Хлорид магния
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
Другие имена
| |
| Идентификаторы | |
3D model ( JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЕМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.029.176 |
| Номер ЕС |
|
| номер Е | Е511 (регуляторы кислотности,...) |
| 9305 | |
ПабХим CID | |
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ |
|
Панель управления CompTox ( EPA ) | |
| Характеристики | |
| MgCl 2 | |
| Молярная масса | 95,211 г/моль (безводный) 203,31 г/моль (гексагидрат) |
| Появление | белое или бесцветное кристаллическое вещество |
| Плотность | 2,32 г/см 3 (безводный) 1,569 г/см 3 (гексагидрат) |
| Температура плавления | 714 ° C (1317 ° F; 987 К) безводный 117 ° С (243 ° F; 390 К) гексагидрат при быстром нагревании; медленный нагрев приводит к разложению от 300 ° C (572 ° F; 573 К) |
| Точка кипения | 1412 ° C (2574 ° F; 1685 К) |
| |
| Растворимость | мало растворим в ацетоне , пиридине |
| Растворимость в этаноле | 7,4 г/(100 мл) (30 °C) |
| −47.4·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D ) | 1,675 (безводный) 1,569 (гексагидрат) |
| Структура | |
| CdCl 2 | |
| (октаэдрический, 6-координатный) | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С ) | 71,09 Дж/(моль·К) |
Стандартный моляр энтропия ( S ⦵ 298 ) | 89,88 Дж/(моль·К) |
Стандартная энтальпия образование (Δ f H ⦵ 298 ) | −641,1 кДж/моль |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ ) | −591,6 кДж/моль |
| Фармакология | |
| A12CC01 ( ВОЗ ) B05XA11 ( ВОЗ ) | |
| Опасности [1] | |
| Безопасность и гигиена труда (OHS/OSH): | |
Основные опасности | Раздражающий |
| СГС Маркировка : | |
 | |
| Предупреждение | |
| Х319 , Х335 | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| Летальная доза или концентрация (LD, LC): | |
ЛД 50 ( средняя доза ) | 2800 мг/кг (перорально, крыса) |
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 0764 |
| Родственные соединения | |
Другие анионы | |
Другие катионы | |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Хлорид магния неорганическое соединение формулы — Mg Cl 2 . Образует гидраты MgCl 2 · n H 2 O , где n может находиться в диапазоне от 1 до 12. Эти соли представляют собой бесцветные или белые твердые вещества, хорошо растворимые в воде. Эти соединения и их растворы, встречающиеся в природе, имеют множество практических применений. Безводный хлорид магния является основным предшественником металлического магния, который производится в больших масштабах. Гидратированный хлорид магния является наиболее доступной формой. [2]
Производство
[ редактировать ]Хлорид магния можно извлечь из рассола или морской воды . В Северной Америке его производят в основном из рассола Большого Соленого озера . В долине реки Иордан его добывают из Мертвого моря . Минерал бишофит (англ. MgCl 2 ·6H 2 O ) добывается (путем добычи раствором) из древних морских глубин, например, дна Цехштейна на северо-западе Европы. Некоторые отложения являются результатом высокого содержания хлорида магния в первозданном океане. [3] Некоторое количество хлорида магния получают в результате испарения морской воды.
В процессе Доу хлорид магния регенерируется из гидроксида магния с помощью соляной кислоты :
Его также можно получить из карбоната магния по аналогичной реакции.
Структура
[ редактировать ]MgCl 2 кристаллизуется в хлорид кадмия. Мотив CdCl 2 с октаэдрическими центрами Mg.
