Гідроксид магнію: опис речовини, властивості та застосування

Магнію гідроксид — це неорганічне речовина, воно є малорастворимым з’єднанням, з-за чого при його утворенні у водних розчинах з’являється осад. Формула гідроксиду магнію Mg(OH)2, тобто це двухкислотное основу. Більш розчинний у воді, ніж типові нерозчинні основи, але менш розчинний, ніж гідроксид кальцію. З цієї причини його відносять до малорастворимым з’єднанням.

Поширення в природі

Гідроксид магнію в природі зустрічається у вигляді мінералу брусита. Великі родовища цієї породи — велика рідкість. У Росії його видобувають на Кульдурском родовищі, де його запаси оцінюють у 14 мільйонів тонн. Видобуток на ньому йде зі швидкістю приблизно в 250 тисяч тонн продукту в рік, але з цього року обсяги видобутку зросли удвічі. Причиною цього став хороший попит на цей мінерал за кордоном. Найбільшим імпортером є Японія.

Виглядає брусит як білі, сірі або зеленувато-білі кристали зі скляним блиском на зламі. Має досить низьку твердість, тому легко ріжеться ножем. Може містити домішки. Залежно від їх кількості та типу виділяють кілька підвидів цього мінералу. Так, ферронемалит містить у собі, крім гідроксиду магнію, 5 % заліза у вигляді оксиду, а ферробрусит — вже цілих 36 %. Оксид заліза має бурий колір (колір іржі), тому ці мінерали набувають той же відтінок замість звичного світло-зеленого. Існує ще й мангобрусит. В якості домішки тут виступає марганець. Такий мінерал має вже медово-жовтий колір. Але при контакті з киснем повітря мінерал швидко втрачає свій гарний колір і швидко чорніє.

Застосовують даний мінерал в основному як сировина. З нього отримують оксид та інші сполуки магнію, флюси, різні вогнетривкі матеріали. Але брусит можна застосовувати і без якої-небудь обробки. Так, цей мінерал використовують для очищення газів від хлору і для сорбційного фільтрування води.

Отримання

Основна реакція отримання нерозчинних гідроксидів — це реакція взаємодії лугів із солями магнію. Наприклад, при взаємодії сульфату магнію з гідроксидом натрію. Це хороша ілюстрація. А ще приклад — при взаємодії хлориду магнію та гідроксиду калію.

В іонному вигляді всі подібні реакції записуються як:

Mg2+ + OH- → Mg(OH)2

При взаємодії магнію або його оксиду з водою може також утворюватись гідроксид. Дана реакція йде дуже повільно і тільки при нагріванні.

Існує такий досить поширений мінерал — доломіт. З хімічної точки зору він представляє суміш карбонату кальцію і магнію. При обробці цього мінералу водним розчином хлориду магнію при нагріванні в осад випадає нерозчинний гідроксид:

MgCO3·CaCO3 + 2H2O + MgCl2 → Mg(OH)2 + CaCl2 + 2CO2

Фізичні властивості

У сухому вигляді магнію гідроксид являє собою біле кристалічна речовина. Не має запаху, але йому властивий смак лугу. Він малорозчинний у воді (0,6 мг на 100 мл води). Але навіть незважаючи на це, його водні розчини мають слаболужне середовище і фарбують індикатори у відповідні кольори. Зате дане з’єднання розчиняється у розчинах солей амонію. Воно не плавиться, так як при температурі 480 oC розкладається на оксид магнію і воду, як і будь-яке інше нерозчинна основа. Щільність при нормальних умовах: 2,4 г/см3.

Хімічні властивості

Магнію гідроксид — типове нерозчинна основа. Це і визначає його хімічні властивості. Так, наприклад, реагує магнію гідроксид з кислотами, кислотними оксидами і неметалами:

З-за останньої реакції він має здатність поглинати вуглекислий газ прямо з повітря з утворенням карбонату, тому зберігати дана речовина тривалий час відкритим не рекомендується.

Взаємодіє також з солями, якщо в результаті реакції виходить осад або газ:

Як вже було зазначено вище, при нагріванні йде розкладання гідроксиду магнію по рівнянню:

Mg(OH)2 → H2O + MgO

Що стосується утворення комплексних сполук, де катіони магнію виступав би в якості ліганда, то на цей рахунок є суперечливі відомості. В одних джерелах вказується, що магній не схильний до їх утворення, та існують лише нестійкі з’єднання з галогенідами магнію. В інших джерелах вказується, що гідроксид магнію може реагувати з гарячими лугами з утворенням гидромагнезатов:

Mg(OH)2 + 2NaOH → Na2[Mg(OH)4]

Застосування в медицині

У медицині суспензії на основі гідроксиду магнію використовуються як антацидний засіб. Цьому сприяють основні властивості. Потрапляючи в шлунок, гідроксид магнію знижує його кислотність, нейтралізує соляну кислоту. Застосовується при гастритах, виразковій хворобі шлунка і дванадцятипалої кишки. Препарати на його основі не знижують кислотно-лужну рівновагу і не порушують секрецію соляної кислоти. Але навіть незважаючи на це, препарат має ряд обмежень і протипоказаний людям з гіперчутливістю до гідроксиду магнію.

Продуктом взаємодії гідроксиду магнію і соляної кислоти шлункового соку є хлорид магнію. Він є сильним проносним (дія наступає через 2-6 годин). Тому гідроксид магнію є активним компонентом деяких препаратів цієї області. Надлишок магнію в організмі легко виводиться нирками, але якщо людина страждає якими-небудь хворобами цих органів, то він може отримати надлишок магнію в організмі при прийомі препаратів (гипермагнемия).

Ще одна властивість цього з’єднання — розслаблення мускулатури. Іноді препарати, що містять гідроксид магнію, прописують жінкам із загрозою викидня.

Застосування в інших галузях

Магнію гідроксид використовується в харчовій промисловості як добавка Е528. У продуктах він регулює кислотність і стабілізує колір. Ще застосовують гідроксид магнію для зв’язування діоксиду сірки, поява якого небажано в харчових продуктах. Застосовують його при виробництві консервованих овочів, соусів, маринаду і сиру. Ця добавка вважається нешкідливою, але вона заборонена в Австралії, Великобританії та Нової Зеландії.

Також гідроксид магнію застосовується як вогнезахисна добавка в полімери (ПВХ, поліолефіни), як добавка в миючі засоби і зубні пасти, для рафінування цукру і очищення стічних вод.

Одержуваний з гідроксиду магнію оксид — досить корисне з’єднання. Воно здатне витримувати температуру близько 3000 градусів, тому його використовують як вогнетрив. Так, його додають в цеглу, з яких потім роблять доменні печі. Використовують оксид магнію і як сорбент для очищення нафтопродуктів. Абразивні здатності даного з’єднання також високі. З допомогою нього очищають і полірують поверхні деталей в електронній промисловості.