Hidróxido de magnesio
 | |
2Xray.jpg/1280px-Mg(OH)2Xray.jpg) | |
| Nombres | |
|---|---|
| Nombre IUPAC Hidróxido de magnesio | |
Otros nombres
| |
| Identificadores | |
| |
Modelo 3D ( JSmol ) |
|
| EBICh |
|
| Química biológica |
|
| Araña química |
|
| Banco de medicamentos |
|
| Tarjeta informativa de la ECHA | 100.013.792 |
| Número CE |
|
| Número E | E528 (reguladores de acidez, ...) |
| 485572 | |
| BARRIL |
|
Identificador de centro de PubChem |
|
| Número RTECS |
|
| UNIVERSIDAD |
|
Panel de control CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Propiedades | |
| Mg(OH) 2 | |
| Masa molar | 58,3197 g/mol |
| Apariencia | Sólido blanco |
| Olor | Inodoro |
| Densidad | 2,3446 g/ cm3 |
| Punto de fusión | 350 °C (662 °F; 623 K) se descompone |
| |
Producto de solubilidad ( K sp ) | 5,61 × 10 −12 |
| −22,1 × 10 −6 cm3 / mol | |
Índice de refracción ( n D ) | 1.559 [1] |
| Estructura | |
| Hexagonal, hP3 [2] | |
| P 3 m1 N° 164 | |
a = 0,312 nm, c = 0,473 nm | |
| Termoquímica | |
Capacidad calorífica ( C ) | 77,03 J/mol·K |
Entropía molar estándar ( S ⦵ 298 ) | 64 J·mol −1 ·K −1 [3] |
Entalpía estándar de formación (Δ f H ⦵ 298 ) | −924,7 kJ·mol −1 [3] |
Energía libre de Gibbs (Δ f G ⦵ ) | −833,7 kJ/mol |
| Farmacología | |
| A02AA04 ( OMS ) G04BX01 ( OMS ) | |
| Peligros | |
| Etiquetado SGA : | |
 [4] | |
| Advertencia [4] | |
| H315 , H319 , H335 [4] | |
| P261 , P280 , P304+P340 , P305+P351+P338 , P405 , P501 [4] | |
| NFPA 704 (rombo cortafuegos) | |
| punto de inflamabilidad | Ininflamable |
| Dosis o concentración letal (LD, LC): | |
LD 50 ( dosis media ) | 8500 mg/kg (rata, oral) |
| Ficha de datos de seguridad (FDS) | Hoja de datos de seguridad externa |
| Compuestos relacionados | |
Otros aniones | Óxido de magnesio |
Otros cationes | |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para los materiales en su estado estándar (a 25 °C [77 °F], 100 kPa). | |
2Xray.jpg){kind=link}
El hidróxido de magnesio es un compuesto inorgánico con la fórmula química Mg(OH) 2 . Se encuentra en la naturaleza como el mineral brucita . Es un sólido blanco con baja solubilidad en agua ( K sp =5,61 × 10 −12 ). [5] El hidróxido de magnesio es un componente común de los antiácidos , como la leche de magnesia .
Preparación
El tratamiento de la solución de diferentes sales solubles de magnesio con agua alcalina induce la precipitación del hidróxido sólido Mg(OH) 2 :
- Mg2 + + 2OH− → Mg ( OH) 2
Como Mg2+
Es el segundo catión más abundante presente en el agua de mar después del Na+
, se puede extraer de forma económica directamente del agua de mar mediante alcalinización como se describe aquí arriba. A escala industrial, el Mg(OH) 2 se produce tratando el agua de mar con cal (Ca(OH) 2 ). Un volumen de 600 m 3 (160.000 galones estadounidenses) de agua de mar produce aproximadamente 1 tonelada (2.200 lb) de Mg(OH) 2 . Ca(OH) 2 ( K sp =5,02 × 10 −6 ) [6] es mucho más soluble que Mg(OH) 2 ( K sp =5,61 × 10 −12 ) y aumenta drásticamente elvalor de pH del agua de mar de 8,2 a 12,5. El Mg(OH) menos soluble
2precipita debido al efecto del ion común debido al OH−
añadido por la disolución de Ca(OH)
2: [7]
- Mg2 + + Ca(OH) 2 → Mg(OH) 2 + Ca2 +
Para las salmueras de agua de mar se pueden utilizar agentes precipitantes distintos del Ca(OH) 2 , cada uno con sus propios matices:
- El uso de Ca(OH) 2 puede producir CaSO 4 o CaCO 3 , lo que reduce la pureza final de Mg(OH) 2 .
- NH 4 OH , puede producir tricloruro de nitrógeno explosivo cuando la salmuera se utiliza para la producción de cloro.
- El NaOH como agente precipitante tiene tiempos de sedimentación más largos y es difícil de filtrar.
