Óxido de magnesio - Magnesium oxide
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| Nombres | |
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Nombre IUPAC
Óxido de magnesio
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| Otros nombres
Magnesia
Periclasa |
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| Identificadores | |
| CHEMBL | |
| Tarjeta de información ECHA |
100.013.793 
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| Número CE | |
| Número e | E530 (reguladores de acidez, ...) |
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PubChem CID
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| Número RTECS | |
| UNII | |
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Tablero CompTox ( EPA )
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| Propiedades | |
| MgO | |
| Masa molar | 40,304 g / mol |
| Apariencia | polvo blanco |
| Olor | Inodoro |
| Densidad | 3,6 g / cm 3 |
| Punto de fusion | 2.852 ° C (5.166 ° F; 3.125 K) |
| Punto de ebullición | 3.600 ° C (6.510 ° F; 3.870 K) |
| Solubilidad | Soluble en ácido , amoniaco insoluble en alcohol |
| Brecha de banda | 7,8 eV |
| −10,2 · 10 −6 cm 3 / mol | |
| Conductividad térmica | 45–60 W · m −1 · K −1 |
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Índice de refracción ( n D )
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1.7355 |
| 6,2 ± 0,6 D | |
| Estructura | |
| Halita (cúbica), cF8 | |
| Fm 3 m, No. 225 | |
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a = 4,212 Å
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| Octaédrico (Mg 2+ ); octaédrico (O 2− ) | |
| Termoquímica | |
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Capacidad calorífica ( C )
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37,2 J / mol K |
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Entropía molar estándar ( S |
26,95 ± 0,15 J · mol −1 · K −1 |
| −601,6 ± 0,3 kJ · mol −1 | |
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Energía libre de Gibbs (Δ f G ˚)
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-569,3 kJ / mol |
| Farmacología | |
| A02AA02 ( OMS ) A06AD02 ( OMS ), A12CC10 ( OMS ) | |
| Riesgos | |
| Principales peligros | Fiebre de humos metálicos , irritante |
| Ficha de datos de seguridad | ICSC 0504 |
| Frases R (desactualizadas) | R36 , R37 , R38 |
| NFPA 704 (diamante de fuego) | |
| punto de inflamabilidad | No es inflamable |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
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PEL (permitido)
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TWA 15 mg / m 3 (humo) |
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REL (recomendado)
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Ninguno designado |
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IDLH (peligro inmediato)
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750 mg / m 3 (humo) |
| Compuestos relacionados | |
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Otros aniones
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Sulfuro de magnesio |
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Otros cationes
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Óxido de berilio Óxido de calcio Óxido de estroncio Óxido de bario |
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Compuestos relacionados
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Hidróxido de magnesio Nitruro de magnesio |
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Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). |
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 verificar ( ¿qué es ?)
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| Referencias de Infobox | |
El óxido de magnesio ( Mg O ), o magnesia , es un mineral sólido higroscópico blanco que se produce naturalmente como periclasa y es una fuente de magnesio (ver también óxido ). Tiene una fórmula empírica de Mg O y consta de una red de iones Mg 2+ e iones O 2− unidos por enlaces iónicos . El hidróxido de magnesio se forma en presencia de agua (MgO + H 2 O → Mg (OH) 2 ), pero se puede revertir calentándolo para eliminar la humedad.
El óxido de magnesio se conocía históricamente como magnesia alba (literalmente, el mineral blanco de Magnesia ; otras fuentes dan magnesia alba como MgCO 3 ), para diferenciarlo de la magnesia negra , un mineral negro que contiene lo que ahora se conoce como manganeso .
Mientras que "óxido de magnesio" normalmente se refiere a MgO, el peróxido de magnesio MgO 2 también se conoce como compuesto. Según la predicción de la estructura cristalina evolutiva, el MgO 2 es termodinámicamente estable a presiones superiores a 116 GPa (gigapascales), y un subóxido de Mg 3 O 2 semiconductor es termodinámicamente estable por encima de 500 GPa. Debido a su estabilidad, el MgO se utiliza como sistema modelo para investigar las propiedades vibratorias de los cristales.
