také vytvářet komplexy s polymery, např. s EudragitRS, které zpomalují uvolňování léčiva, a v pevném stavu může interagovat se sodnou solí fenobarbitonu. Oxid hořečnatý může také snižovat biologickou dostupnost fenytoinu, trichlormethiazidu a antiarytmik. přítomnost oxidu hořečnatého může mít také negativní vliv na chemickou stabilitu léčiv v pevném stavu, např. diazepamu. oxid hořečnatý byl použit jako stabilizátorromeprazolu díky svému silnému vodotěsnému účinku.

Inkompatibility

Prudká reakce s halogeny/interhalogeny, trifluoridem chloru, pentalfluoridem bromu; silné kyseliny. Pentachlorid fosforitý a oxid hořečnatýreagují s brilantní žhavostí (Mellor 8:1016.19461947). Může se vznítit a explodovat při zahřívání se sublimovanou sírou, hořčíkovým práškem nebo hliníkovým práškem

Regulační status

Uvedeno na seznamu GRAS. Přijato pro použití jako potravinářská přídatná látka v Evropě. zahrnuto v databázi neúčinných látek FDA (perorální kapsle,tablety a bukální tablety). Zahrnuto v neparenterálních léčivých přípravcích registrovaných veVelké Británii. Zařazeno do kanadského seznamu přijatelných nelékařských složek. 1. https://en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_oxide
2. https://www.chemistryworld.com/podcasts/magnesium-oxide/7645.article
3. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/magnesium_oxide#section=Top
4. http://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=54
5. https://medlineplus.gov/druginfo/meds/a601074.html
6. https://www.merriam-webster.com/dictionary/magnesium%20oxide
7. http://www.webmd.com/drugs/2/drug-3954/magnesium-oxide-oral/details