Оксид магния

Оксид магнияМагнезия, обычно называемая оксидом магния, представляет собой оксид щелочноземельного металла с молекулярной формулой MgO. Этот белый кристаллический порошок обладает исключительно высокой температурой плавления 2852 °C и температурой кипения 3600 °C, а также удельным весом 3,58 при 25 °C. Соединение растворимо в кислых средах и растворах солей аммония, при этом в водных средах постепенно гидратируется с образованием гидроксида магния. При введении в водные растворы, насыщенные углекислым газом, образуется гидрокарбонат магния. Материал обладает гигроскопичностью, постепенно поглощая атмосферную влагу и углекислый газ, и выделяет раздражающие пары при термическом разложении.

Источником оксида магния преимущественно являются магнезит (MgCO₃), доломит (MgCO₃·CaCO₃) и морские ресурсы. Промышленное производство обычно использует прокаливание магнезита или доломита для облегчения термического разложения. Альтернативный метод, основанный на использовании морской воды, включает осаждение гидроксида магния путем обработки гидроксидом кальция с последующим прокаливанием для получения конечного продукта. В других производственных процессах используются рассолы хлорида магния, полученные из морской воды или после экстракции брома, где введение гидроксида натрия или карбоната натрия приводит к образованию осадков гидроксида магния или основного карбоната магния, которые затем преобразуются в оксид магния путем термической обработки. Современное китайское производство в качестве основного сырья преимущественно использует магнезит, доломит, природные рассолы и консолидированные соляные блоки.

Среди соединений на основе магния оксид магния демонстрирует самые высокие масштабы производства, составляя около 75% от общего объёма промышленного производства магниевой химии. Оксид магния, прокалённый при температурах ниже 900 °C, относится к категории легкообожжённой магнезии, характеризующейся пониженной насыпной плотностью, большой удельной поверхностью и выраженными адсорбционными свойствами. Этот вариант выполняет множество промышленных функций: служит катализатором, армирующим наполнителем в резиновых композитах и ​​ключевым компонентом цемента на основе оксихлорида магния в сочетании с растворами хлорида магния. Кроме того, он действует как антипирен, входящий в состав строительных материалов, лечебное средство при повышенной кислотности желудка и язвенной болезни (часто в сочетании с карбонатом кальция для смягчения слабительного эффекта), а также как пищевая добавка в корма для животных и сельскохозяйственные удобрения.

Слабообожженная магнезия, обожженная в диапазоне температур 950–1050 °C, демонстрирует повышенную насыпную плотность и определенное распределение размеров частиц, а также улучшенные характеристики гидратации. Этот вариант выполняет функцию разделяющего агента для листов кремнистой стали, где он реагирует с поверхностным диоксидом кремния с образованием барьерного слоя из силиката магния, эффективно предотвращая спекание во время высокотемпературных операций обработки. Сильнообожженная магнезия, полученная при повышенных температурах 1500–1800 °C, демонстрирует высокую объемную плотность, минимальную удельную площадь поверхности, исключительную термическую стабильность и пониженную химическую активность, что проявляется в сниженной скорости растворения кислоты и более медленной кинетике гидратации. Эти свойства делают ее пригодной для высокотемпературных огнеупорных применений, включая изготовление тиглей и футеровки печей.