Перекись магния
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( май 2010 г. ) |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК Перекись магния | |
| Другие имена Диоксид магния, диоксид магния, ООН 1476. | |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.034.928 |
| Номер ЕС |
|
ПабХим CID | |
| НЕКОТОРЫЙ | |
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| MgO 2 | |
| Молярная масса | 56.3038 g/mol |
| Появление | Белый или почти белый порошок |
| Плотность | 3 г/см 3 |
| Температура плавления | 223 ° С (433 ° F; 496 К) |
| Точка кипения | 350 ° C (662 ° F, 623 К) (разлагается) |
| нерастворимый | |
| Структура | |
| Кубический, cP12 | |
| Па 3 , нет. 205 | |
| Фармакология | |
| A02AA03 ( ВОЗ ) A06AD03 ( ВОЗ ) | |
| Опасности | |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| H272 | |
| П210 , П220 , П221 , П280 , П370+П378 , П501 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Пероксид магния (MgO 2 ) представляет собой мелкий порошок пероксида без запаха , цвет от белого до почти белого. Он похож на пероксид кальция , поскольку магния пероксид также выделяет кислород , расщепляясь с контролируемой скоростью водой. В коммерческих целях пероксид магния часто существует в виде соединения пероксида магния и гидроксида магния .
Структура
[ редактировать ]O 2 , подобно N 2 , обладает способностью связываться либо сбоку, либо с конца. Структура MgO 2 рассчитана как треугольная форма, в которой молекула O 2 связана с магнием сбоку. Такое расположение является результатом Mg + отдавая заряд кислороду и создавая Mg 2+ Около 2 2− . Связь между O 2 и атомом магния имеет приблизительную энергию диссоциации 90 кДж моль. −1 . [1]
В твердом состоянии MgO 2 имеет кубическую кристаллическую структуру типа пирита с 6-координационным Mg 2+ ионы и O 2 2− пероксид-группы, по экспериментальным данным [2] и предсказание эволюционной кристаллической структуры, [3] последний предсказывает фазовый переход при давлении 53 ГПа в тетрагональную структуру с 8-координатным Mg 2+ ионы. В то время как в обычных условиях MgO 2 является метастабильным соединением (менее стабильным, чем ), при давлениях выше 116 ГПа прогнозируется, что он станет термодинамически стабильным в тетрагональной фазе. Это теоретическое предсказание было экспериментально подтверждено путем синтеза в ячейке с алмазными наковальнями, нагретой лазером. [4]
Синтез
[ редактировать ]MgO 2 можно получить путем смешивания MgO с пероксидом водорода для получения пероксида магния и воды. Поскольку это экзотермическая реакция, ее следует охладить и поддерживать температуру около 30–40 градусов по Цельсию. Также важно удалить как можно больше железа из реакционной среды из-за способности железа катализировать разложение пероксида. Добавление стабилизаторов кислорода, таких как силикат натрия, также может быть использовано для предотвращения преждевременного разложения пероксида. Несмотря на это, хороший выход этой реакции составляет всего около 35%. [5]
Высокие выходы еще более осложняются тем фактом, что MgO 2 реагирует с водой, разлагая перекись до гидроксида магния , также известного как магнезиальное молоко.
Приложения
[ редактировать ]Пероксид магния представляет собой стабильное соединение, выделяющее кислород , которое используется в сельском хозяйстве и природоохранной промышленности. Он используется для снижения уровня загрязнения в грунтовых водах . Перекись магния используется при биоремедиации загрязненной почвы и может улучшить качество почвы для растений роста и метаболизма . Он также используется в аквакультуре для биоремедиации.