Producción
El óxido de magnesio se produce mediante la calcinación de carbonato de magnesio o hidróxido de magnesio . Este último se obtiene mediante el tratamiento de cloruro de magnesio MgCl
2soluciones, típicamente agua de mar, con agua de cal o lechada de cal.
- Mg 2+ + Ca (OH) 2 → Mg (OH) 2 + Ca 2+
La calcinación a diferentes temperaturas produce óxido de magnesio de diferente reactividad. Las altas temperaturas de 1500 a 2000 ° C disminuyen el área de superficie disponible y producen magnesia calcinada a muerte (a menudo llamada calcinada a muerte), una forma no reactiva que se usa como refractario . Las temperaturas de calcinación 1000 - 1500 ° C producen magnesia calcinada, que tiene reactividad limitada y la calcinación a temperaturas más bajas (700 - 1000 ° C) produce magnesia calcinada con luz, una forma reactiva, también conocida como magnesia calcinada cáustica. Aunque se produce cierta descomposición del carbonato en óxido a temperaturas inferiores a 700 ° C, los materiales resultantes parecen reabsorber dióxido de carbono del aire.
Aplicaciones
Elementos de calentamiento
El MgO es apreciado como material refractario , es decir, un sólido que es física y químicamente estable a altas temperaturas. Tiene dos atributos útiles: alta conductividad térmica y baja conductividad eléctrica. El llenado de los elementos calefactores superiores en espiral de la gama Calrod en las estufas eléctricas de la cocina es un uso importante. "Con mucho, el mayor consumidor de magnesia en todo el mundo es la industria refractaria, que consumió alrededor del 56% de la magnesia en los Estados Unidos en 2004, y el 44% restante se utilizó en aplicaciones agrícolas, químicas, de construcción, ambientales y otras aplicaciones industriales". El MgO se utiliza como material refractario básico para crisoles .
Ignifugo
Es un ingrediente ignífugo principal en materiales de construcción. Como material de construcción, los paneles de yeso de óxido de magnesio tienen varias características atractivas: resistencia al fuego, resistencia a las termitas, resistencia a la humedad, resistencia al moho y hongos, y resistencia.
Usos de nicho
El MgO es uno de los componentes del cemento Portland en las plantas de proceso en seco .
El óxido de magnesio se usa ampliamente en las industrias de remediación de suelos y aguas subterráneas , tratamiento de aguas residuales, tratamiento de agua potable, tratamiento de emisiones atmosféricas y tratamiento de desechos por su capacidad amortiguadora de ácidos y su eficacia relacionada en la estabilización de especies de metales pesados disueltos.
Muchas especies de metales pesados, como el plomo y el cadmio, son más solubles en agua a pH ácido (por debajo de 6) así como a pH alto (por encima de 11). La solubilidad de los metales afecta la biodisponibilidad de las especies y la movilidad del suelo y los sistemas de agua subterránea. La mayoría de las especies de metales son tóxicas para los seres humanos en determinadas concentraciones, por lo que es imperativo minimizar la biodisponibilidad y movilidad de los metales.
El MgO granular a menudo se mezcla con suelo contaminado con metales o material de desecho, que también suele tener un pH bajo (ácido), para llevar el pH al rango de 8 a 10, donde la mayoría de los metales tienen sus solubilidades más bajas ( básico ). Los complejos de hidróxido de metal tienden a precipitarse de la solución acuosa en el rango de pH de 8 a 10. El MgO es ampliamente considerado como el compuesto estabilizador de metales más efectivo en comparación con el cemento Portland, la cal, los productos de polvo de horno , los productos de desecho de generación de energía y varios productos patentados debido a la capacidad de amortiguación superior, la rentabilidad y la facilidad / seguridad de manejo del MgO.
