Óxido de magnesio

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La magnesia (MgO), o magnesia, es un mineral sólido higroscópico blanco que se produce naturalmente como periclasa y es una fuente de magnesio. Tiene una fórmula empírica de MgO y consta de una red de iones Mg2 + e iones O2 - unidos por enlaces iónicos. El hidróxido de magnesio se forma en presencia de agua (MgO + H2O → Mg (OH) 2), pero se puede revertir calentándolo para separar la humedad.

La magnesia se conocía tradicionalmente como magnesia alba (literalmente, el mineral blanco de magnesia; otras fuentes dan magnesia alba como MgCO3) para distinguirla de la magnesia negra, un mineral negro ahora conocido como manganeso.

Mientras que "óxido de magnesio" normalmente se refiere a MgO, el peróxido de magnesio MgO2 también se conoce como compuesto. Las predicciones de la estructura cristalina evolutiva indican que el MgO2 es termodinámicamente estable a presiones superiores a 116 GPa (gigapascales), y un subóxido de Mg3O2 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.

Aplicaciones

El MgO se valora como material refractario, es decir, un sólido que es física y químicamente estable a altas temperaturas. Tiene dos propiedades útiles: alta conductividad térmica y baja conductividad eléctrica. Llenar los elementos calefactores con tapa en espiral de la gama Calrod en las cocinas eléctricas es un gran uso. “Con mucho, el mayor consumidor de óxido de magnesio en todo el mundo es la industria refractaria, que consumió aproximadamente el 56% del óxido de magnesio en los Estados Unidos en 2004, 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.

Es un ingrediente resistente al fuego importante en materiales de construcción. Como material de construcción, los paneles de pared de óxido de magnesio tienen varias características atractivas: resistencia al fuego, resistencia a las termitas, resistencia a la humedad, resistencia al moho y al moho, y resistencia.

-Usos de nicho

El MgO es uno de los componentes del cemento Portland en las plantas de proceso 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 de aire y tratamiento de desechos debido a su capacidad de amortiguación de ácidos y la eficacia relacionada en la estabilización de metales pesados ​​disueltos.

Muchos tipos de metales pesados, como el plomo y el cadmio, son más solubles en agua a un pH ácido (por debajo de 6) y un 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 aguas subterráneas. La mayoría de los metales son tóxicos 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 o material de desecho contaminado con metales, que a menudo también tiene un pH bajo (ácido), para llevar el pH al rango de 8-10, donde la mayoría de los metales tienen su menor solubilidad. Los complejos de hidróxido de metal tienden a precipitar de una solución acuosa en el rango de pH de 8-10. El MgO es ampliamente considerado como el compuesto estabilizador más efectivo para metales en comparación con el cemento Portland, la cal, los productos de polvo de hornos, los productos de generación de energía de desecho y varios productos patentados debido a la capacidad de amortiguación superior, la rentabilidad y la facilidad de uso / seguridad del MgO.

La mayoría, si no todos los productos comercializados como tecnologías de estabilización de metales crean condiciones de pH muy alto en los acuíferos, mientras que el MgO crea un acuífero ideal con un pH de 8-10. Además, el magnesio, un elemento esencial para la mayoría de los sistemas biológicos, se suministra a las poblaciones microbianas en el suelo y el agua subterránea durante los metales asistidos por MgO como un beneficio adicional.

-Médico

La magnesia 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 conducen a la obstrucción intestinal.

-Otros

Como aditivo alimentario, se utiliza como agente antiaglomerante. La Administración de Drogas y Alimentos de los Estados Unidos lo conoce para los productos de cacao; guisantes enlatados; y postre helado. Tiene un número E de E530.
Se ha utilizado tradicionalmente como color blanco de referencia en colorimetría, por sus buenas propiedades difusoras y reflectantes. Se puede fumar sobre la superficie de un material opaco para formar una esfera integradora.
Es ampliamente utilizado como aislante eléctrico en elementos calefactores de construcción de tubos. Hay varios tamaños de malla disponibles y las mallas más utilizadas son las mallas 40 y 80 según la American Foundry Society. Su 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) con 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 cerámica y mejora la tenacidad a la fractura al transformar el mecanismo de crecimiento de grietas a nanoescala.
El MgO prensado 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 comercial de Eastman Kodak Irtran-5, aunque esta designación es obsoleta. El MgO puro cristalino está disponible comercialmente y tiene poco uso en óptica infrarroja. [20]
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 nebulizada de MgO se utiliza en bibliotecología y gestión de colecciones para la desacidificación de artículos de papel de alto riesgo. En este proceso, la alcalinidad del MgO (y compuestos similares) neutraliza la característica de acidez relativamente alta del papel de baja calidad, retardando el deterioro.
El MgO también se utiliza como revestimiento protector en pantallas de plasma.
El óxido de magnesio se utiliza como barrera de óxido en los dispositivos de túnel de rotación. Debido a la estructura cristalina de sus películas delgadas, que pueden depositarse mediante pulverización catódica por microondas, por ejemplo, presenta propiedades superiores a las del Al2O3 amorfo de uso común. En particular, se ha logrado una polarización de giro de aproximadamente el 85% con MgO frente al 40-60% con alúmina. El valor de la magnetorresistencia del túnel también es significativamente más alto para MgO (600% a temperatura ambiente y 1100% a 4,2 K) que Al2O3 (aproximadamente 70% a temperatura ambiente). El MgO es térmicamente estable hasta aproximadamente 700 K, en comparación con los 600 K del Al2O3.