MAGNEZYUM HIDROKSIT: YAPI, ÖZELLIKLER, ISIMLENDIRME, KULLANIMLAR - KIMYA - 2024

Magnezyum hidroksit sahip olan bir inorganik bileşiktir kimyasal formül Mg (OH) ₂ . Saf haliyle, amorf bir görünüme sahip donuk beyaz bir katıdır; Bununla birlikte, küçük ve kesin bir safsızlık içeriğiyle, doğadaki belirli tortularda bulunan bir mineral olan kristalin katı brusite dönüşür ve zengin bir magnezyum kaynağıdır.

Zayıf bir elektrolit veya bazdır, bu nedenle suda ayrışması düşüktür. Bu özellik, Mg (OH) _2'yi insan tüketimi için iyi bir asit nötrleştiricisi yapar; halk arasında magnezya süspansiyonunun sütü olarak bilinen çare. Aynı zamanda termal ayrışması sırasında su açığa çıkararak yangın geciktiricidir.

Katı magnezyum hidroksit örneği. Kaynak: Chemicalinterest

Üstteki resimde, opak beyaz renginin takdir edilebileceği bazı magnezyum hidroksit katıları gösterilmektedir. Ne kadar kristal olurlarsa, camsı ve incimsi yüzeyler geliştirirler.

Kristal yapısı, yeni malzemelerin tasarımı için umut verici tasarımlar olan çift katmanlı altıgen kristaller oluşturduğu için kendine özgüdür. Bu katmanlarda, pozitif yükleri, Mg2 ^{+ 'nin} üç değerlikli katyonlar ile ikame edilmesi ve OH ^- anyonlarından oluşan duvarlar arasında hapsolmuş türler nedeniyle önemli bir rol oynar .

Öte yandan, diğer uygulamalar, hazırlanan parçacıkların veya nanopartiküllerin morfolojisine bağlı olarak türer; katalizörler veya adsorbanlar olarak. Hepsinde, 1: 2 oranı Mg ²⁺ : OH ^- iyonları için sabit tutulur ve aynı formül Mg (OH) _2'de yansıtılır .

yapı

Formül ve oktahedron

Magnezyum hidroksiti oluşturan iyonlar. Kaynak: Claudio Pistilli

Üstteki resim Mg (OH) _2'yi oluşturan iyonları göstermektedir . Görülebileceği gibi, altıgen bir yapıya sahip bir kristali tanımlamak için elektrostatik olarak etkileşime giren her Mg2 ⁺ katyonu için iki OH ^- anyonu vardır . Aynı formül, Mg: OH oranının 1: 2 olduğunu gösterir.

Bununla birlikte, gerçek kristal yapı, basit Mg2 ⁺ ve OH ^- iyonlarını varsaymaktan biraz daha karmaşıktır . Aslında magnezyum, koordinasyon sayısı 6 ile karakterize edilir, bu nedenle altı OH ^- ile etkileşime girebilir .

Böylece, oktahedron Mg (OH) _{6 oluşur} , burada oksijen atomları açıkça OH ^{- '} den gelir ; ve kristal yapı şimdi bu tür oktahedraları ve birbirleriyle nasıl etkileştiklerini düşünmeye dayanmaktadır.

Gerçekte, Mg (OH) ₆ birimleri , altıgen kristali oluşturmak için boşlukta düzenlenmiş çift katmanlı yapıları tanımlamaktadır.

Çift katman

Magnezyum hidroksitin çift katmanlı yapısı. Kaynak: Smokefoot

Üstteki resim, çift katmanlı magnezyum hidroksitin yapısını göstermektedir (LDH, İngilizce kısaltması için: Katmanlı çift hidroksitler). Yeşil küreler , katmanda pozitif bir yük oluşturmak için daha yüksek yüklü başkaları ile değiştirilebilen Mg2 ⁺ iyonlarını temsil eder .

Her bir Mg2 ^{+ 'nin} etrafında , kendi beyaz kürelerine bağlı altı kırmızı kürenin bulunduğunu unutmayın ; yani, oktahedral birimler Mg (OH) ₆ . OH ^- farklı düzlemlerin iki Mg2 ^{+ '} sini birleştirmek için bir köprü görevi görür , bu da katmanların iç içe geçmesini sağlar.

Benzer şekilde, hidrojen atomlarının yukarı ve aşağı baktığı ve iki Mg (OH) ₆ birimi katmanını bir arada tutan moleküller arası kuvvetlerden birincil olarak sorumlu oldukları gözlenmiştir .