La mayoría, si no todos los productos que se comercializan como tecnologías de estabilización de metales crean condiciones de pH muy alto en los acuíferos, mientras que el MgO crea una condición de acuífero ideal con un pH de 8-10. Además, el magnesio, un elemento esencial para la mayoría de los sistemas biológicos, se proporciona a las poblaciones microbianas del suelo y del agua subterránea durante la remediación de metales asistida por MgO como un beneficio adicional.
Médico
El óxido de magnesio se usa para aliviar la acidez y la dispepsia, como antiácido , suplemento de magnesio y como laxante a corto plazo . También se utiliza para mejorar los síntomas de la indigestión . Los efectos secundarios del óxido de magnesio pueden incluir náuseas y calambres. En cantidades suficientes para obtener un efecto laxante, los efectos secundarios del uso prolongado incluyen enterolitos que provocan obstrucción intestinal .
Otro
- Como aditivo alimentario, se utiliza como antiaglutinante . Es conocido por la Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos para los productos de cacao; guisantes enlatados; y postre helado. Tiene un número E de E530.
- Históricamente se ha utilizado como color blanco de referencia en colorimetría , debido a sus buenas propiedades de difusión y reflectividad . Se puede fumar sobre la superficie de un material opaco para formar una esfera integradora .
- Se utiliza ampliamente como aislante eléctrico en elementos calefactores de construcción tubular . Hay varios tamaños de malla disponibles y los más utilizados son de malla 40 y 80 según la American Foundry Society . El uso extensivo se debe a su alta rigidez dieléctrica y conductividad térmica media. El MgO generalmente se tritura y compacta con espacios de aire o vacíos mínimos. La industria de la calefacción eléctrica también experimentó con óxido de aluminio , pero ya no se usa.
- Como reactivo en la instalación del grupo carboxibencilo (Cbz) utilizando cloroformiato de bencilo en EtOAc para la N-protección de aminas y amidas .
- También se utiliza como aislante en cables eléctricos resistentes al calor .
- Se ha demostrado que el dopaje con MgO inhibe eficazmente el crecimiento de granos en cerámicas y mejora su tenacidad a la fractura al transformar el mecanismo de crecimiento de grietas a nanoescala.
- El MgO comprimido se utiliza como material óptico. Es transparente de 0,3 a 7 µm. El índice de refracción es 1,72 a 1 µm y el número de Abbe es 53,58. A veces se le conoce con el nombre de marca registrada de Eastman Kodak, Irtran-5, aunque esta designación es obsoleta. El MgO puro cristalino está disponible comercialmente y tiene un pequeño uso en óptica infrarroja.
- El MgO se empaqueta alrededor de los desechos transuránicos en la Planta Piloto de Aislamiento de Desechos , para controlar la solubilidad de los radionúclidos.
- El MgO tiene un lugar importante como fertilizante vegetal comercial y como alimento para animales.
- Una solución aerosolizada de MgO se utiliza en bibliotecología y gestión de colecciones para la desacidificación de artículos de papel en riesgo. En este proceso, la alcalinidad del MgO (y compuestos similares) neutraliza la característica de acidez relativamente alta del papel de baja calidad, lo que ralentiza la tasa de deterioro.
- El MgO también se utiliza como revestimiento protector en pantallas de plasma .
- El óxido de magnesio se utiliza como barrera de óxido en dispositivos de túnel de giro. Debido a la estructura cristalina de sus películas delgadas, que pueden depositarse mediante pulverización catódica con magnetrón , por ejemplo, presenta características superiores a las del Al 2 O 3 amorfo de uso común . En particular, se ha logrado una polarización de espín de aproximadamente el 85% con MgO frente al 40-60% con el óxido de aluminio. El valor de la magnetorresistencia del túnel también es significativamente mayor para el MgO (600% a temperatura ambiente y 1100% a 4,2 K) que el Al 2 O 3 (aproximadamente el 70% a temperatura ambiente). El MgO es térmicamente estable hasta aproximadamente 700 K, frente a 600 K para el Al 2 O 3 .
Precauciones
La inhalación de vapores de óxido de magnesio puede provocar fiebre por vapores metálicos .