Óxido de magnesio

El óxido de magnesio (MgO), o magnesia, es un compuesto químico mineral sólido higroscópico blanco que se produce en la naturaleza como periclasa y es una fuente de magnesio. Tiene la fórmula empírica de MgO y se compone de un enrejado de iones Mg²⁺ y los iones O^2- unidos por enlace iónico. Forma hidróxido de magnesio en presencia de agua (MgO + H₂O → Mg (OH)₂), pero puede ser revertida por calentamiento para separar la humedad.

El óxido de magnesio se conoce históricamente como magnesia alba (literalmente, el mineral blanco de Magnesia - otras fuentes dan magnesia alba, como el MgCO₃), para diferenciarlo de la magnesia negra, un mineral negro que contiene lo que hoy se conoce como óxido de manganeso (II).

Obtención y producción

El óxido de magnesio se produce de manera espontánea a partir de magnesio metálico en contacto con el oxígeno del aire, aunque se pasiva rápidamente a temperatura ambiente:

$\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{+}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}$

El óxido de magnesio se produce por la calcinación del carbonato de magnesio o del hidróxido de magnesio:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{813K}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

También se obtiene por tratamiento de cloruro de magnesio con cal seguido por el calor:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{O}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{\mathrm{\Delta }}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

La calcinación a diferentes temperaturas produce óxido de magnesio con diferente reactividad. Las propiedades del óxido de magnesio obtenido por calcinación son altamente dependientes de la temperatura a la que se lleva a cabo:

• Entre 700 °C y 1000 °C, se obtiene un producto de una amplia variedad de aplicaciones industriales, tales como pigmento para pintura, relleno para papel y otros materiales sintéticos. Se trata de una magnesia en forma reactiva, que a veces se llama magnesia cáustica.
• Entre 1000 °C y 1500 °C, se obtiene un producto químicamente menos reactivo que es muy adecuado para aplicaciones que requieren un lento deterioro: fertilizantes, suplementos alimenticios para el ganado, etc;
• Entre 1500 °C y 2000 °C, la magnesia obtenida se denomina "sinterizada" y es muy estable, incluso a alta temperatura. Encuentra su principal uso como material refractario: ladrillos para hornos, crisoles de revestimiento interno utilizados en la metalurgia, retardante de llama para la industria de la construcción, etc.

Aplicaciones

La aplicación principal es como material refractario. Un material refractario es aquel material que física y químicamente es estable a altas temperaturas. "Con mucho, el mayor consumidor de magnesia en todo el mundo es la industria refractaria, que consume alrededor del 56% de la magnesia en los Estados Unidos en 2004, el 44% restante se utiliza en la agricultura, química, construcción, medio ambiente y otras aplicaciones industriales."

Biomedicina

Entre las nanopartículas de óxido metálico, el magnesio Las nanopartículas de óxido (NP de MgO) tienen distintas propiedades fisicoquímicas y biológicas, incluidas biocompatibilidad, biodegradabilidad, alta bioactividad, importantes propiedades antibacterianas y buena Propiedades mecánicas, que lo convierten en una buena opción como refuerzo en composites.

Cemento

El MgO es uno de los parámetros de calidad en la fabricación del cemento Portland en plantas de proceso seco. Si se agrega demasiado MgO, el cemento puede llegar a ser expansivo. La composición química de los cementos se da siempre en forma de óxidos.

Agricultura

El contenido de magnesio de un fertilizante se da en forma de MgO. Para pasar de Mg a MgO solo hay que multiplicar la concentración de Mg por el factor de conversión 1,658.

Desecante

El MgO es un desecante relativamente pobre, pero debido a que neutraliza a los ácidos de óxido de azufre que se generan en el proceso Kraft, es utilizado en muchas bibliotecas para preservar libros.

Medicina

En medicina, el óxido de magnesio en suspensión acuosa (leche de magnesia) se utiliza para el alivio de la acidez como un antiácido, y como un laxante a corto plazo. También se utiliza para mejorar los síntomas de la indigestión. Los efectos secundarios del óxido de magnesio pueden incluir náuseas y calambres. En cantidades suficientes para obtener un efecto laxante, los efectos secundarios del uso a largo plazo incluyen enterolitos que resultan en obstrucción intestinal.