Магнезиум хлорид — неорганско соединение со формулатаMgCl 2. Формира хидрати MgCl 2·nH 2O, каде што n може да се движи од 1 до 12. Овие соли се безбојни или бели цврсти материи кои се многу растворливи во вода. Овие соединенија и нивните раствори, кои се наоѓаат во природата, имаат различни практични намени. Анхидридниот магнезиум хлорид е главниот претходник на металот на магнезиум, кој се произведува во големи размери. Хидрираниот магнезиум хлорид е најлесно достапната форма.[1]
Добивање
Магнезиум хлоридот може да се екстрахира од саламура или морска вода. Во Северна Америка, се произведува првенствено од саламура од Great Salt Lake. Во долината на Јордан се добива од Мртвото Море. Минералот бишофит (MgCl 2· 6H2O) се извлекува (со ископување раствор) од древното морско дно, на пример, морското дно на Зехштајн во северозападна Европа. Некои наслаги произлегуваат од високата содржина на магнезиум хлорид во исконскиот океан.[2] Некои видови на магнезиум хлорид се добиваат од испарување на морската вода.
MgCl 2 кристализира во кадмиум хлорид CdCl 2мотив, кој се одликува со октаедрални Mg центри. Со формулата се познати неколку хидрати MgCl 2·nH 2O, и секој губи вода при загревање: n = 12 (−16.4 °C), 8 (−3.4 °C), 6 (116.7 °C), 4 (181 °C), 2 (about 300 °C).[3] Во хексахидрат, на Mg2+ е исто така октаедрален, но е координиран со шест водни лиганди.[4] Топлинска дехидрација на хидратите MgCl 2·nH 2O (n = 6, 12) не се одвива директно.[5] Анхидридниот MgCl 2 се произведува индустриски со загревање на комплексната сол наречена хексаминомагнезиум дихлорид [Mg(NH 3) 6]2+(Cl− ) 2.[1]
Како што сугерира постоењето на хидрати, анхидридниот MgCl 2 е слаба Луисова киселина. Еден дериват е тетраетиламониум тетрахлоромагнезат [N(CH 2CH 3) 4] 2[MgCl 4], а другиот адукт е MgCl 2(TMEDA).[6] Во координативниот полимер со формулата MgCl 2(dioxane) 2, Mg завзема октаедарна геометрија .[7] Луисовата киселост на магнезиум хлоридот се рефлектира во неговата деликесценција, што значи дека ја привлекува влагата од воздухот до степен до кој цврстото се претвора во течност.
Апликација
Прекурзори за Mg метал
Анхидридниот MgCl 2е главниот претходник на металниот магнезиум. Редукцијата на Mg2+ во метален Mg се врши со електролиза во стопена сол.[1][8] Како што е случајот и со алуминиумот, електролизата во воден раствор не е можна бидејќи произведениот метален магнезиум веднаш би реагирал со вода, или со други зборови водата H+ би се редуцирала во гасовити H 2 пред да дојде до редукција на Mg. Значи, директна електролиза на стопена MgCl 2 во отсуство на вода е потребена бидејќи потенцијалот за редукција за да се добие Mg е помал од доменот на стабилност на водата на Eh–pH дијаграмот (Pourbaix diagram).
MgCl 2 → Mg + Cl 2
Производството на метален магнезиум на катодата (редукција на реакција) е придружено со оксидација на хлоридните анјони на анодата со ослободување на гасовит хлор. Овој процес се развива на големо индустриско ниво.
Контрола на прашина и ерозија
Магнезиум хлоридот е една од многуте супстанции што се користат за контрола на прашина, стабилизација на почвата и ублажување на ерозијата од ветер.[9] Кога магнезиум хлоридот се нанесува на патишта и области на гола почва, се јавуваат и позитивни и негативни проблеми со перформансите кои се поврзани со многу фактори на примена.[10]
Катализа
Катализаторите Ziegler-Natta, кои се користат комерцијално за производство на полиолефини, често содржат MgCl 2 како катализаторска поддршка.[11] Воведувањето на MgCl 2 го поддржува зголемувањето на активноста на традиционалните катализатори и овозможи развој на високо стереоспецифични катализатори за производство на полипропилен.[12]
Магнезиум хлоридот е исто така катализатор на Луисова киселина во реакциите на алдол.[13]
Контрола на мраз
Слика од камион кој нанесува течен одмрзнувач (магнезиум хлорид) на градските улици.
