แมกนีเซียมออกไซด์: โครงสร้างคุณสมบัติศัพท์การใช้ - เคมี - 2026

แมกนีเซียมออกไซด์เป็นของแข็งสีขาวผลึกอนินทรียังเป็นที่รู้จัก ในฐานะ แมกนีเซีย สูตรทางเคมีของมันคือ MgO และเกิดจากการออกซิเดชั่นของโลหะแมกนีเซียมด้วยออกซิเจน

มักพบเป็นแร่ธรรมชาติที่เรียกว่าเพอริเคลส อย่างไรก็ตาม periclase ไม่ใช่แหล่งสำคัญของ MgO โดยธรรมชาติมักพบเป็นกลุ่มผลึกในหินอ่อน

ผงแมกนีเซียมออกไซด์ Adam Rędzikowskiที่มา: Wikipedia Commons นอกจากนี้ยังพบในแร่แมกนีเซียม (ซึ่งส่วนใหญ่เป็นแมกนีเซียมคาร์บอเนตกับคาร์บอเนตเหล็กบางชนิด) ในหินปูนและโดโลไมต์ (แร่ที่เกิดจากคาร์บอเนตของแมกนีเซียมและแคลเซียม); ในภูเขาไฟระเบิดและหินคดเคี้ยว

ไม่ก่อตัวเป็นหินหรือคราบคริสตัลเนื่องจากเมื่อสัมผัสกับไอน้ำในบรรยากาศมันจะเปลี่ยนเป็นแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg (OH) ₂ )

ในระดับอุตสาหกรรมสามารถหาได้หลายวิธี: การเผาแมกนีเซียมคาร์บอเนต (แมกนีเซียม) การเผาแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์โดยเริ่มจากหินปูนโดโลไมต์การใช้น้ำทะเลและการไพโรไลซิสของแมกนีเซียมคลอไรด์รวมถึงวิธีอื่น ๆ

การผลิตแมกนีเซียจากแมกนีไซท์เริ่มต้นเมื่อ 100 ปีก่อนในออสเตรีย ตั้งแต่นั้นมาแมกนีเซียมีการใช้งานทางเทคนิคหลายอย่างเนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูงทนต่อสารเคมีการนำความร้อนสูงการนำไฟฟ้าต่ำและกิจกรรมทางชีวภาพ

โครงสร้าง

โครงสร้างผลึกของ MgO เป็นลูกบาศก์โดยมีใบหน้าเป็นศูนย์กลางคล้ายกับตาข่ายคริสตัลของโซเดียมคลอไรด์ (NaCl)

แมกนีเซียสร้างผลึกลูกบาศก์หกเหลี่ยมซึ่งอาจไม่มีสีเขียวหรือน้ำตาล

เพอริเคลสของแร่เป็นรูปแปดเหลี่ยมขนาดเล็กซึ่งมักจะน้อยกว่าคือทรงลูกบาศก์แปดเหลี่ยมหรือโดเดคาฮีดรอน

คุณสมบัติ

ชื่ออื่น

- แมกนีเซีย

- Periclase.

- ออกโซแม็กนีเซียม

สภาพร่างกาย

เป็นของแข็งผลึกและสีขาว แม้ว่าการมีสิ่งเจือปนของเหล็กจะทำให้มีสีเขียวหรือน้ำตาลขึ้นอยู่กับระดับการออกซิเดชั่นของเหล็ก

ความแข็ง Mohs

5.5-6.

น้ำหนักโมเลกุล

40.304 ก. / โมล.

จุดหลอมเหลว

2827 องศาเซลเซียส

ความหนาแน่น

3.581 ก. / ซม. ³

การละลาย

แทบไม่ละลายในน้ำ:

0.00062 g ต่อ 100 mL ที่20ºC

0.0086 g ต่อ 100 mL ที่ 30 ºC

ไม่ละลายในเอทานอล

พีเอช

ในสารละลายอิ่มตัว: 10.3.