Nötr moleküller (alkoller, amonyak ve nitrojen gibi) veya hatta anyonlar, ne kadar pozitif olduklarına bağlı olarak ( Mg2 ^{+ 'nın} yerini alan Al ³⁺ veya Fe ³⁺ iyonları varsa) bu katmanlar arasında barındırılabilir . Bu türlerin "dolgusu", OH ^- anyonlarından oluşan yüzeylerle sınırlıdır .

morfolojilerinin

Çift katmanlı, altıgen cam yavaş veya hızlı büyür. Hepsi sentez veya hazırlama parametrelerine bağlıdır: sıcaklık, molar oran, karıştırma, çözücüler, magnezyum kaynağı olarak reaktifler, bazlar veya çökeltici maddeler, vb. Kristal büyüdükçe, nanopartiküllerinin veya agregalarının mikroyapısını veya morfolojisini tanımlar.

Bu nedenle, bu nanopartiküller karnabahar benzeri plaka, trombosit veya globül morfolojilerine sahip olabilir. Benzer şekilde, boyutlarının dağılımı ve elde edilen katıların gözeneklilik derecesi değişebilir.

Özellikleri

Fiziksel görünüş

Beyaz, granül veya toz halinde katı ve kokusuzdur.

Molar kütle

58.3197 g / mol.

Yoğunluk

3.47 g / mL.

Erime noktası

350 ° C Bu sıcaklıkta kristallerinde bulunan su moleküllerini serbest bırakarak okside ayrışır:

Mg (OH) ₂ (s) => MgO da (k) + * H ₂ O (g)

Su çözünürlüğü

100 ° C'de 0.004 g / 100 mL; yani kaynar suda çok az çözünür, bu da onu suda çözünmez bir bileşik haline getirir. Bununla birlikte, pH değeri azalır (veya asit artar) nedeniyle kompleks sulu, Mg (OH oluşumuna çözünürlük artar ₂ ) ₆ .

Öte yandan, Mg (OH) ₂ CO _2'yi emmişse, asidik bir ortamda çözüldüğünde hapsolmuş gazı efervesans olarak serbest bırakır.

Kırılma indisi

1559

pH

Bunun sulu bir süspansiyonu, 9.5 ile 10.5 arasında değişen bir pH'a sahiptir. Bu değerler normal olmakla birlikte, diğer metal hidroksitlere (NaOH gibi) kıyasla düşük bazikliğini yansıtır.

Isı kapasitesi

77.03 J / mol K

Nerede bulunuyor?

Mineral brusitin pastel mavi camsı kristali. Kaynak: Rob Lavinsky, iRocks.com - CC-BY-SA-3.0

Magnezyum hidroksit, doğada şeffaf beyaz rengiyle karakterize edilen mineral brusit olarak, safsızlıklarına bağlı olarak yeşil veya mavimsi tonlarda bulunabilir. Benzer şekilde, brusit, metal iyonlarıyla birleştirilen silikat katmanları arasına sıkıştırıldığı için klorit gibi bazı killerin bir parçasıdır.

Brusitte Mg ^{2 + 'ye} ek olarak Al ³⁺ , Fe ³⁺ , Zn ²⁺ ve Mn ²⁺ gibi başka iyonlar da vardır . Cevherleri İskoçya, Kanada, İtalya ve ABD'nin farklı bölgelerinde veya göllerinde bulunabilir.

Fiziksel olarak kristalleri beyaz, grimsi, mavimsi veya yeşilimsi renklerde erimiş cama benziyor (üstteki resim) ve nadir örneklerde şeffaf.

Bu mineral, genişleme ve içlerinde çatlaklara neden olma eğiliminde olduğu için çimento ve betonu etkileyen kötülüklerden biridir. Bununla birlikte, CO _2'yi emmez , bu nedenle kalsinasyonu sera etkisine katkıda bulunmaz ve bu nedenle deniz suyuna ek olarak magnezyum elde etmek için uygun bir mineralojik kaynaktır (ve en zengin kaynaktır).

terminoloji

Mg (OH) ₂ , IUPAC tarafından kabul edilen en fazla üç ad içerir (mineraloji veya ilaç dışında). Bunlar birbirine çok benziyor çünkü bitme şekilleri pek değişmiyor.

Örneğin, 'magnezyum hidroksit', stok terminolojisine göre ismine karşılık gelir, sonunda (II) atlanır, çünkü +2 neredeyse varsayılan olarak magnezyumun tek oksidasyon halidir.

'Magnezyum dihidroksit', Yunan pay ile gösteren, OH iyonlarının sayısını öneki ^- sistematik adlandırma göre formül belirtildiği. Ve "magnezyum hidroksit", geleneksel terminolojiye göre magnezyumun maksimum ve "tek" oksidasyon durumu olduğu için –ico sonekiyle biter.

