Карбонат магния
| |
| |
| |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
| |
3D model ( JSmol )
|
|
| КЭБ | |
| ХЭМБЛ | |
| ХимическийПаук | |
| Информационная карта ECHA | 100.008.106 |
| номер Е | E504(i) (регуляторы кислотности, ...) |
ПабХим CID
|
|
| номер РТЭКС |
|
| НЕКОТОРЫЙ |
|
Панель управления CompTox ( EPA )
|
|
| Характеристики | |
| MgCO 3 | |
| Молярная масса | 84,3139 г/моль (безводный) |
| Появление | Бесцветные кристаллы или белое твердое вещество Гигроскопичный |
| Запах | Без запаха |
| Плотность | 2,958 г/см 3 (безводный) 2,825 г/см 3 (дигидрат) 1,837 г/см 3 (тригидрат) 1,73 г/см 3 (пентагидрат) |
| Температура плавления | 350 ° С (662 ° F; 623 К) разлагается (безводный) 165 ° С (329 ° F; 438 К) (тригидрат) |
| Безводный: 0,0139 г/100 мл (25 °С) 0,0063 г/100 мл (100 °С) [ 1 ] | |
Произведение растворимости ( K sp )
|
10 −7.8 [ 2 ] |
| Растворимость | Растворим в кислоте, воде СО 2 Нерастворим в ацетоне , аммиаке. |
| −32.4·10 −6 см 3 /моль | |
Показатель преломления ( n D )
|
1,717 (безводный) 1,458 (дигидрат) 1,412 (тригидрат) |
| Структура | |
| Треугольный | |
| Р 3с , №167 [ 3 ] | |
| Термохимия | |
Теплоемкость ( С )
|
75,6 Дж/моль·К [ 1 ] |
Стандартный моляр
энтропия ( S ⦵ 298 ) |
65,7 Дж/моль·К [ 1 ] [ 4 ] |
Стандартная энтальпия
образование (Δ f H ⦵ 298 ) |
−1113 кДж/моль [ 4 ] |
Свободная энергия Гиббса (Δ f G ⦵ )
|
−1029,3 кДж/моль [ 1 ] |
| Фармакология | |
| A02AA01 ( ВОЗ ) A06AD01 ( ВОЗ ) | |
| Опасности | |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Невоспламеняющийся |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
ПЭЛ (допустимо)
|
|
| Паспорт безопасности (SDS) | КМГС 0969 |
| Родственные соединения | |
Другие анионы
|
Бикарбонат магния |
Другие катионы
|
Карбонат бериллия Карбонат кальция Карбонат стронция Карбонат бария Карбонат радия |
Родственные соединения
|
Артинит Гидромагнезит Нарисуй это |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа).
| |
 | Вы можете помочь дополнить эту статью текстом, переведенным из соответствующей статьи на немецком языке . (Декабрь 2018 г.) Нажмите [показать], чтобы просмотреть важные инструкции по переводу. |
Карбонат магния , Mg CO 3 (архаичное название магнезия белая ) представляет собой неорганическую соль, представляющую собой бесцветное или белое твердое вещество. Несколько гидратированных и основных форм карбоната магния также существуют в виде минералов .
Формы
[ редактировать ]Наиболее распространенными формами карбоната магния являются безводная соль, называемая магнезитом ( MgCO 3 ), а также ди-, три- и пентагидраты, известные как баррингтонит ( MgCO 3 ·2H 2 O ), несквеонит ( MgCO 3 ·3H 2 O ) и лансфордит ( MgCO 3 ·5H 2 O ) соответственно. [ 6 ] Некоторые основные формы, такие как артинит ( Mg 2 CO 3 (OH) 2 ·3H 2 O ), гидромагнезит ( Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 ·4H 2 O ), и дипингит ( Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 ·5H 2 O ) встречается также в виде минералов . Все эти минералы бесцветны или белого цвета.
Магнезит состоит из бесцветных или белых тригональных кристаллов . Безводная соль практически нерастворима в воде , ацетоне и аммиаке . Все формы карбоната магния реагируют с кислотами . Магнезит кристаллизуется в структуре кальцита , где мг 2+ окружен шестью кислорода атомами . [ 3 ]
| Координация карбонатов | Координация магния | Элементарная ячейка |
|---|---|---|
|
|
|
Дигидрат имеет триклинную структуру, а тригидрат — моноклинную .
