Карбонат магния - Magnesium carbonate
 | |
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Другие имена | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель (JSmol ) | |
| ЧЭБИ | |
| ЧЭМБЛ | |
| ChemSpider | |
| ECHA InfoCard | 100.008.106  |
| Номер E | E504 (i) (регуляторы кислотности, ...) |
PubChem CID | |
| Номер RTECS |
|
| UNII | |
| |
| |
| Характеристики | |
| MgCO3 | |
| Молярная масса | 84,3139 г / моль (безводный) |
| Внешность | белое твердое вещество гигроскопичный |
| Запах | без запаха |
| Плотность | 2,958 г / см3 (безводный) 2,825 г / см3 (дигидрат) 1,837 г / см3 (тригидрат) 1,73 г / см3 (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 ° C) 0,00603 г / 100 мл (100 ° C)[1] | |
Продукт растворимости (Kзр) | 10−7.8[2] |
| Растворимость | растворим в кислоте, водный CO2 не растворим в ацетон, аммиак |
| −32.4·10−6 см3/ моль | |
| 1,717 (безводный) 1,458 (дигидрат) 1,412 (тригидрат) | |
| Структура | |
| Тригональный | |
| Термохимия | |
Теплоемкость (C) | 75,6 Дж / моль · К[1] |
Стандартный моляр энтропия (S | 65,7 Дж / моль · К[1][3] |
Станд. Энтальпия формирование (ΔжЧАС⦵298) | -1113 кДж / моль[3] |
Свободная энергия Гиббса (Δжграмм˚) | -1029,3 кДж / моль[1] |
| Фармакология | |
| A02AA01 (ВОЗ) A06AD01 (ВОЗ) | |
| Опасности | |
| Паспорт безопасности | ICSC 0969 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) | |
| точка возгорания | Негорючий |
| NIOSH (Пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (Допустимо) | TWA 15 мг / м3 (всего) TWA 5 мг / м3 (соответственно)[4] |
| Родственные соединения | |
Другой анионы | Бикарбонат магния |
Другой катионы | Карбонат бериллия Карбонат кальция Карбонат стронция Карбонат бария Карбонат радия |
Родственные соединения | Артинит Гидромагнезит Дипингит |
Если не указано иное, данные для материалов приведены в их стандартное состояние (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
 проверять (что   ?) | |
| Ссылки на инфобоксы | |
 | Эта статья может быть расширен текстом, переведенным с соответствующая статья на немецком. (Декабрь 2018 г.) Щелкните [показать] для получения важных инструкций по переводу.
|
Карбонат магния, MgCO3 (архаичное имя магнезия альба ), представляет собой неорганическую соль, представляющую собой белое твердое вещество. Несколько гидратированный и базовый формы карбоната магния также существуют как минералы.
Формы
Наиболее распространенными формами карбоната магния являются безводный соль называется магнезит (MgCO3) и ди, три и пентагидраты, известные как баррингтонит (MgCO3· 2 H2O), несквегонит (MgCO3· 3 H2O), и лансфордит (MgCO3· 5 H2O) соответственно.[5] Некоторые основные формы, такие как Artinite (MgCO3· Mg (OH)2· 3 H2O), гидромагнезит (4 мгCO3· Mg (OH)2· 4 H2O), и дипингит (4 мгCO3· Mg (OH)2· 5 H2O) также встречаются как минералы.
Магнезит состоит из белого тригональный кристаллы. Безводная соль практически нерастворимый в воды, ацетон, и аммиак. Все формы карбоната магния реагируют с кислоты. Карбонат магния кристаллизуется в кальцит структура, в которой Mg2+ окружен шестью кислород атомы. Дигидрат имеет триклинический структура, в то время как тригидрат имеет моноклинический структура.
Ссылки на «легкие» и «тяжелые» карбонаты магния фактически относятся к гидроксикарбонатам магния. гидромагнезит и дипингит (соответственно).[6]
Подготовка
Карбонат магния обычно получают при добыче полезных ископаемых. магнезит. Семьдесят процентов мировых запасов добывается и готовится в Китае.[7]
Карбонат магния можно получить в лаборатории путем реакции между любой растворимой солью магния и бикарбонатом натрия:
- MgCl2(водн.) + 2NaHCO3(водн.) → MgCO3(т) + 2NaCl (водн.) + H2О (л) + СО2(грамм)
Если хлорид (или сульфат) магния обработать водным карбонатом натрия, осадок основного карбоната магния - a гидратированный комплекс карбоната магния и гидроксид магния - кроме самого карбоната магния образуется:
- 5MgCl2(водн.) + 5Na2CO3(водн.) + 5H2О (л) → Mg (ОН)2· 3MgCO3· 3H2O (s) + Mg (HCO3)2(водн.) + 10NaCl (водн.)
Промышленные маршруты высокой чистоты включают путь через бикарбонат магния, который может быть образован путем объединения суспензия гидроксида магния и углекислый газ при высоком давлении и умеренной температуре.[5] Затем бикарбонат сушат в вакууме, в результате чего теряется диоксид углерода и молекула воды:
- Mg (OH)2 + 2 СО2 → Mg (HCO3)2
- Mg (HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2О
Химические свойства
С кислотами
Как и многие обычные карбонаты металлов группы 2, карбонат магния реагирует с водными кислотами с выделением углекислый газ и воды:
- MgCO3 + 2 HCl → MgCl2 + CO2 + H2О
- MgCO3 + H2ТАК4 → MgSO4 + CO2 + H2О
Разложение
При высоких температурах MgCO3 разлагается на оксид магния и углекислый газ. Этот процесс важен при производстве оксида магния.[5] Этот процесс называется кальцинирование:
- MgCO3 → MgO + CO2 (ΔH = +118 кДж / моль)
Температура разложения составляет 350 ° C (662 ° F).[8][9]Однако кальцинирование до оксида обычно не считается завершенным при температуре ниже 900 ° C из-за препятствия повторной абсорбции высвобожденного диоксида углерода.