Brusit veya süt magnezi gibi diğer isimler, doğrudan bu bileşikle ilişkili olmalarına rağmen, en saf katı veya inorganik bir bileşik (reaktif, hammadde vb.) Söz konusu olduğunda anılmamalıdır.

Uygulamalar

Neutralizer

Mg (OH) ₂ , sudaki düşük çözünürlüğüne, mükemmel bir asitlik nötrleştiricisi olduğu gerçeğine borçludur; aksi takdirde, OH büyük konsantrasyonlar sağlayarak orta baz haline olur ^- iyonları gibi diğer bazlar (kuvvetli elektrolitler) yapmak.

Bu nedenle, Mg (OH) ₂ , OH ^--'yi zar zor serbest bırakır , aynı zamanda H ₃ O ⁺ iyonlarıyla reaksiyona girerek yukarıda da bahsedildiği gibi sulu magnezyum kompleksini oluşturur. Sulu ortamın asitliğini nötralize edebilen, atık suyun arıtılması için tasarlanmıştır.

Aynı zamanda asitliklerini azalttığı için gıda, gübre ve diş macunu gibi bazı kişisel hijyen ürünlerine katkı maddesidir.

Antiasit

Kısmen suda çözünür olması, OH-etkilerini riski olmadan yutulabılır ^- iyonları (zayıf bir elektrolit olarak çok az ayrılabilir).

Yukarıdaki alt bölümle bağlantılı olan bu özellik, onu magnezya sütü formülü altında satılan mide ekşimesi, mide-bağırsak hastalıkları, hazımsızlık ve kabızlığı tedavi etmek için bir antiasit yapar.

Öte yandan, magnezya sütü ayrıca rahatsız edici pamukçuklarla (ağızda görünen beyaz ve kırmızı yaralar) savaşmaya yardımcı olur.

Yangın geciktirici

Özellikler bölümünde, Mg (OH) _2'nin ayrışarak suyu açığa çıkardığından bahsedilmişti . Bu su, buharlaşmak için ısıyı emdiği ve dolayısıyla buharlar yanıcı veya yanıcı gazları seyrelttiği için alevlerin ilerlemesini durdurmaya yardımcı olur.

Brucite minerali genellikle bu amaçla endüstriyel olarak kullanılır ve farklı polimerlerden (PVC, reçineler, kauçuklar) plastikler, kablolar veya tavanlar gibi belirli malzemelerde dolgu maddesi olarak kullanılır.

katalizatör

Nanoplakalar olarak sentezlenen Mg (OH) _2'nin kimyasal indirgemeleri katalize etmede etkili olduğu gösterilmiştir; Örneğin, 4-nitrofenol (Ph-NO ₂ 4-aminofenol ile) (Ph-NH ₂ ). Benzer şekilde, bunlar antibakteriyel aktiviteye sahiptir, bu nedenle terapötik bir ajan olarak kullanılabilir.

emici

Bazı Mg (OH) ₂ katıları , hazırlanma yöntemine bağlı olarak oldukça gözenekli olabilir. Bu nedenle, uygulamaları adsorban olarak bulurlar.

Sulu çözeltilerde boya molekülleri, suyu berraklaştırarak (yüzeylerinde) adsorbe edebilir. Örneğin, su akımlarında bulunan indigo karmin boyasını adsorbe edebilirler.

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya . (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Vikipedi. (2019). Magnezyum hidroksit. En.wikipedia.org adresinden kurtarıldı
3. Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi. (2019). Magnezyum hidroksit. PubChem Veritabanı. CID = 14791. Kaynak: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
4. Ametist Galerileri. (2014). Mineral brusit. Galeriler.com'dan kurtarıldı
5. Henrist vd. (2003). Magnezyum hidroksit nanopartiküllerinin morfolojik çalışması
6. seyreltik sulu çözelti içinde çökeltildi. Journal of Crystal Growth 249, 321–330.
7. Saba J., Shanza RK, Muhammad RS (2018). Etkili katalizör olarak mezogözenekli magnezyum hidroksit nanopartiküllerinin sentezi ve yapısal analizi.
8. Thimmasandra Narayan Ramesh ve Vani Pavagada Sreenivasa. (2015). Adsorban Olarak Magnezyum Hidroksit Kullanılarak İndigo Karmin Boyasının Sulu Çözeltiden Çıkarılması. Journal of Materials, cilt. 2015, Makale Kimliği 753057, 10 sayfa. doi.org/10.1155/2015/753057