Oxyde de magnésium

La magnésie (MgO), ou magnésie, est un minéral solide hygroscopique blanc qui se produit naturellement sous forme de périclase et est une source de magnésium. Il a une formule empirique de MgO et se compose d'un réseau d'ions Mg2 + et d'ions O2 - maintenus ensemble par liaison ionique. L'hydroxyde de magnésium se forme en présence d'eau (MgO + H2O → Mg (OH) 2), mais peut être inversé en le chauffant pour séparer l'humidité.

La magnésie était traditionnellement connue sous le nom de magnesia alba (littéralement, le minéral blanc de la magnésie - d'autres sources donnent la magnésie alba sous le nom de MgCO3) pour la distinguer de la magnésie negra, un minéral noir maintenant connu sous le nom de manganèse.

Alors que "oxyde de magnésium" se réfère normalement à MgO, le peroxyde de magnésium MgO2 est également connu comme un composé. Les prévisions de la structure cristalline évolutive indiquent que MgO2 est thermodynamiquement stable à des pressions supérieures à 116 GPa (gigapascals), et un sous-oxyde semi-conducteur Mg3O2 est thermodynamiquement stable au-dessus de 500 GPa. En raison de sa stabilité, MgO est utilisé comme système modèle pour étudier les propriétés vibrationnelles des cristaux.

Applications

Le MgO est évalué comme un matériau réfractaire, c'est-à-dire un solide physiquement et chimiquement stable à haute température. Il possède deux propriétés utiles: une conductivité thermique élevée et une faible conductivité électrique. Le remplissage des éléments chauffants en spirale de la cuisinière Calrod sur les cuisinières électriques de la cuisine est une grande utilisation. «Le plus gros consommateur d'oxyde de magnésium dans le monde est de loin l'industrie des réfractaires, qui a consommé environ 56% de l'oxyde de magnésium aux États-Unis en 2004, les 44% restants étant utilisés dans des applications agricoles, chimiques, de construction, environnementales et autres. " Le MgO est utilisé comme matériau réfractaire de base pour les creusets.

C'est un ingrédient ignifuge important dans les matériaux de construction. En tant que matériau de construction, les panneaux muraux en oxyde de magnésium présentent plusieurs caractéristiques intéressantes: résistance au feu, résistance aux termites, résistance à l'humidité, résistance à la moisissure et à la moisissure et résistance.

-Niche utilise

Le MgO est l'un des composants du ciment Portland dans les usines de traitement à sec.

L'oxyde de magnésium est largement utilisé dans les industries de l'assainissement des sols et des eaux souterraines, du traitement des eaux usées, du traitement de l'eau potable, du traitement des émissions atmosphériques et du traitement des déchets en raison de sa capacité de tampon acide et de son efficacité dans la stabilisation des métaux lourds dissous.

De nombreux types de métaux lourds, comme le plomb et le cadmium, sont les plus solubles dans l'eau à un pH acide (inférieur à 6) et un pH élevé (supérieur à 11). La solubilité des métaux affecte la biodisponibilité de l'espèce et la mobilité des sols et des eaux souterraines. La plupart des métaux sont toxiques pour l'homme à certaines concentrations, il est donc impératif de minimiser la biodisponibilité et la mobilité des métaux.

Le MgO granulaire est souvent mélangé avec du sol ou des déchets contaminés par des métaux, qui ont également souvent un pH bas (acide), pour amener le pH dans la plage de 8 à 10, où la plupart des métaux ont leur plus faible solubilité. Les complexes d'hydroxyde de métal ont tendance à précipiter à partir d'une solution aqueuse dans la plage de pH de 8 à 10. Le MgO est largement considéré comme le composé stabilisant le plus efficace pour les métaux par rapport au ciment Portland, à la chaux, aux produits de poussière de four, aux déchets de production d'énergie et à divers produits exclusifs en raison de la capacité tampon supérieure du MgO, de sa rentabilité et de sa facilité d'utilisation / sécurité.