คุณสมบัติทางแสง

โปร่งใส. สี: ไม่มีสี, ขาวอมเทา, เหลืองอมน้ำตาล, ไม่มีสีในแสงที่ส่องผ่าน

ดัชนีหักเห

1.7355 ที่ 589 นาโนเมตร

1.7283 ที่ 750 นาโนเมตร

คุณสมบัติอื่น ๆ

- มีการนำความร้อนสูงและมีความต้านทานไฟฟ้าสูง

- เป็นสารดูดความชื้นกล่าวคือดูดซึมน้ำจากชั้นบรรยากาศได้ง่าย ในน้ำจะรวมตัวกับน้ำเพื่อสร้างแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์

- มีความเสถียรในบรรยากาศการออกซิไดซ์สูงถึง 2300 ºCและสูงถึง 1,700 ºCในบรรยากาศรีดิวซ์

- เข้ากันได้กับสารประกอบทางเคมีส่วนใหญ่ยกเว้นกรดแก่และสารออกซิแดนท์ที่แรงเป็นต้น

- หลังจากจุดระเบิดที่อุณหภูมิสูงแมกนีเซียมออกไซด์จะค่อนข้างเฉื่อย

- ไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตามควรใช้ความระมัดระวังในการจัดการในรูปแบบผงเมื่อมีขนาดอนุภาคเล็ก

- ผลึกของมันมีพลังสะท้อนแสงสูงทั้งในสเปกตรัมที่มองเห็นได้และในช่วงอัลตราไวโอเลต

ศัพท์เฉพาะ

MgO มีหลายเกรดที่จำหน่ายในเชิงพาณิชย์:

แมกนีเซียกัดกร่อน

เป็นแมกนีเซียมออกไซด์ในรูปแบบที่มีปฏิกิริยาสูงซึ่งเกิดจากการเผาหรือเผาแมกนีเซียมดิบ (MgCO ₃ ) หรือแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg (OH) ₂ ) ที่อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ แต่สูงกว่าอุณหภูมิการสลายตัวของวัสดุเหล่านี้ระหว่าง 700 ถึง 1,000 องศาเซลเซียส

เรียกอีกอย่างว่าแมกนีเซียที่ผ่านการกัดกร่อน, แมกนีเซียมออกไซด์ที่ผ่านการเผา, แมกนีเซียมออกไซด์ที่ทำปฏิกิริยา, แมกนีเซียมที่ถูกเผาเพียงเล็กน้อยและชื่ออื่น ๆ

แมกนีเซียกัดกร่อนสามารถเผาที่อุณหภูมิสูงขึ้นเพื่อให้แมกนีเซียเผา

แมกนีเซียไหม้อย่างหนัก

เกิดขึ้นเมื่อแม็กนีไซต์เผาที่อุณหภูมิ 1,000 ถึง 1500 ºC ความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาลดลงเมื่อเทียบกับแมกนีเซียกัดกร่อน

แมกนีเซีย r

เมื่อแม็กนีไซต์ถูกเผาที่อุณหภูมิระหว่าง 1500 ถึง 2000 ºCแมกนีเซียจะได้รับ "เผาจนตาย" (แปลว่าไฟตายในภาษาอังกฤษ) เรียกอีกอย่างว่าแมกนีเซียทนไฟหรือแมกนีเซียผสม

แมกนีเซียหลอมเหลวยังได้จากการหลอมแมกนีเซียกัดกร่อนในอาร์กไฟฟ้า เนื่องจากการรักษาเหล่านี้ปฏิกิริยาตอบสนองถูกกำจัดไปเกือบทั้งหมด

แมกนีเซียประเภทนี้โดยทั่วไปมีรูปร่างโดยความดันและอุณหภูมิโดยไม่ต้องถึงอุณหภูมิหลอมละลาย ด้วยเหตุนี้จึงเป็นไปได้ที่จะผลิตชิ้นส่วนที่มีความแข็งสูงซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของแมกนีเซียเผา มีความเสถียรต่อความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์ในชั้นบรรยากาศเป็นหลัก