Известно несколько гидратов с формулой MgCl 2 · n H 2 O , и каждый теряет воду при нагревании: n = 12 (-16,4 °С), 8 (-3,4 °С), 6 (116,7 °С), 4 (181 °С), 2 (около 300 °С). [4] В гексагидрате мг 2+ также является октаэдрическим и координируется с шестью водными лигандами . [5] Октагидрат и додекагидрат можно кристаллизовать из воды при температуре ниже 298 К. Как подтверждено рентгеновской кристаллографией , эти «высшие» гидраты также содержат [Mg(H 2 O) 6 ] 2+ ионы. [6] Также кристаллизовался декагидрат. [7]
Приготовление, общие свойства
[ редактировать ]безводный MgCl 2 получают в промышленных масштабах путем нагревания сложной соли под названием гексамминдихлорид магния. [Мг(NH 3 ) 6 ] 2+ (Кл − ) 2 . [2] Термическая дегидратация гидратов. MgCl 2 · n H 2 O ( n = 6, 12) не происходит напрямую. [8]
Судя по существованию гидратов, безводный MgCl 2 — кислота Льюиса , хотя и слабая. Одним из производных является тетраэтиламмония. тетрахлормагнезат [N(CH 2 CH 3 ) 4 ] 2 [MgCl 4 ] . Аддукт MgCl 2 ( TMEDA ) – еще один. [9] В координационном полимере формулы MgCl 2 ( диоксан ) 2 , Mg имеет октаэдрическую геометрию. [10] Кислотность хлорида магния по Льюису отражается на его расплывании , что означает, что он притягивает влагу из воздуха до такой степени, что твердое вещество превращается в жидкость.
Приложения
[ редактировать ]Прекурсор металлического магния
[ редактировать ]безводный MgCl 2 является основным предшественником металлического магния. Сокращение мг 2+ в металлический Mg осуществляется электролизом в расплавленной соли . [2] [11] Как и в случае с алюминием , электролиз в водном растворе невозможен, поскольку образующийся металлический магний немедленно вступит в реакцию с водой, или, другими словами, вода ЧАС + превратится в газообразное H 2 до того, как может произойти восстановление Mg. Итак, прямой электролиз расплавленных MgCl 2 в отсутствие воды требуется, поскольку восстановительный потенциал для получения Mg ниже, чем область стабильности воды на диаграмме E h –pH ( диаграмма Пурбе ).
- MgCl 2 → Mg + Cl 2
Образование металлического магния на катоде (реакция восстановления) сопровождается окислением хлорид-анионов на аноде с выделением газообразного хлора . Этот процесс разработан в крупном промышленном масштабе.
Борьба с пылью и эрозией
[ редактировать ]Хлорид магния — одно из многих веществ, используемых для борьбы с пылью, стабилизации почвы и борьбы с ветровой эрозией . [12] Когда хлорид магния вносится на дороги и открытые участки почвы, возникают как положительные, так и отрицательные проблемы с производительностью, которые связаны со многими факторами применения. [13]
Катализ
[ редактировать ]Катализаторы Циглера-Натта , коммерчески используемые для производства полиолефинов , часто содержат MgCl 2 в качестве носителя катализатора . [14] Внедрение Носители MgCl 2 повышают активность традиционных катализаторов и позволяют разработать высокостереоспецифичные катализаторы для производства полипропилена . [15]
Хлорид магния также является катализатором кислоты Льюиса в альдольных реакциях . [16]
Контроль льда
[ редактировать ]
Хлорид магния применяется для низкотемпературной борьбы с обледенением автомобильных дорог , тротуаров и парковок . Когда шоссе опасны из-за гололеда, применяется хлорид магния, чтобы предотвратить прилипание льда к тротуару, что позволяет снегоочистителям более эффективно расчищать обработанные дороги.
С целью предотвращения образования льда на дорожном покрытии хлористый магний применяется тремя способами: противообледенительным, то есть его разбрасыванием по дорогам для предотвращения налипания и образования снега; предварительное смачивание, что означает, что жидкий состав хлорида магния распыляется непосредственно на соль, когда она распределяется по дорожному покрытию, смачивая соль так, что она прилипает к дороге; и предварительная обработка, когда хлорид магния и соль смешиваются перед погрузкой в грузовики и разбрасыванием по дорогам с твердым покрытием. Хлорид кальция повреждает бетон в два раза быстрее, чем хлорид магния. [17] Количество хлорида магния следует контролировать при его использовании для борьбы с обледенением, поскольку он может вызвать загрязнение окружающей среды. [18]
Питание и медицина
[ редактировать ]Хлорид магния используется в нутрицевтических и фармацевтических препаратах . Гексагидрат иногда рекламируют как « магниевое масло ».