La plupart sinon tous les produits commercialisés en tant que technologies de stabilisation des métaux créent des conditions de pH très élevés dans les aquifères, tandis que le MgO crée un aquifère idéal avec un pH de 8 à 10. En outre, le magnésium, un élément essentiel pour la plupart des systèmes biologiques, est fourni aux populations microbiennes dans le sol et les eaux souterraines pendant les métaux assistés par MgO comme un avantage supplémentaire.

-Médical

La magnésie est utilisée pour soulager les brûlures d'estomac et la dyspepsie, comme antiacide, supplément de magnésium et comme laxatif à court terme. Il est également utilisé pour améliorer les symptômes de l'indigestion. Les effets secondaires de l'oxyde de magnésium peuvent inclure des nausées et des crampes. En quantités suffisantes pour obtenir un effet laxatif, les effets secondaires d'une utilisation à long terme comprennent les entérolithes conduisant à une occlusion intestinale.

-Autres

En tant qu'additif alimentaire, il est utilisé comme agent anti-agglomérant. Il est connu de la Food and Drug Administration des États-Unis pour les produits à base de cacao; pois en boîte; et dessert glacé. Il a un numéro E de E530.
Il était traditionnellement utilisé comme couleur blanche de référence en colorimétrie, en raison de ses bonnes propriétés diffuses et réfléchissantes. Il peut être fumé à la surface d'un matériau opaque pour former une sphère d'intégration.
Il est largement utilisé comme isolant électrique dans les éléments chauffants de construction tubulaire. Plusieurs tailles de mailles sont disponibles et les mailles les plus couramment utilisées sont les mailles 40 et 80 selon l'American Foundry Society. Son utilisation intensive est due à sa rigidité diélectrique élevée et à sa conductivité thermique moyenne. Le MgO est généralement écrasé et compacté avec un minimum d'espaces d'air ou de vides. L'industrie du chauffage électrique a également expérimenté l'oxyde d'aluminium, mais il n'est plus utilisé.
Comme réactif dans l'installation du groupe carboxybenzyle (Cbz) avec du chloroformiate de benzyle dans EtOAc pour la N-protection des amines et amides.
Il est également utilisé comme isolant dans les câbles électriques résistants à la chaleur.
Il a été démontré que le dopage au MgO inhibe efficacement la croissance des grains dans les céramiques et améliore la résistance à la fracture en transformant le mécanisme de croissance des fissures à l'échelle nanométrique.
Le MgO pressé est utilisé comme matériau optique. Il est transparent de 0,3 à 7 µm. L'indice de réfraction est de 1,72 à 1 µm et l'indice d'Abbe est de 53,58. Il est parfois connu sous le nom commercial Eastman Kodak Irtran-5, bien que cette désignation soit obsolète. Le MgO cristallin pur est disponible dans le commerce et a peu d'utilité dans l'optique infrarouge. [20]
Le MgO est conditionné autour des déchets transuraniens dans l'usine pilote d'isolation des déchets, pour contrôler la solubilité des radionucléides.
Le MgO a une place importante en tant qu'engrais végétal commercial et alimentation animale.
Une solution nébulisée de MgO est utilisée en bibliothéconomie et en gestion de collections pour la désacidification d'articles en papier à haut risque. Dans ce processus, l'alcalinité du MgO (et des composés similaires) neutralise l'acidité relativement élevée caractéristique du papier de mauvaise qualité, ralentissant la détérioration.
Le MgO est également utilisé comme revêtement protecteur dans les écrans plasma.
L'oxyde de magnésium est utilisé comme barrière d'oxyde dans les dispositifs à tunnel de spin. En raison de la structure cristalline de ses couches minces, qui peuvent être déposées par exemple par pulvérisation magnétron, il présente des propriétés supérieures à celles de l'Al2O3 amorphe couramment utilisé. En particulier, une polarisation de spin d'environ 85% a été obtenue avec MgO contre 40 à 60% avec de l'alumine. La valeur de la magnétorésistance tunnel est également nettement plus élevée pour le MgO (600% à température ambiante et 1 100% à 4,2 K) que pour l'Al2O3 (environ 70% à température ambiante). Le MgO est thermiquement stable jusqu'à environ 700 K, contre 600 K pour Al2O3.