Гидраты солей при разложении теряют воду при разных температурах.[10] Например, в тригидрате эту молекулярную формулу можно записать как Mg (HCO3) (OH) • 2 (H2O), стадии дегидратации происходят при 157 ° C и 179 ° C следующим образом:[11]
- Mg (HCO3) (OH) • 2 (H2O) → Mg (HCO3)(ОХ2О) + Н2O при 157 ° C
- Mg (HCO3)(ОХ2O) → Mg (HCO3) (ОН) + Н2O при 179 ° C
Использует
Основное использование карбоната магния - производство оксид магния прокаливанием. Магнезит и доломит минералы используются для производства огнеупорных кирпичей.[5] MgCO3 также используется в напольных покрытиях, огнезащитных составах, составах пожаротушения, косметике, присыпке и зубной пасте. Другие области применения - в качестве наполнителя, средства для подавления дыма в пластмассах, усиливающего агента в неопрен каучук, осушающий агент, слабительное для разрыхления кишечника и сохранение цвета пищевых продуктов. Кроме того, карбонат магния высокой чистоты используется в качестве антацид и в качестве добавки к поваренной соли, чтобы она оставалась сыпучей. Карбонат магния может сделать это, потому что он не растворяется в воде, а только в кислоте, где он и будет. кипеть (пузырь).[12]
Из-за его низкой растворимости в воде и гигроскопичный свойства, MgCO3 впервые был добавлен в соль в 1911 году, чтобы она текла более свободно. В Мортонская соль Компания приняла слоган «Когда идет дождь, он льет» со ссылкой на то, что ее MgCO3-содержащая соль не слипается во влажную погоду.[13] Карбонат магния, чаще всего называемый «мелом», также используется в качестве сушильного агента для рук спортсменов. альпинизм, гимнастика, и гиревой спорт.
Карбонат магния известен как пищевая добавка E504, единственным известным побочным эффектом которого является то, что он может действовать как слабительное в высоких концентрациях.[14]
Карбонат магния также используется в таксидермии для отбеливания черепа. Его можно смешать с перекисью водорода, чтобы получить пасту, которую затем намазывают на череп, чтобы придать ему белый цвет.
Кроме того, карбонат магния используется в качестве белого матового покрытия для проекционных экранов.[15]
Безопасность
Карбонат магния нетоксичен.
Компендиальный статус
Смотрите также
- Ацетат кальция / карбонат магния
- Упсалит, известная аморфная форма карбоната магния
Примечания и ссылки
- ^ а б c d http://chemister.ru/Database/properties-en.php?dbid=1&id=634
- ^ Бенезет, Паскаль; Салди, Джузеппе Д .; Дандуран, Жан-Луи; Шотт, Жак (2011). «Экспериментальное определение произведения растворимости магнезита при температуре от 50 до 200 ° C». Химическая геология. 286 (1–2): 21–31. Bibcode:2011ЧГео.286 ... 21Б. Дои:10.1016 / j.chemgeo.2011.04.016.
- ^ а б Зумдал, Стивен С. (2009). Химические принципы 6-е изд.. Компания Houghton Mifflin. п. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ Карманный справочник NIOSH по химической опасности. "#0373". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ а б c d Маргарет Сигер; Вальтер Отто; Вильгельм Флик; Фридрих Бикельгаупт; Отто С. Аккерман. «Соединения магния». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH. Дои:10.1002 / 14356007.a15_595.pub2.
- ^ Botha, A .; Стридом, К.А. (2001). «Получение гидроксикарбоната магния из гидроксида магния». Гидрометаллургия. 62 (3): 175. Дои:10.1016 / S0304-386X (01) 00197-9.
- ^ Олф, Брэдли (21.05.2018). «Скрытые экологические издержки восхождения на мел». Журнал скалолазания. Круз Бэй Паблишинг. Получено 2018-05-22.
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.
- ^ «Паспорт безопасности данных Государства IASDS».
- ^ Weast, Роберт C .; и другие. (1978). CRC Справочник по химии и физике (59-е изд.). Уэст-Палм-Бич, Флорида: CRC Press. п. В-133. ISBN 0-8493-0549-8.
- ^ «Термический анализ несквехонита Mg (HCO3) (ОН) · 2 (Н2O) " (PDF).
- ^ «Термический анализ несквехонита Mg (HCO3) (OH) • 2 (H2O) " (PDF).
- ^ "Что такое карбонат магния?". Наука. Получено 2018-04-15.
- ^ «Ее дебют - Мортон Солт». Получено 2017-12-27.
- ^ "Food-Info.net: Электронные номера: E504: Карбонаты магния". 080419 food-info.net
- ^ Норонья, Шонан (2015). Сертифицированный технический специалист-монтажник. McGraw Hill Education. п. 256. ISBN 978-0071835657.
- ^ Секретариат Британской фармакопейной комиссии (2009 г.). «Индекс, BP 2009» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 11 апреля 2009 г.. Получено 31 января 2010.
- ^ «Японская фармакопея, пятнадцатое издание» (PDF). 2006. Архивировано с оригинал (PDF) 22 июля 2011 г.. Получено 31 января 2010.