Кухня
[ редактировать ]Хлорид магния ( Е511 [19] ) — важный коагулянт , используемый при приготовлении тофу из соевого молока .
В Японии он продается как нигари ( にがり , от японского слова «горький»), белый порошок, получаемый из морской воды после хлорида натрия удаления и испарения воды. В Китае его называют лушуй ( 卤水 ).
Нигари или Иушуй — это, по сути, природный хлорид магния, то есть он не полностью рафинированный (содержит до 5% сульфата магния и различные минералы). Кристаллы добываются из озер китайской провинции Цинхай , а затем перерабатываются в Японии.
Это недорогая пищевая добавка, содержащая магний, поэтому она интересна ввиду общего дефицита нашего текущего потребления (чтобы быть полностью здоровым, человеческое тело должно, в частности, получать пользу от баланса между кальцием и магнием ). Он также входит в состав детских молочных смесей. [20]
Садоводство и садоводство
[ редактировать ]Поскольку магний является подвижным питательным веществом, хлорид магния можно эффективно использовать в качестве заменителя сульфата магния (соль Эпсома), чтобы помочь восполнить дефицит магния в растениях посредством внекорневой подкормки . Рекомендуемая доза хлорида магния меньше рекомендуемой дозы сульфата магния (20 г/л). [21] Это связано, прежде всего, с хлором, присутствующим в хлориде магния, который может легко достичь токсичного уровня, если его применять чрезмерно или слишком часто. [22]
Было обнаружено, что более высокие концентрации магния в томатах и некоторых растениях перца могут сделать их более восприимчивыми к болезням, вызванным инфекцией бактерии Xanthomonas Campestris , поскольку магний необходим для роста бактерий. [23]
Очистка сточных вод
[ редактировать ]Используется для получения магния, необходимого для осаждения фосфора в виде струвита из сельскохозяйственных отходов. [24] а также человеческая моча
возникновение
[ редактировать ]
Концентрация магния в природной морской воде составляет от 1250 до 1350 мг/л, что составляет около 3,7% от общего содержания минералов в морской воде. Минералы Мертвого моря содержат значительно более высокое содержание хлорида магния - 50,8%. Карбонаты и кальций [ нужны разъяснения ] необходимы для роста кораллов , коралловых водорослей , моллюсков и беспозвоночных . Магний может быть истощен из-за мангровых растений и чрезмерного использования известковой воды или из-за превышения естественных значений кальция, щелочности и pH . [25] Наиболее распространенной минеральной формой хлорида магния является его гексагидрат бишофит. [26] [27] Безводное соединение встречается очень редко, как хлормагнезит. [27] Очень редки также хлориды-гидроксиды магния – коршуновскит и непскоеит. [28] [29] [27]
Токсикология
[ редактировать ]Ионы магния имеют горький вкус, а растворы хлорида магния горькие в разной степени, в зависимости от концентрации.
Токсичность магния солями магния встречается редко у здоровых людей с нормальным питанием, поскольку избыток магния легко выводится почками с мочой . несколько случаев пероральной Описано токсичности магния у лиц с нормальной функцией почек, принимавших большие количества солей магния, но это редкость. Если съесть большое количество хлорида магния, он будет иметь эффект, аналогичный сульфату магния , вызывая диарею, хотя сульфат также способствует слабительному эффекту сульфата магния, поэтому эффект от хлорида не такой серьезный.
