- Struktur
- Formel og oktaeder
- Dobbelt lag
- morfologier
- Ejendomme
- Fysisk fremtoning
- Molar masse
- Massefylde
- Smeltepunkt
- Vandopløselighed
- Brydningsindeks
- pH
- Varmekapacitet
- Hvor er det placeret?
- nomenklatur
- Applikationer
- Neutralizer
- antacida
- Brandhæmmende
- Katalysator
- adsorbent
- Referencer
Den magnesiumhydroxid er en uorganisk forbindelse, der har den kemiske formel Mg (OH) 2. I sin rene form er det et kedeligt hvidt fast stof med et amorft udseende; Med et lille og nøjagtigt indhold af urenheder omdannes det imidlertid til det krystallinske faste brucit, et mineral, der findes i visse aflejringer i naturen, og er en rig kilde til magnesium.
Det er en svag elektrolyt eller base, så dens dissociation er lav i vand. Denne egenskab gør Mg (OH) 2 til en god surhedsneutralisator til konsum; middel populært kendt som magnesia-suspension. Det er også et brandhæmmende middel ved at frigive vand under dets termiske nedbrydning.
Fast prøve af magnesiumhydroxid. Kilde: Kemisk interesse
I det øverste billede vises nogle magnesiumhydroxidfaststoffer, hvor dets uigennemsigtige hvide farve kan værdsættes. Jo mere krystallinske de er, de udvikler glasagtige og perleoverflader.
Dens krystallinske struktur er ejendommelig, da den etablerer dobbeltlagede hexagonale krystaller, som er lovende design til design af nye materialer. Deres positive ladninger spiller en vigtig rolle i disse lag på grund af substitution af Mg 2+ med trivalente kationer og for de arter, der er indesluttet mellem væggene sammensat af OH - anioner.
På den anden side stammer andre anvendelser afhængigt af morfologien af de fremstillede partikler eller nanopartikler; som katalysatorer eller adsorbenter. I dem alle holdes forholdet 1: 2 konstant for Mg 2+: OH - ioner, reflekteret i den samme formel Mg (OH) 2.
Struktur
Formel og oktaeder
Ioner, der udgør magnesiumhydroxid. Kilde: Claudio Pistilli
Det øverste billede viser ioner, der udgør Mg (OH) 2. Som det kan ses, er der to OH - anioner for hver Mg 2+ kation, som interagerer elektrostatisk for at definere en krystal med en hexagonal struktur. Den samme formel indikerer, at Mg: OH-forholdet er 1: 2.
Imidlertid er den ægte krystalstruktur lidt mere kompliceret end at antage simple Mg 2+ og OH - ioner. Faktisk er magnesium karakteriseret ved at have et koordinationsnummer på 6, så det kan interagere med op til seks OH -.
Således dannes octahedron Mg (OH) 6, hvor oxygenatomerne åbenbart kommer fra OH -; og krystalstrukturen hviler nu på at overveje sådan oktaedra, og hvordan de interagerer med hinanden.
Faktisk ender Mg (OH) 6- enhederne med at definere dobbeltlagsstrukturer, der igen er arrangeret i rummet for at stamme fra den hexagonale krystal.
Dobbelt lag
Dobbeltlagsstruktur af magnesiumhydroxid. Kilde: Smokefoot
Det øverste billede viser strukturen i det dobbelte lag magnesiumhydroxid (LDH, for dets forkortelse på engelsk: Layered double hydroxides). De grønne kugler repræsenterer Mg 2+ -ionerne, som kunne erstattes af andre med en højere ladning for at generere en positiv ladning i laget.
Bemærk, at der omkring hver Mg 2+ er seks røde kugler forbundet til deres respektive hvide kugler; det vil sige de oktaedriske enheder Mg (OH) 6. OH - fungerer som en bro for at forbinde to Mg 2+ af forskellige planer, hvilket får lagene til at forene hinanden.
Ligeledes observeres det, at brintatomer peger op og ned og primært er ansvarlige for de intermolekylære kræfter, der holder de to lag af Mg (OH) 6- enheder sammen.