Магнезиум хлоридот се користи за нискотемпературно одмрзнување на автопати, тротоари и паркинзи. Кога автопатите се во лоша состојба поради замрзнатите услови, магнезиум хлоридот се нанесува за да се спречи врзувањето на мразот со коловозот, овозможувајќи им на снежните плугови поефикасно да ги расчистат третираните патишта.
За да се спречи формирање на мраз на коловозот, магнезиум хлоридот се нанесува на три начини: против мраз, што вклучува негово ширење по патиштата за да се спречи лепење и формирање на снег; предмокрење, што значи дека течната формулација на магнезиум хлорид се прска директно на солта додека се шири на коловозот, мокрејќи ја солта така што ќе се залепи на патот; и предтретман, кога магнезиум хлоридот и солта се мешаат заедно пред да се натоварат на камиони и да се шират на асфалтираните патишта. Калциум хлоридот го оштетува бетонот двапати побрзо од магнезиум хлоридот.[14] Количината на магнезиум хлорид треба да се контролира кога се користи за одмрзнување бидејќи може да предизвика загадување на животната средина.[15]
Магенизиум хлоридот (E511[16]) е важен коагулант кој се користи при подготовка на тофу од млеко од соја.
Во Јапонија се продава како nigari (にがり, потекнува од јапонскиот збор за „горчлив"), бел прав произведен од морска вода со испарување откако ќе се отстрани натриум хлоридот. Во Кина, се нарекува lushui (卤水).
Nigari или Iushui е, всушност, природен магнезиум хлорид, што значи дека не е целосно рафиниран (содржи до 5% магнезиум сулфат и разни минерали). Кристалите потекнуваат од езерата во кинеската провинција Кингхаи, за потоа да се преработат во Јапонија.
Тоа е евтин диетален додаток во исхраната кој обезбедува магнезиум, па оттука и неговиот интерес во поглед на општиот дефицит во нашата тековна потрошувачка (за да биде целосно здраво, човечкото тело особено мора да има корист од рамнотежата помеѓу калциумот и магнезиумот). Тоа е исто така состојка во детската формула за млеко[17]
Градинарство и хортикултура
Бидејќи магнезиумот е подвижна хранлива материја, магнезиум хлоридот може ефикасно да се користи како замена за магнезиум сулфат (сол Епсом) за да помогне во коригирање на недостатокот на магнезиум кај растенијата преку хранење со листови. Препорачаната доза на магнезиум хлорид е помала од препорачаната доза на магнезиум сулфат (20 g/L).[18] Ова се должи првенствено на хлорот присутен во магнезиум хлоридот, кој лесно може да достигне токсични нивоа ако се применува претерано или често.[19]
Откриено е дека повисоките концентрации на магнезиум во доматите и некои растенија од пиперка може да ги направат поподложни на болести предизвикани од инфекција на бактеријата Xanthomonas campestris, бидејќи магнезиумот е неопходен за раст на бактериите..[20]
Појава
Хемиски состав на морската сол
Концентрациите на магнезиум во природната морска вода се помеѓу 1250 и 1350 mg/L, околу 3,7% од вкупната содржина на минерали во морска вода. Минералите од Мртвото Море содржат значително поголем сооднос на магнезиум хлорид, 50,8%. Карбонатите и калциумот се од суштинско значење за целиот раст на коралите, коралните алги, школките и безрбетниците. Магнезиумот може да биде осиромашен со мангрови растенија и употреба на прекумерна варова вода или со надминување на природните вредности на калциум, алкалност и pH вредност.[21] Најчестата минерална форма на магнезиум хлорид е неговиот хексахидрат, бишофит.[22][23] Анхидридното соединение се јавува многу ретко, како хлоромагнезит.[23] Магнезиум хлорид-хидроксиди, коршуновскит и непскоеит, исто така се многу ретки.[23][24][25]
Токсикологија
Магнезиумовите јони имаат горчлив вкус, а растворите на магнезиум хлорид се горчливи во различни степени, во зависност од концентрацијата.