Токсичность растений
[ редактировать ]Хлорид ( кл. − ) и магний ( мг 2+ ) являются важными питательными веществами, важными для нормального роста растений. Слишком большое количество любого питательного вещества может нанести вред растению, хотя концентрация хлоридов в листьях более тесно связана с повреждением листьев, чем магний. Высокие концентрации Ионы MgCl 2 в почве могут быть токсичными или изменять водные отношения так, что растение не может легко накапливать воду и питательные вещества. Попав внутрь растения, хлориды перемещаются по водопроводящей системе и скапливаются на краях листьев или хвои, где в первую очередь происходит отмирание. Листья ослабевают или погибают, что может привести к гибели дерева. [30]
См. также
[ редактировать ]Примечания и ссылки
[ редактировать ]- Примечания
- ^ «Краткая информация о классификации и маркировке» . echa.europa.eu .
- ^ Перейти обратно: а б с Маргарет Сигер; Уолтер Отто; Вильгельм Флик; Фридрих Бикельгаупт; Отто С. Аккерман. «Соединения магния». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a15_595.pub2 . ISBN 978-3527306732 .
- ^ Хисахиро Уэда и Таказо Сибуя (2021). «Состав первичного океана сразу после его формирования: ограничения, обусловленные реакциями между примитивной корой и сильнокислой, богатой CO2 жидкостью при повышенных температурах и давлениях» . Минералы . 11 (4). Минералы 2021, 11(4), с. 389: 389. Бибкод : 2021Mine...11..389U . дои : 10.3390/мин11040389 .
- ^ Холлеман, А.Ф.; Виберг, Э. неорганической химии : Сан-Диего, 2001. Академическое издательство ISBN 0-12-352651-5 .
- ^ Уэллс, А.Ф. (1984) Структурная неорганическая химия , Оксфорд: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 .
- ^ Хеннингс, Эрик; Шмидт, Хорст; Фойгт, Вольфганг (2013). «Кристаллические структуры гидратов простых неорганических солей. I. Водонасыщенные гидраты галогенидов магния MgCl 2 ·8H 2 O, MgCl 2 ·12H 2 O, MgBr 2 ·6H 2 O, MgBr 2 ·9H 2 O, MgI 2 ·8H 2 O и MgI 2 ·9H 2 O". Acta Crystallographica Раздел C. Связь с кристаллической структурой . 69 (11): 1292–1300. дои : 10.1107/S0108270113028138 . ПМИД 24192174 .
- ^ Комацу, Казуки; Шинозаки, Аяко; Мачида, Шиничи; Мацубаяси, Такуто; Ватанабэ, Мао; Каги, Хироюки; Сано-Фурукава, Асами; Хаттори, Таканори (2015). «Кристаллическая структура декагидрата дихлорида магния, определенная методами рентгеновской и нейтронной дифракции под высоким давлением». Acta Crystallographica Раздел B Структурные науки, кристаллотехника и материалы . 71 (Часть 1): 74–80. дои : 10.1107/S205252061500027X . ПМИД 25643718 .
- ^ См. примечания в Rieke, RD; Бэйлс, ЮВ; Хадналл, премьер-министр; Бернс, Т.П.; Пойндекстер, Г.С. «Высокореактивный магний для приготовления реактивов Гриньяра: 1-норборнановая кислота», «Органический синтез » , Сборник, том 6, стр. 845 (1988). «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 30 сентября 2007 г. Проверено 10 мая 2007 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Н. Н. Гринвуд, А. Эрншоу, Химия элементов , Pergamon Press, 1984.
- ^ Фишер, Рейнальд; Гёрлс, Хельмар; Мейзингер, Филипп Р.; Суксдорф, Регина; Вестерхаузен, Матиас (2019). «Взаимосвязь структура-растворимость 1,4-диоксановых комплексов ди(гидрокарбил)магния» . Химия – Европейский журнал . 25 (55): 12830–12841. дои : 10.1002/chem.201903120 . ПМК 7027550 . ПМИД 31328293 .
- ^ Хилл, Петруччи, МакКрири, Перри, Общая химия , 4-е изд., Пирсон/Прентис Холл, Аппер-Сэддл-Ривер, Нью-Джерси, США.
- ^ «Руководство по выбору и применению паллиативного средства для борьбы с пылью» . Fs.fed.us. Проверено 18 октября 2017 г.
- ^ «Документы ФСЭ» (PDF) . www.nrcs.usda.gov . Архивировано из оригинала (PDF) 16 октября 2022 г.