การประยุกต์ใช้งาน

MgO ใช้ในการผลิตแมกนีเซียมโลหะ

การใช้แมกนีเซียกัดกร่อน

เนื่องจากมีการเกิดปฏิกิริยาสูงการใช้งานในภาคอุตสาหกรรมจึงมีความหลากหลาย

ใช้เป็นวัตถุดิบในการทำปูนซีเมนต์และใช้ในอุตสาหกรรมก่อสร้างเช่นเป็นสารยึดเกาะ ในกรณีนี้จะผสมกับสารละลายเข้มข้นของเกลือแมกนีเซียมและโซเดียมฟอสเฟตจำนวนเล็กน้อย

จึงได้วัสดุที่แข็งมาก แม้ว่าจะไม่ใช่ปูนซีเมนต์ที่แท้จริงเนื่องจากไม่เสถียรในน้ำ แต่ก็สามารถใช้เป็นสีเหลืองอ่อนหรือเคลือบป้องกันได้

แมกนีเซียที่มีฤทธิ์กัดกร่อนยังใช้ในแผงอาคารน้ำหนักเบาสำหรับฉนวนกันความร้อนและอะคูสติก ทำโดยการเติมแมกนีเซียมซัลเฟตเป็นสารยึดเกาะและขนแร่ ส่งผลให้แผ่นงานไม่ติดไฟสูง

แผ่น MgO สำหรับงานก่อสร้าง Excentrik13 ที่มา: Wikipedia Commons การใช้งานอื่น ๆ สำหรับแมกนีเซียกัดกร่อน ได้แก่ การกำจัดโลหะหนักและซิลิเกตจากน้ำเสีย แอมโมเนียหรือฟอสเฟตออกได้ด้วย

มันเป็นเบสที่อ่อนแอดังนั้นจึงทำหน้าที่เป็นตัวทำให้เป็นกลางของกรดและใช้ในการขัดด้วยก๊าซไอเสียเป็นสารเติมแต่งสำหรับน้ำมันหล่อลื่นและเชื้อเพลิง

ทำหน้าที่เป็นตัวเติมในอุตสาหกรรมพลาสติกและยางเนื่องจากช่วยให้สามารถปรับความหนืดและความแข็งของวัสดุเหล่านี้ได้

ใช้ในอุตสาหกรรมกระดาษและเซลลูโลสเนื่องจากมีส่วนร่วมในการย่อยไบซัลไฟต์ นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวดูดซับความชื้นในห้องสมุดหรือสำหรับเตรียมเครื่องสำอาง นอกจากนี้ในอุตสาหกรรมยายังมีมูลค่าสูงในฐานะยาลดกรดยาแก้ท้องอืดท้องเฟ้อและยาระบายอ่อน ๆ

เม็ด MgO ที่มา: Pixabay

การใช้แมกนีเซียที่ถูกเผาไหม้อย่างหนัก

เนื่องจากมีช่วงการเกิดปฏิกิริยาที่แคบจึงใช้ในการใช้งานที่ต้องการการย่อยสลายช้า ตัวอย่างเช่นในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสัตว์ เนื่องจากภายใต้เงื่อนไขบางประการวัวสามารถประสบกับการขาดแมกนีเซียมได้หากเลี้ยงเพียงอาหารสัตว์

ในทางกลับกันเป็นที่ทราบกันดีว่าแมกนีเซียม (Mg) เป็นองค์ประกอบของคลอโรฟิลล์ ด้วยเหตุนี้จึงถือเป็นธาตุอาหารที่จำเป็นของพืชและใช้เป็นปุ๋ย วิธีการเพิ่มแมกนีเซียมให้กับพืชก็เหมือนกับแมกนีเซีย