гидроксикарбонатов магния Ссылки на «легкие» и «тяжелые» карбонаты магния на самом деле относятся к гидромагнезиту и дипингиту соответственно. [ 7 ] «Легкую» форму осаждают из растворов магния карбонатом щелочи при «нормальных температурах», тогда как «тяжелую» можно получить кипячением концентрированных растворов с последующим осаждением досуха, промывкой осадка и сушкой при 100 С. [ 8 ]
Подготовка
[ редактировать ]Карбонат магния обычно получают при добыче минерала магнезита . Семьдесят процентов мировых запасов добывается и готовится в Китае. [ 9 ]
Карбонат магния можно получить в лаборатории путем реакции любой растворимой соли магния и бикарбоната натрия :
- MgCl 2 (водный) + 2 NaHCO 3 (водный) → MgCO 3 (тв) + 2 NaCl(водный) + H 2 O(ж) + CO 2 (г)
осадок основного карбоната магния – гидратного комплекса карбоната магния и гидроксида магния Если хлорид магния (или сульфат) обработать водным раствором карбоната натрия, то вместо самого карбоната магния образуется :
- 5 MgCl 2 (водн.) + 5 Na 2 CO 3 (водн.) + 5 H 2 O(ж) → Mg 4 (CO 3 ) 3 (OH) 2 ·3H 2 O(тв) + Mg(HCO 3 ) 2 ( водный) + 10 NaCl(водный)
Промышленные маршруты высокой чистоты включают путь через бикарбонат магния , который можно получить путем объединения суспензии гидроксида магния и диоксида углерода при высоком давлении и умеренной температуре. [ 6 ] Затем бикарбонат высушивают в вакууме, в результате чего он теряет углекислый газ и молекулу воды:
- Mg(OH) 2 + 2 CO 2 → Mg(HCO 3 ) 2
- Mg(HCO 3 ) 2 → MgCO 3 + CO 2 + H 2 O
Химические свойства
[ редактировать ]С кислотами
[ редактировать ]Как и многие распространенные карбонаты металлов 2-й группы, карбонат магния реагирует с водными кислотами с выделением углекислого газа и воды :
- MgCO 3 + 2 HCl → MgCl 2 + CO 2 + H 2 O
- MgCO 3 + H 2 SO 4 → MgSO 4 + CO 2 + H 2 O
Разложение
[ редактировать ]При высоких температурах MgCO 3 разлагается на оксид магния и углекислый газ . Этот процесс важен при производстве оксида магния. [ 6 ] Этот процесс называется кальцинированием :
- MgCO 3 → MgO + CO 2 (ΔH = +118 кДж/моль)
Температура разложения составляет 350 ° C (662 ° F). [ 10 ] [ 11 ] Однако прокаливание до оксида обычно не считается завершенным при температуре ниже 900 ° C из-за препятствия реадсорбции высвободившегося диоксида углерода.
Гидраты солей при разложении теряют воду при разных температурах. [ 12 ] Например, в тригидрате MgCO 3 ·3H 2 O , молекулярная формула которого может быть записана как Mg(HCO 3 )(OH)·2H 2 O , стадии дегидратации происходят при 157 °C и 179 °C следующим образом: [ 12 ]
- Mg(HCO 3 )(OH)·2(H 2 O) → Mg(HCO 3 )(OH)·(H 2 O) + H 2 O при 157 °C
- Mg(HCO 3 )(OH)·(H 2 O) → Mg(HCO 3 )(OH) + H 2 O при 179 °C.
Использование
[ редактировать ]Основное применение карбоната магния — производство оксида магния путем обжига . Магнезитовые и доломитовые минералы используются для производства огнеупорного кирпича . [ 6 ] MgCO 3 также используется в составе напольных покрытий , огнезащитных , огнетушащих составах , косметике , присыпках , зубной пасте . Другие области применения: наполнитель , средство подавления дыма в пластмассах, армирующий агент в неопреновой резине, осушитель и средство для сохранения цвета пищевых продуктов.
Из-за низкой растворимости в воде и гигроскопических свойств, MgCO 3 впервые был добавлен в поваренную соль ( NaCl ) в 1911 году, чтобы заставить его течь более свободно. Компания Morton Salt приняла слоган «Когда идет дождь, он льет», подчеркнув, что ее соль, содержащая MgCO 3 не слипается во влажную погоду. [ 13 ]
Порошок карбоната магния, известный как альпинистский мел или спортивный мел, также используется в качестве средства для сушки рук спортсменов в скалолазании , гимнастике , пауэрлифтинге, тяжелой атлетике и других видах спорта, в которых необходим крепкий захват. [ 9 ] Вариант — жидкий мел .