Se ha demostrado que el hidróxido de sodio, NaOH , es un mejor agente precipitante en comparación con el Ca(OH) 2 y el NH4OH debido a las mayores tasas de recuperación y pureza, y el tiempo de sedimentación y filtración se puede mejorar a bajas temperaturas y una mayor concentración de precipitados. Los métodos que implican el uso de agentes precipitantes son típicamente procesos por lotes. [8]
También es posible obtener Mg(OH) 2 a partir de agua de mar utilizando cámaras de electrólisis separadas por una membrana de intercambio catiónico. Este proceso es continuo, de menor costo y produce gas oxígeno, gas hidrógeno, ácido sulfúrico (si se utiliza Na2SO4; alternativamente , se puede utilizar NaCl para producir HCl ) y Mg(OH) 2 con una pureza del 98 % o superior. Es fundamental desairear el agua de mar para mitigar la coprecipitación de precipitados de calcio. [9]
Usos
Precursor del MgO
La mayor parte del Mg(OH) 2 que se produce industrialmente, así como la pequeña cantidad que se extrae, se convierte en magnesia fundida (MgO). La magnesia es valiosa porque es un mal conductor eléctrico y un excelente conductor térmico. [7]
Médico
Por lo general, el intestino absorbe sólo una pequeña cantidad del magnesio del hidróxido de magnesio (a menos que se tenga deficiencia de magnesio). Sin embargo, el magnesio se excreta principalmente por los riñones, por lo que el consumo diario y a largo plazo de leche de magnesia por parte de una persona que padece insuficiencia renal podría provocar, en teoría, hipermagnesemia . El magnesio no absorbido se excreta en las heces; el magnesio absorbido se excreta rápidamente en la orina. [10]
Aplicaciones
Neutralizador de acidez
Como antiácido, el hidróxido de magnesio se dosifica aproximadamente a 0,5–1,5 g en adultos y funciona por neutralización simple , en la que los iones de hidróxido del Mg(OH) 2 se combinan con iones H + ácidos (o iones hidronio ) producidos en forma de ácido clorhídrico por las células parietales del estómago , para producir agua.
Laxante
Como laxante, el hidróxido de magnesio se dosifica a 5-10 gramos (0,18-0,35 oz), y funciona de varias maneras. Primero, Mg 2+ se absorbe mal del tracto intestinal, por lo que extrae agua del tejido circundante por ósmosis . Este aumento en el contenido de agua no solo ablanda las heces, sino que también aumenta el volumen de heces en el intestino (volumen intraluminal) que estimula naturalmente la motilidad intestinal . Además, los iones Mg 2+ causan la liberación de colecistoquinina (CCK), lo que resulta en la acumulación intraluminal de agua y electrolitos y aumenta la motilidad intestinal. Algunas fuentes afirman que los iones hidróxido en sí mismos no juegan un papel significativo en los efectos laxantes de la leche de magnesia, ya que las soluciones alcalinas (es decir, soluciones de iones hidróxido) no son fuertemente laxantes, y las soluciones de Mg 2+ no alcalinas , como MgSO 4 , son laxantes igualmente fuertes, mol por mol. [11]
Historia de la leche de magnesia
El 4 de mayo de 1818, el inventor estadounidense Koen Burrows recibió una patente (n.° X2952) para el hidróxido de magnesio. [12] En 1829, Sir James Murray utilizó una preparación de "solución condensada de magnesia fluida" de su propio diseño [13] para tratar el dolor de estómago del Lord Teniente de Irlanda , el Marqués de Anglesey . Esto tuvo tanto éxito (se anunció en Australia y fue aprobado por el Real Colegio de Cirujanos en 1838) [14] que fue nombrado médico residente de Anglesey y dos Lords Tenientes posteriores, y nombrado caballero. Su producto de magnesia fluida fue patentado dos años después de su muerte, en 1873. [15]
El término leche de magnesia fue utilizado por primera vez por Charles Henry Phillips en 1872 para una suspensión de hidróxido de magnesio formulada a aproximadamente un 8 % p/v . [16] Se vendía bajo la marca Leche de Magnesia de Phillips para uso medicinal.
Los registros de la USPTO muestran que los términos "Milk of Magnesia" [17] y "Phillips' Milk of Magnesia" [18] han sido asignados a Bayer desde 1995. En el Reino Unido, el nombre no comercial (genérico) de "Milk of Magnesia" y "Phillips' Milk of Magnesia" es "Cream of Magnesia" (Magnesium Hydroxide Mixture, BP ).
Como aditivo alimentario
Se agrega directamente a los alimentos humanos y la FDA lo reconoce generalmente como seguro . [19] Se conoce como número E E528 .
