Карбонат магнію

Шаблон:Речовина Карбона́т ма́гнію, ма́гній карбона́т — неорганічна сполука складу MgCO₃. За звичайних умов є білими кристалами, що мають діамагнітні властивості.

У холодній воді він не розчиняється (ДР=6,82⋅10^-6), а в гарячій переходить у гідроксокарбонат Mg₂(OH)₂CO₃.

Застосовується у виготовленні вогнетривких матеріалів, пігментів. Використовується як харчовий додаток (E504).

Поширення у природі

Магнезит

У земній корі карбонат магнію може перебувати у вільному стані, у формі кристалогідратів, а також у складі осно́вних і подвійних солей.

Чистому карбонату магнію відповідає мінерал магнезит. До кристалогідратів відносяться: Шаблон:Нп MgCO₃·2H₂O, несквегоніт MgCO₃·3H₂O і лансфордит MgCO₃·5H₂O.

До мінералів з осно́вним складом (суміш карбонату і гідроксиду магнію) належать: артиніт MgCO₃·Mg(OH)₂·3H₂O, гідромагнезит 4MgCO₃·Mg(OH)₂·4H₂O, Шаблон:Нп 4MgCO₃·Mg(OH)₂·5H₂O, йошикаваїт 4MgCO₃·Mg(OH)₂·8H₂O.

Серед подвійних солей значне поширення має доломіт CaCO₃·MgCO₃ — разом з магнезитом він відноситься до основних джерел для отримання карбонату магнію, а також чистого магнію. До інших розповсюджених мінералів належать такі, що містять:

• спільний іон магнію: брейннерит (Mg,Fe)CO₃, MgCO₃·MgCl₂·7H₂O, MgCO₃·MgBr₂·7H₂O, MgCO₃·MgBr₂·8H₂O;
• спільний карбонат-іон: MgCO₃·Na₂CO₃, MgCO₃·K₂CO₃·8H₂O, MgCO₃·KHCO₃·4H₂O, MgCO₃·NH₄CO₃·4H₂O, MgCO₃·Na₂CO₃.

Отримання

Основним способом добування карбонату магнію є переробка мінеральної сировини.

До застосовуваних синтетичних способів належить, зокрема, обробка суспензії гідроксиду магнію вуглекислим газом під тиском 3,5—5 атм і за температури нижче 50 °C, внаслідок чого утворюється гідрокарбонат магнію, який потім прокалюють у струмені сухого повітря при 130 °C:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\stackrel{130^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}$

Також застосовується метод, що полягає у взаємодії карбонатів з іншими солями магнію:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{K}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{K}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}\mathrm{a}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}$

Такі реакції проводять в умовах високого тиску вуглекислого газу, оскільки безводний MgCO₃ в інший спосіб виділити не вдається.

Хімічні властивості

При нагріванні понад 350 °C карбонат магнію розкладається на оксид магнію і CO₂

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\stackrel{350-650^{o}C}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

У воді він не розчинний, однак при дії вуглекислого газу може утворювати розчинний гідрокарбонат, який зумовлює наявність тимчасової твердості води та руйнується при кипінні:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{(}\mathrm{H}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}$

У гарячій воді він також може утворювати гідроксокарбонат, який із часом, у присутності вуглекислого газу, розкладається до вихідного карбонату:

$\mathrm{2}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{\rightleftarrows }\mathrm{M}{\mathrm{g}}_{\mathrm{2}}\mathrm{(}\mathrm{O}\mathrm{H}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Як й інші карбонати, MgCO₃ є нестійким до дії кислот:

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{F}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}{\mathrm{F}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{H}\mathrm{C}\mathrm{l}\mathrm{⟶}\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{l}}_{\mathrm{2}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

$\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{(}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{4}}{\mathrm{)}}_{\mathrm{2}}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}\mathrm{(}\mathrm{c}\mathrm{o}\mathrm{n}\mathrm{c}\mathrm{.}\mathrm{)}}\stackrel{t}{\to }\mathrm{M}\mathrm{g}\mathrm{S}{\mathrm{O}}_{\mathrm{4}}\mathrm{+}\mathrm{2}\mathrm{N}{\mathrm{H}}_{\mathrm{3}}\mathrm{+}{\mathrm{H}}_{\mathrm{2}}\mathrm{O}\mathrm{+}\mathrm{C}{\mathrm{O}}_{\mathrm{2}}$

Застосування

Карбонат магнію застосовують у виготовленні вогнетривкої цегли, футеровки металургійних печей, цементу. Він є пігментом у фарбах, кераміці. Його добавки у пластик збільшують вогнестійкість матеріалу і зменшують димоутворення. Високочистий карбонат у медицині є препаратом антацидної дії.

У харчовій промисловості карбонат магнію відіграє роль фіксатора забарвлення, регулятора кислотності, антиспікаючого агента. У переліку харчових додатків він має код E504.

Див. також

• Доломіт
• Твердість води

Джерела

• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-en
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru
• Шаблон:Книга Шаблон:Ref-ru

Посилання

• МАГНІЮ КАРБОНАТ Шаблон:Webarchive //Фармацевтична енциклопедія