Токсичноста на магнезиум од соли на магнезиум е ретка кај здрави индивидуи со нормална исхрана, бидејќи вишокот на магнезиум лесно се излачува во урината преку бубрезите. Опишани се неколку случаи на орална токсичност на магнезиум кај лица со нормална бубрежна функција кои внесуваат големи количини на соли на магнезиум, но тоа е ретко. Ако се јаде голема количина на магнезиум хлорид, тоа ќе има ефекти слични на магнезиум сулфат, предизвикувајќи дијареа, иако сулфатот исто така придонесува за лаксативното дејство на магнезиум сулфатот, така што ефектот од хлоридот не е толку тежок.
Токсичност кај растенијата
Хлоридпт (Cl− ) и магнезиумот (Mg2+) и двете се есенцијални хранливи материи важни за нормален раст на растенијата. Премногу од која било хранлива материја може да му наштети на растението, иако концентрациите на фолијарниот хлорид се посилно поврзани со оштетувањето на листовите отколку магнезиумот. Високи концентрации на MgCl 2 јоните во почвата може да бидат токсични или да ги променат односите со водата така што растението не може лесно да акумулира вода и хранливи материи. Откако ќе влезе во фабриката, хлоридот се движи низ системот за спроведување на водата и се акумулира на маргините на листовите или иглите, каде што најпрво се појавува умрење. Листовите се ослабени или убиени, што може да доведе до смрт на дрвото.[26]
Забелешки и наоди
Notes
↑ 1,01,11,2Margarete Seeger; Walter Otto; Wilhelm Flick; Friedrich Bickelhaupt; Otto S. Akkerman, „Magnesium Compounds“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Weinheim: Wiley-VCH, doi:10.1002/14356007.a15_595.pub2
↑Hisahiro Ueda and Takazo Shibuya (2021). „Composition of the Primordial Ocean Just after Its Formation: Constraints from the Reactions between the Primitive Crust and a Strongly Acidic, CO2-Rich Fluid at Elevated Temperatures and Pressures“. Minerals. Minerals 2021, 11(4), p. 389. 11 (4): 389. doi:10.3390/min11040389.
↑Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry Academic Press: San Diego, 2001. ISBN0-12-352651-5.
↑Wells, A. F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN0-19-855370-6.
↑See notes in Rieke, R. D.; Bales, S. E.; Hudnall, P. M.; Burns, T. P.; Poindexter, G. S. "Highly Reactive Magnesium for the Preparation of Grignard Reagents: 1-Norbornane Acid", Organic Syntheses, Collected Volume 6, p. 845 (1988). „Архивиран примерок“(PDF). Архивирано од изворникот(PDF) на 2007-09-30. Посетено на 2007-05-10.
↑N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.
↑Dennis B. Malpass (2010). „Commercially Available Metal Alkyls and Their Use in Polyolefin Catalysts“. Во Ray Hoff; Robert T. Mathers (уред.). Handbook of Transition Metal Polymerization Catalysts. John Wiley & Sons, Inc. стр. 1–28. doi:10.1002/9780470504437.ch1. ISBN9780470504437.
↑Evans, David A.; Tedrow, Jason S.; Shaw, Jared T.; Downey, C. Wade (2002). „Diastereoselective Magnesium Halide-Catalyzed anti-Aldol Reactions of Chiral N-Acyloxazolidinones“. Journal of the American Chemical Society. 124 (3): 392–393. doi:10.1021/ja0119548. PMID11792206.
↑Jain, J., Olek, J., Janusz, A., and Jozwiak-Niedzwiedzka, D., "Effects of Deicing Salt Solutions on Physical Properties of Pavement Concretes", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2290, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2012, pp. 69-75. doi:10.3141/2290-09.
↑Dai, H.L.; Zhang, K.L.; Xu, X.L.; Yu, H.Y. (2012). „Evaluation on the Effects of Deicing Chemicals on Soil and Water Environment“. Procedia Environmental Sciences (англиски). 13: 2122–2130. doi:10.1016/j.proenv.2012.01.201.