MgO ประเภทนี้สามารถใช้งานได้หลากหลาย: เซรามิกบำบัดน้ำเสีย (เป็นตัวดูดซับไอออนบวกในการกำจัดโลหะ) การฟอกหนังและวัตถุดิบสำหรับแมกนีเซียหลอมเหลว

การใช้แมกนีเซียเผาและแมกนีเซียผสม

MgO มีจุดหลอมเหลวสูงสุดในบรรดาออกไซด์ที่มีต้นทุนปานกลางดังนั้นจึงเป็นวัตถุดิบสำหรับอิฐทนไฟและเซรามิกทนไฟอื่น ๆ เป็นวัสดุชนิดเดียวรองจากเซอร์โคเนียมออกไซด์ (ZrO ₂ ) ซึ่งสามารถทนต่อความร้อนที่ยาวนานกว่า 2,000 ºCได้

เกรดวัสดุทนไฟของ MgO นี้ใช้ในอุตสาหกรรมเหล็กเพื่อทำปลอกป้องกันและวัสดุบุรองที่ถอดเปลี่ยนได้สำหรับอุปกรณ์ที่จัดการกับเหล็กหลอมเหลวเช่นเตาเผากำลังสูงมาก

เตาเผากำลังสูงในอุตสาหกรรมเหล็ก Jean-Pol GRANDMONT ที่มา: Wikipedia Commons เนื่องจากมีปฏิกิริยาเกือบเป็นศูนย์วัสดุก่อสร้างทนไฟที่ใช้แมกนีเซียเผาจึงทนทานต่อตะกรันและก๊าซพื้นฐานหรือเป็นกลาง

บล็อกแมกนีเซียเผามีความสามารถในการเก็บความร้อนสูงและการนำความร้อนสูง (นำความร้อนได้ดีมาก)

ความร้อนที่เกิดจากองค์ประกอบความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังบล็อกแมกนีเซียและอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้น ด้วยเหตุนี้จึงใช้ในอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลร้อน

ใช้เป็นวัสดุฉนวนในอุตสาหกรรมเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับเครื่องใช้ในครัวเรือน ตัวอย่างเช่นสำหรับองค์ประกอบความร้อนแบบท่อสำหรับเตาอบในครัวเครื่องซักผ้าเครื่องชงกาแฟเตารีดไฟฟ้าหรือหม้อน้ำเป็นต้น

การใช้งานอื่น ๆ ของ MgO

พลังการสะท้อนแสงที่สูงของผลึก MgO ในช่วงสเปกตรัม UV ที่มองเห็นได้และใกล้ได้นำไปสู่การใช้เป็นตัวสะท้อนแสงในอุปกรณ์ออปติกและเป็นผลึกเดี่ยวในหน้าต่างและเลนส์ออปติคอล สีขาวยังใช้เป็นมาตรฐาน

อ้างอิง

1. เคิร์ก - โอ ธ เมอร์ (1994). สารานุกรมเทคโนโลยีเคมี. เล่มที่ 15. พิมพ์ครั้งที่สี่. John Wiley & Sons
2. สารานุกรมเคมีอุตสาหกรรมของ Ullmann เล่ม A15. ฉบับที่ห้า
3. เต้นรำ JC; Emeléus, HJ; และเซอร์โรนัลด์นีโฮล์ม (2516). เคมีอนินทรีย์ที่ครอบคลุม คณะบรรณาธิการ. Pergamon กด
4. S. หอสมุดแห่งชาติแพทยศาสตร์. (2019) แมกนีเซียมออกไซด์ กู้คืนจาก pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. American Elements (2019). แมกนีเซียที่เผาด้วยโซดาไฟ กู้คืนจาก americanelements.com.
6. Ropp, RC (2013). กลุ่มที่ 16 (O, S, Se, Te) สารประกอบอัลคาไลน์เอิร์ ธ แมกนีเซียมออกไซด์ ในสารานุกรมของสารประกอบอัลคาไลน์เอิร์ ธ . กู้คืนจาก sciencedirect.com.