В санитарных целях перекись магния часто используется в качестве источника кислорода для аэробных организмов при обработке и удалении биологических отходов. Поскольку разложение углеводородов в почве обычно происходит быстрее в аэробных условиях, MgO 2 также можно добавлять в компостные кучи или в почву, чтобы ускорить деятельность микробов и уменьшить запахи, возникающие в процессе. [6]
Было также показано, что при определенных обстоятельствах MgO 2 ингибирует рост бактерий. В частности, рост сульфатредуцирующих бактерий можно ингибировать в среде, содержащей пероксид магния. Хотя кислород медленно диссоциирует, предполагается, что затем он может вытеснить сульфат, который обычно действует как терминальный акцептор электронов в их цепи переноса электронов. [7]
Токсичность
[ редактировать ]Перекись магния является раздражителем, который может вызвать покраснение, зуд, отек и ожог кожи и глаз при попадании. Вдыхание также может вызвать раздражение легких, носа и горла, а также вызвать кашель. Длительное воздействие может привести к повреждению легких, одышке и сдавливанию грудной клетки. Проглатывание MgO 2 может вызвать многочисленные побочные эффекты, включая вздутие живота, отрыжку, боль в животе, раздражение рта и горла, тошноту, рвоту и диарею. [8] [9]
С точки зрения окружающей среды, пероксид магния не является природным соединением и, как известно, не сохраняется в окружающей среде в течение длительного времени, в своем полном состоянии или не подвергается биоаккумуляции. Естественная деградация MgO 2 приводит к образованию гидроксида магния, O 2 и H 2 O. В случае разлива MgO 2 следует локализовать и изолировать от любых водных путей, канализационных стоков, а также от горючих материалов или химикатов, включая бумагу, ткань. , и дерево. [6]
Общие реакции окружающей среды
[ редактировать ]Магний существует в верхних слоях атмосферы в различных молекулярных формах. Благодаря своей способности реагировать с обычным кислородом и простыми углерод-кислородными соединениями магний может существовать в окисленных соединениях, включая MgO 2 , OMgO 2 , MgO и O 2 MgO 2 . [10]
- MgCO 3 + O → MgO 2 + CO 2
- OMgO 2 + O → MgO 2 + O 2
- MgO + O 3 → MgO 2 + O 2
- MgO 2 + O 2 → O 2 MgO 2
- MgO 2 + O → MgO + O 2
При контакте с водой разлагается по реакциям:
- MgO 2 + 2 H 2 O → Mg(OH) 2 + H 2 O 2
- 2 Ч 2 О 2 → 2 Ч 2 О + О 2
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Плоурайт, Ричард Дж.; Томас Дж. МакДоннелл; Тимоти Дж. Райт; Джон MC Plane (28 июля 2009 г.). «Теоретическое исследование комплексов Mg+-X и [X-Mg-Y]+, важных в химии ионосферного магния (X, Y = H2O, CO2, N2, O2 и O)». Журнал физической химии . 113 (33): 9354–9364. Бибкод : 2009JPCA..113.9354P . дои : 10.1021/jp905642h . ПМИД 19637880 .
- ^ Ваннерберг Н. (1959). «Образование и строение пероксида магния». Арк Кеми . 14 : 99–105.
- ^ Чжу, Цян; Оганов Артем Р.; Ляхов, Андрей О. (2013). «Новые стабильные соединения в системе Mg – O под высоким давлением». Физическая химия Химическая физика . 15 (20): 7696–700. Бибкод : 2013PCCP...15.7696Z . дои : 10.1039/c3cp50678a . ПМИД 23595296 .
- ^ Лобанов Сергей С.; Чжу, Цян; Холтгрю, Николас; Прешер, Клеменс; Прокопенко Виталий Борисович; Оганов Артем Р.; Гончаров, Александр Ф. (1 сентября 2015 г.). «Стабильный пероксид магния при высоком давлении» . Научные отчеты . 5 (1): 13582. arXiv : 1502.07381 . Бибкод : 2015НатСР...513582Л . дои : 10.1038/srep13582 . ПМК 4555032 . ПМИД 26323635 .
- ^ Шанд, Марк А. (2006). Химия и технология магнезии . Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-98056-8 . [ нужна страница ]
- ^ Перейти обратно: а б Видали, М. (1 июля 2001 г.). «Биоремедиация. Обзор» . Чистая и прикладная химия . 73 (7): 1163–1172. дои : 10.1351/pac200173071163 . S2CID 18507182 .
- ^ Чанг, Ю-Цзе; И-Тан Чанг; Чун-Сюн Хунг (2008). «Применение пероксида магния для ингибирования сульфатредуцирующих бактерий в бескислородных условиях» . J Ind Microbiol Biotechnol . 35 (11): 1481–1491. дои : 10.1007/s10295-008-0450-6 . ПМИД 18712535 . S2CID 13089863 .
- ^ «Краткая информация о безопасности продукта: пероксид магния» (PDF) . Солвей Америка Инк . Проверено 25 апреля 2012 г.
- ^ Поханиш, Ричард П. (2011). Справочник Ситтига по токсичным, опасным химическим веществам и канцерогенам . Уильям Эндрю. стр. 1645–1646. ISBN 978-1437778700 .
- ^ Плейн, Джон MC; Шарлотта Л. Уолли (2012). «Новая модель химии магния в верхних слоях атмосферы». Журнал физической химии А. 116 (24): 6240–6252. Бибкод : 2012JPCA..116.6240P . дои : 10.1021/jp211526h . ПМИД 22229654 .