Neutrale molekyler (såsom alkoholer, ammoniak og nitrogen) eller endda anioner kan placeres mellem disse lag, afhængigt af hvor positive de er (hvis der er Al 3+ eller Fe 3+ ioner, der erstatter Mg 2+). "Fyldstoffet" af disse arter er begrænset af overfladerne sammensat af OH - anionerne.
morfologier
Dobbelt lag, hexagonal glas vokser langsomt eller hurtigt. Det hele afhænger af syntesen eller fremstillingsparametrene: temperatur, molforhold, omrøring, opløsningsmidler, reagenser som kilde til magnesium, baser eller præcipiteringsmidler osv. Når krystallen vokser, definerer den mikrostrukturen eller morfologien af dets nanopartikler eller aggregater.
Disse nanopartikler kan således have blomkållignende plader, blodplader eller kuglelignende morfologier. Ligeledes kan fordelingen af deres størrelser ændres, ligesom graden af porøsitet af de resulterende faste stoffer.
Ejendomme
Fysisk fremtoning
Det er et hvidt, kornet eller pulveriseret fast stof og uden lugt.
Molar masse
58,3197 g / mol.
Massefylde
3,47 g / ml.
Smeltepunkt
350 ° C Ved denne temperatur nedbrydes det til oxid ved at frigive vandmolekylerne indeholdt i dets krystaller:
Mg (OH) 2 (s) => MgO (s) + H 2 O (g)
Vandopløselighed
0,004 g / 100 ml ved 100 ° C; det vil sige, det opløses næppe i kogende vand, hvilket gør det til en uopløselig forbindelse i vand. Men efterhånden som pH falder (eller surhedsgraden øges), dets opløselighed stiger som følge af dannelsen af den komplekse vandige, Mg (OH 2) 6.
På den anden side, hvis Mg (OH) 2 har absorberet CO 2, frigiver den den tilbageholdte gas som brus, når den opløses i et surt medium.
Brydningsindeks
1.559
pH
En vandig suspension deraf har en pH-værdi, der varierer mellem 9,5 og 10,5. Selvom disse værdier er normale, afspejler det dens lave basalitet sammenlignet med andre metalhydroxider (såsom NaOH).
Varmekapacitet
77,03 J / mol K
Hvor er det placeret?
Pastellblå glasleglas af mineralet brucite. Kilde: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0
Magnesiumhydroxid kan findes i naturen som mineralet brucit, der er kendetegnet ved dets transparente hvide farve, med grønne eller blålige toner afhængigt af dens urenheder. Ligeledes er brucit en del af nogle lerarter, såsom klorit, da det er klemt fast mellem lagene af silikater, forbundet med metalioner.
I brucite er der andre ioner foruden Mg 2+, såsom Al 3+, Fe 3+, Zn 2+ og Mn 2+. Deres malme findes i forskellige regioner eller søer i Skotland, Canada, Italien og USA.
Fysisk ser dens krystaller ud som smeltet glas (øverste billede) med hvide, grålige, blålige eller grønlige farver og gennemsigtige i sjældne eksemplarer.
Dette mineral er et af de onde, der påvirker cement og beton, da det har en tendens til at udvide sig og forårsage brud i dem. Den absorberer imidlertid ikke CO 2, så dens kalsinering bidrager ikke til drivhuseffekten, og det er derfor en passende mineralogisk kilde (og den rigeste) til at få magnesium ud over havvand.
nomenklatur
Mg (OH) 2 har op til tre IUPAC-accepterede navne (uden for mineralogi eller medicin). Disse ligner hinanden meget, da den måde, de slutter på, næppe varierer.
For eksempel svarer 'magnesiumhydroxid' til dets navn i henhold til stamnomenklaturen og udelades (II) i slutningen, fordi +2 næsten som standard er den eneste oxidationstilstand for magnesium.
'Magnesiumdihydroxid', der med den græske tæller angiver antallet af OH-ioner - angivet i formlen i henhold til den systematiske nomenklatur. Og 'magnesiumhydroxid', der slutter med suffikset –ico for at være den maksimale og "eneste" oxidationstilstand for magnesium, ifølge den traditionelle nomenklatur.
