Ossido di magnesio

La magnesia (MgO), o magnesia, è un minerale solido igroscopico bianco che si presenta naturalmente come periclasi ed è una fonte di magnesio. Ha una formula empirica di MgO e consiste in un reticolo di ioni Mg2 + e ioni O2 - tenuti insieme da legame ionico. L'idrossido di magnesio si forma in presenza di acqua (MgO + H2O → Mg (OH) 2), ma può essere invertito riscaldandolo per separare l'umidità.

La magnesia era tradizionalmente conosciuta come magnesia alba (letteralmente, il minerale bianco della magnesia - altre fonti danno la magnesia alba come MgCO3) per distinguerla dalla magnesia negra, un minerale nero ora noto come manganese.

Mentre "ossido di magnesio" si riferisce normalmente a MgO, il perossido di magnesio MgO2 è anche noto come composto. Le previsioni evolutive della struttura cristallina indicano che MgO2 è termodinamicamente stabile a pressioni superiori a 116 GPa (gigapascal) e un suboxide semiconduttore Mg3O2 è termodinamicamente stabile sopra 500 GPa. A causa della sua stabilità, MgO viene utilizzato come sistema modello per indagare le proprietà vibrazionali dei cristalli.

Applicazioni

L'MgO è considerato un materiale refrattario, cioè un solido che è fisicamente e chimicamente stabile alle alte temperature. Ha due proprietà utili: alta conduttività termica e bassa conduttività elettrica. Il riempimento degli elementi riscaldanti superiori a spirale della gamma Calrod sui fornelli elettrici da cucina è molto utile. “Di gran lunga il maggior consumatore di ossido di magnesio al mondo è l'industria dei refrattari, che ha consumato circa il 56% dell'ossido di magnesio negli Stati Uniti nel 2004, il restante 44% è stato utilizzato in applicazioni agricole, chimiche, edili, ambientali e altre applicazioni industriali. " L'MgO è utilizzato come materiale refrattario di base per crogioli.

È un importante ingrediente resistente al fuoco nei materiali da costruzione. Come materiale da costruzione, i pannelli per pareti in ossido di magnesio hanno diverse caratteristiche interessanti: resistenza al fuoco, resistenza alle termiti, resistenza all'umidità, resistenza alla muffa e alla muffa e forza.

-Utilizzi di nicchia

MgO è uno dei componenti del cemento Portland negli impianti di processo a secco.

L'ossido di magnesio è ampiamente utilizzato nelle industrie di bonifica del suolo e delle acque sotterranee, nel trattamento delle acque reflue, nel trattamento dell'acqua potabile, nel trattamento delle emissioni atmosferiche e nel trattamento dei rifiuti grazie alla sua capacità di assorbimento degli acidi e alla relativa efficacia nello stabilizzare i metalli pesanti disciolti.

Molti tipi di metalli pesanti, come il piombo e il cadmio, sono più solubili in acqua a un pH acido (inferiore a 6) e un pH elevato (superiore a 11). La solubilità dei metalli influisce sulla biodisponibilità delle specie e sulla mobilità del suolo e dei sistemi di acque sotterranee. La maggior parte dei metalli è tossica per l'uomo a determinate concentrazioni, quindi è imperativo ridurre al minimo la biodisponibilità e la mobilità dei metalli.

L'MgO granulare viene spesso miscelato in terreno contaminato da metalli o materiale di scarto, che spesso ha anche un pH basso (acido), per portare il pH nell'intervallo 8-10, dove la maggior parte dei metalli ha la solubilità più bassa. I complessi di idrossido di metallo tendono a precipitare da una soluzione acquosa nell'intervallo di pH di 8-10. MgO è ampiamente considerato come il composto stabilizzante più efficace per i metalli rispetto al cemento Portland, alla calce, ai prodotti in polvere di forni, ai prodotti di generazione di energia di scarto e a vari prodotti proprietari grazie alla superiore capacità tampone, all'efficacia dei costi e alla facilità d'uso / sicurezza di MgO.