- ^ Деннис Б. Малпасс (2010). «Коммерчески доступные металлалкилы и их использование в полиолефиновых катализаторах». В Рэе Хоффе; Роберт Т. Мазерс (ред.). Справочник по катализаторам полимеризации переходных металлов . John Wiley & Sons, Inc., стр. 1–28. дои : 10.1002/9780470504437.ch1 . ISBN 9780470504437 .
- ^ Норио Касива (2004). «Открытие и развитие на MgCl 2 катализаторов TiCl 4 ». Журнал полимерной науки А. 42 (1): 1–8. Бибкод : 2004JPoSA..42....1K . дои : 10.1002/pola.10962 .
- ^ Эванс, Дэвид А.; Тедроу, Джейсон С.; Шоу, Джаред Т.; Дауни, К. Уэйд (2002). «Диастереоселективные антиальдольные реакции хиральных N-ацилоксазолидинонов, катализируемые галогенидом магния». Журнал Американского химического общества . 124 (3): 392–393. дои : 10.1021/ja0119548 . ПМИД 11792206 .
- ^ Джайн Дж., Олек Дж., Януш А. и Йозвяк-Недзведска Д., «Влияние растворов антигололедной соли на физические свойства бетона дорожных покрытий», Отчет о транспортных исследованиях: Журнал Совета по транспортным исследованиям, № 2290, Совет транспортных исследований Национальных академий, Вашингтон, округ Колумбия, 2012 г., стр. 69–75. дои : 10.3141/2290-09 .
- ^ Дай, HL; Чжан, КЛ; Сюй, XL; Ю, HY (2012). «Оценка воздействия противогололедных химикатов на почву и водную среду» . Procedia Науки об окружающей среде . 13 : 21:22–21:30. дои : 10.1016/j.proenv.2012.01.201 .
- ^ Агентство пищевых стандартов . «Текущие одобренные ЕС добавки и их номера E» . Проверено 22 марта 2010 г.
- ^ «Перечислен в списке ингредиентов гипоаллергенной детской смеси с железом Similac (Abbott Nutrition)» . Abbottnutrition.com . Проверено 22 июля 2013 г.
- ^ «Сравнение сульфата магния и ЭТОГО опрыскивателя для листвы хелатом магния». Канадский журнал науки о растениях . Январь 1985 г. doi : 10.4141/cjps85-018 .
- ^ «Токсичность хлорида магния для деревьев» . Ext.colostate.edu. Архивировано из оригинала 15 января 2009 г. Проверено 18 октября 2017 г.
- ^ «Влияние внекорневого и почвенного внесения магния на бактериальную пятнистость листьев перца» (PDF) . Проверено 18 октября 2017 г.
- ^ БЕРНС, RT (15 января 2001 г.). «ЛАБОРАТОРНОЕ И IN-SITU СОКРАЩЕНИЕ РАСТВОРИМОГО ФОСФОРА В НАВОЗАХ ОТХОДОВ СВИНОЗА» (PDF) . Экологические технологии . 22 : 1273–1278 . Проверено 30 декабря 2023 г.
- ^ «Аквариумная химия: магний в рифовых аквариумах — опытный аквариумист | Журнал и блог аквариумиста» . Advancedaquarist.com. 15 октября 2003 г. Проверено 17 января 2013 г.
- ^ «Бишофит: Сведения о минералах, данные и местонахождение» . Mindat.org .
- ^ Перейти обратно: а б с «Список минералов» . Международная минералогическая ассоциация . 21 марта 2011 г.
- ^ «Коршуновскит: Минеральная информация, данные и местонахождение» . Mindat.org .
- ^ «Непскоеит: Сведения о полезных ископаемых, данные и местонахождения» . Mindat.org .
- ^ «Публикации – ExtensionExtension» . Ext.colostate.edu. Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 18 октября 2017 г.
- Ссылки
- Справочник по химии и физике , 71-е издание, CRC Press, Анн-Арбор, Мичиган, 1990.