De andre navne, såsom brucit eller mælkemagnesia, skønt de er direkte relateret til denne forbindelse, skal det ikke henvises til, når det kommer til dets reneste faste stof eller som en uorganisk forbindelse (reagens, råmateriale osv.).
Applikationer
Neutralizer
Mg (OH) 2 skylder dets lave opløselighed i vand, at det er en fremragende neutralisator af surhed; Ellers vil det basificere mediet ved at tilvejebringe store koncentrationer af OH - ioner, ligesom andre baser (stærke elektrolytter).
Således, Mg (OH) 2 næppe frigiver OH - på samme tid, at det reagerer med H 3 O + ioner til dannelse af den vandige kompleks af magnesium, også nævnt ovenfor. Da det er i stand til at neutralisere surheden i vandige medier, er det beregnet til behandling af spildevand.
Det er også et tilsætningsstof til mad, gødning og visse personlige hygiejneprodukter, såsom tandpasta, da det reducerer deres surhedsgrad.
antacida
Da den er let opløselig i vand, kan den indtages uden at risikere virkningen af dens OH - ioner (det dissocierer meget lidt som en svag elektrolyt).
Denne karakteristik, der er knyttet til underafsnittet ovenfor, gør det til et antacida til behandling af halsbrand, mave-tarmsygdomme, fordøjelsesbesvær og forstoppelse, der sælges under formlen mælke af magnesia.
På den anden side hjælper magnesia-mælk også med at bekæmpe irriterende kanksår (de hvide og røde sår, der vises i munden).
Brandhæmmende
I egenskabssektionen blev det nævnt, at Mg (OH) 2 nedbryder frigivelse af vand. Netop dette vand hjælper med at stoppe fremskridt fra flammerne, da de absorberer varme til at fordampe, og på sin side fortynder damperne de brændbare eller antændelige gasser.
Brucite-mineral bruges ofte industrielt til dette formål, bestemt som fyldstof i visse materialer, såsom plast af forskellige polymerer (PVC, harpikser, gummier), kabler eller lofter.
Katalysator
Det er vist, at Mg (OH) 2, der er syntetiseret som nanoplater, er effektiv til at katalysere kemiske reduktioner; for eksempel 4-nitrophenol (Ph-NO 2) til 4-aminophenol (Ph-NH 2). Ligeledes har disse antibakteriel aktivitet, så det kunne bruges som et terapeutisk middel.
adsorbent
Nogle faste stoffer (OH) 2 kan være ganske porøse, afhængigt af fremgangsmåden til deres fremstilling. Derfor finder de anvendelse som adsorbenter.
I vandige opløsninger kan farvestofmolekyler adsorberes (på deres overflader) og tydeliggør vandet. For eksempel er de i stand til at adsorbere indigo-karminfarvestoffet, der er til stede i vandstrømme.
Referencer
- Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kemi. (Fjerde udgave). Mc Graw Hill.
- Wikipedia. (2019). Magnesiumhydroxid. Gendannet fra: en.wikipedia.org
- National Center for Biotechnology Information. (2019). Magnesiumhydroxid. PubChem-database. CID = 14791. Gendannes fra: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Amethyst Gallerier. (2014). Mineralet brucite. Gendannes fra: galleries.com
- Henrist et al. (2003). Morfologisk undersøgelse af magnesiumhydroxid-nanopartikler
- udfældes i fortyndet vandig opløsning. Journal of Crystal Growth 249, 321–330.
- Saba J., Shanza RK, Muhammad RS (2018). Syntese og strukturanalyse af mesoporøse magnesiumhydroxid-nanopartikler som effektiv katalysator.
- Thimmasandra Narayan Ramesh og Vani Pavagada Sreenivasa. (2015). Fjernelse af indigo-karminfarvestof fra vandig opløsning under anvendelse af magnesiumhydroxid som et adsorbent. Journal of Materials, vol. 2015, artikel ID 753057, 10 sider. doi.org/10.1155/2015/753057