La maggior parte se non tutti i prodotti commercializzati come tecnologie di stabilizzazione dei metalli creano condizioni di pH molto elevato negli acquiferi, mentre MgO crea un acquifero ideale con un pH di 8-10. Inoltre, il magnesio, un elemento essenziale per la maggior parte dei sistemi biologici, viene fornito alle popolazioni microbiche nel suolo e nelle acque sotterranee durante i metalli assistiti da MgO come ulteriore vantaggio.

-Medico

La magnesia è usata per alleviare il bruciore di stomaco e la dispepsia, come antiacido, integratore di magnesio e come lassativo a breve termine. Viene anche usato per migliorare i sintomi dell'indigestione. Gli effetti collaterali dell'ossido di magnesio possono includere nausea e crampi. In quantità sufficienti per ottenere un effetto lassativo, gli effetti collaterali dell'uso a lungo termine includono gli enteroliti che portano all'ostruzione intestinale.

-Altri

Come additivo alimentare, viene utilizzato come agente antiagglomerante. È noto alla Food and Drug Administration statunitense per i prodotti a base di cacao; piselli in scatola; e dessert congelato. Ha un numero E di E530.
Era tradizionalmente usato come colore bianco di riferimento in colorimetria, grazie alle sue buone proprietà di diffusione e riflessione. Può essere fumato sulla superficie di un materiale opaco per formare una sfera integratrice.
È ampiamente usato come isolante elettrico negli elementi riscaldanti della costruzione di tubi. Sono disponibili diverse dimensioni di maglia e le reti più comunemente utilizzate sono 40 e 80 secondo l'American Foundry Society. Il suo ampio utilizzo è dovuto all'elevata rigidità dielettrica e alla media conducibilità termica. L'MgO viene solitamente frantumato e compattato con vuoti d'aria o vuoti minimi. Anche l'industria del riscaldamento elettrico ha sperimentato l'ossido di alluminio, ma non viene più utilizzato.
Come reagente nell'installazione del gruppo carbossibenzile (Cbz) con benzil cloroformiato in EtOAc per la protezione N di ammine e ammidi.
Viene anche utilizzato come isolante nei cavi elettrici resistenti al calore.
È stato dimostrato che il drogaggio con MgO inibisce efficacemente la crescita del grano nella ceramica e migliora la resistenza alla frattura trasformando il meccanismo di crescita delle crepe su scala nanometrica.
L'MgO pressato viene utilizzato come materiale ottico. È trasparente da 0,3 a 7 µm. L'indice di rifrazione è 1,72 a 1 µm e il numero di Abbe è 53,58. A volte è noto con il nome commerciale di Eastman Kodak Irtran-5, sebbene questa designazione sia obsoleta. Il MgO puro cristallino è disponibile in commercio e ha poco uso nell'ottica a infrarossi. [20]
L'MgO è confezionato attorno ai rifiuti transuranici nell'impianto pilota di isolamento dei rifiuti, per controllare la solubilità dei radionuclidi.
L'MgO ha un posto importante come fertilizzante per piante commerciale e come mangime per animali.
Una soluzione nebulizzata MgO viene utilizzata nella scienza delle biblioteche e nella gestione delle collezioni per la deacidificazione di articoli cartacei ad alto rischio. In questo processo, l'alcalinità del MgO (e composti simili) neutralizza l'acidità relativamente elevata caratteristica della carta di bassa qualità, rallentandone il deterioramento.
L'MgO è anche usato come rivestimento protettivo negli schermi al plasma.
L'ossido di magnesio è usato come barriera all'ossido nei dispositivi spin tunnel. A causa della struttura cristallina dei suoi film sottili, che possono essere depositati mediante sputtering a microonde, ad esempio, mostra proprietà superiori a quelle del Al2O3 amorfo comunemente usato. In particolare, è stata ottenuta una polarizzazione di spin di circa l'85% con MgO contro il 40-60% con allumina. Il valore della magnetoresistenza del tunnel è anche significativamente più alto per MgO (600% a temperatura ambiente e 1.100% a 4,2 K) rispetto ad Al2O3 (circa 70% a temperatura ambiente). MgO è termicamente stabile fino a circa 700 K, rispetto a 600 K per Al2O3.