В качестве пищевой добавки карбонат магния известен как E504. Единственный известный побочный эффект заключается в том, что в высоких концентрациях он может действовать как слабительное. [ 14 ]
Карбонат магния используется в таксидермии для отбеливания черепов. Его можно смешать с перекисью водорода, чтобы получилась паста, которую намазывают на череп, чтобы придать ему белый оттенок.
Карбонат магния используется в качестве матового белого покрытия для проекционных экранов . [ 15 ]
Медицинское использование
[ редактировать ]Это слабительное средство, способствующее освобождению кишечника .
Кроме того, карбонат магния высокой чистоты используется в качестве антацида и добавки в поваренную соль, чтобы сохранить ее сыпучесть. Карбонат магния может сделать это, потому что он не растворяется в воде, а только в кислоте, где он начинает вскипать (пузыриться). [ 16 ]
Безопасность
[ редактировать ]Карбонат магния нетоксичен и негорюч.
Компендиальный статус
[ редактировать ]См. также
[ редактировать ]- Ацетат кальция/карбонат магния
- Упсалит , аморфная форма карбоната магния.
Примечания и ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д «Карбонат магния» .
- ^ Бенезет, Паскаль; Салди, Джузеппе Д.; Дандюран, Жан-Луи; Шотт, Жак (2011). «Экспериментальное определение произведения растворимости магнезита при температуре от 50 до 200 °С». Химическая геология . 286 (1–2): 21–31. Бибкод : 2011ЧГео.286...21Б . doi : 10.1016/j.chemgeo.2011.04.016 .
- ^ Jump up to: а б Росс, Нэнси Л. (1997). «Уравнение состояния и поведение магнезита при высоких давлениях». Являюсь. Минерал. 82 (7–8): 682–688. Бибкод : 1997AmMin..82..682R . дои : 10.2138/am-1997-7-805 . S2CID 43668770 .
- ^ Jump up to: а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд . Компания Хоутон Миффлин. п. А22. ISBN 978-0-618-94690-7 .
- ^ Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. «#0373» . Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH).
- ^ Jump up to: а б с д 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 .
- ^ Бота, А.; Стридом, Калифорния (2001). «Получение гидроксикарбоната магния из гидроксида магния». Гидрометаллургия . 62 (3): 175. Бибкод : 2001HydMe..62..175B . дои : 10.1016/S0304-386X(01)00197-9 .
- ^ Дж. Р. Партингтон (1951). Общая и неорганическая химия, 2-е изд .
- ^ Jump up to: а б Аллф, Брэдли (21 мая 2018 г.). «Скрытая экологическая цена восхождения на мел» . Журнал «Скалолазание» . Издательство Круз Бэй . Проверено 22 мая 2018 г.
Фактически, Китай производит 70 процентов мирового магнезита. Большая часть этого производства — как горнодобывающая, так и перерабатывающая — сосредоточена в небольшом уголке Ляонина, холмистой промышленной провинции на северо-востоке Китая между Пекином и Северной Кореей.
- ^ «IAState MSDS» .
- ^ Уэст, Роберт С.; и др. (1978). Справочник CRC по химии и физике (59-е изд.). Уэст-Палм-Бич, Флорида: CRC Press. п. Б-133. ISBN 0-8493-0549-8 .
- ^ Jump up to: а б анализ несквеонита с обычной и контролируемой скоростью » ( « Термический PDF ) .
- ^ «Ее дебют — Мортон Солт» . Проверено 27 декабря 2017 г.
- ^ «Food-Info.net: E-номера: E504: Карбонат магния» . 080419 food-info.net
- ^ Норонья, Шонан (2015). Сертифицированный специалист-технолог-монтажник . Образование Макгроу Хилл. п. 256. ИСБН 978-0071835657 .
- ^ «Что такое карбонат магния?» . Наука . Проверено 15 апреля 2018 г.
- ^ Секретариат Британской фармакопеи (2009 г.). «Индекс, БП 2009» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 11 апреля 2009 года . Проверено 31 января 2010 г.
- ^ «Японская фармакопея, пятнадцатое издание» (PDF) . 2006. Архивировано из оригинала (PDF) 22 июля 2011 года . Проверено 31 января 2010 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]