El hidróxido de magnesio se comercializa para uso médico en forma de comprimidos masticables, cápsulas, polvo y suspensiones líquidas , a veces aromatizadas. Estos productos se venden como antiácidos para neutralizar el ácido estomacal y aliviar la indigestión y la acidez de estómago . También es un laxante para aliviar el estreñimiento . Como laxante, la fuerza osmótica de la magnesia actúa para extraer líquidos del cuerpo. Las dosis altas pueden provocar diarrea y pueden agotar el suministro de potasio del cuerpo , lo que a veces provoca calambres musculares . [20]
Algunos productos de hidróxido de magnesio vendidos para uso antiácido (como Maalox ) están formulados para minimizar los efectos laxantes no deseados mediante la inclusión de hidróxido de aluminio , que inhibe las contracciones de las células del músculo liso en el tracto gastrointestinal, [21] contrarrestando así las contracciones inducidas por los efectos osmóticos del hidróxido de magnesio.
Otros usos de nicho
El hidróxido de magnesio también es un componente del antitranspirante . [22]
Tratamiento de aguas residuales
El polvo de hidróxido de magnesio se utiliza industrialmente para neutralizar aguas residuales ácidas. [23] También es un componente del método Biorock para construir arrecifes artificiales . La principal ventaja del Mg(OH)
2sobre Ca(OH)
2, consiste en imponer un pH más bajo, más compatible con el del agua de mar y la vida marina: pH 10,5 para Mg(OH)
2en lugar de pH 12,5 con Ca(OH)
2.
Retardante de fuego
El hidróxido de magnesio natural ( brucita ) se utiliza comercialmente como retardante del fuego. La mayor parte del hidróxido de magnesio utilizado industrialmente se produce de forma sintética. [24] Al igual que el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio sólido tiene propiedades supresoras de humo y retardantes de llama . Esta propiedad se atribuye a la descomposición endotérmica que sufre a 332 °C (630 °F):
- Mg( OH ) 2 → MgO + H2O
El calor absorbido por la reacción retarda el fuego al retrasar la ignición de la sustancia asociada. El agua liberada diluye los gases combustibles. Los usos comunes del hidróxido de magnesio como retardante de llama incluyen aditivos para aislamiento de cables, plásticos aislantes, techos y varios revestimientos retardantes de llama. [25] [26] [27] [28] [29]
Mineralogía
La brucita , la forma mineral de Mg(OH) 2 que se encuentra comúnmente en la naturaleza, también se presenta en los minerales arcillosos 1:2:1 , entre otros, en la clorita , en la que ocupa la posición de intercapa normalmente llena por cationes monovalentes y divalentes como Na + , K + , Mg2 + y Ca2 + . Como consecuencia, las intercapas de clorita están cementadas por la brucita y no pueden hincharse ni encogerse.
La brucita, en la que algunos de los cationes Mg2 + han sido sustituidos por cationes Al3 + , adquiere carga positiva y constituye la base principal del hidróxido doble estratificado (LDH). Los minerales LDH como la hidrotalcita son potentes sorbentes de aniones, pero son relativamente raros en la naturaleza.
La brucita también puede cristalizar en el cemento y el hormigón en contacto con el agua de mar . De hecho, el catión Mg 2+ es el segundo catión más abundante en el agua de mar, justo detrás del Na + y antes del Ca 2+ . Debido a que la brucita es un mineral hinchable, provoca una expansión volumétrica local responsable de la tensión de tracción en el hormigón. Esto conduce a la formación de grietas y fisuras en el hormigón, acelerando su degradación en el agua de mar.
Por la misma razón, la dolomita no puede utilizarse como agregado de construcción para la fabricación de hormigón. La reacción del carbonato de magnesio con los hidróxidos alcalinos libres presentes en el agua intersticial del cemento también conduce a la formación de brucita expansiva.
- MgCO 3 + 2 NaOH → Mg(OH) 2 + Na 2 CO 3
Esta reacción, una de las dos principales reacciones álcali-agregado (AAR), también se conoce como reacción álcali-carbonato .
Véase también
- Portlandita – hidróxido de calcio: Ca(OH)
2
Referencias
- ^ Patnaik, Pradyot (2003). Manual de productos químicos inorgánicos. Nueva York: McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.OCLC 50252041 .
- ^ Toshiaki Enoki e Ikuji Tsujikawa (1975). "Comportamientos magnéticos de un imán aleatorio, Ni p Mg (1− p ) (OH) 2 ". J. Phys. Soc. Jpn . 39 (2): 317–323. Bibcode :1975JPSJ...39..317E. doi :10.1143/JPSJ.39.317.
- ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos (6.ª ed.). Houghton Mifflin Company. pág. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ abcd «Hidróxido de magnesio». American Elements . Consultado el 9 de mayo de 2019 .
- ^ Manual de química y física (76.ª edición). CRC Press. 12 de marzo de 1996. ISBN 0849305969.
- ^ Rumble, John (18 de junio de 2018). Manual de química y física del CRC (99.ª edición). CRC Press. págs. 5-188. ISBN 978-1138561632.
- ^ ab Seeger, Margarete; Otón, Walter; Flick, Guillermo; Bickelhaupt, Friedrich; Akkerman, Otto S. "Compuestos de magnesio". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a15_595.pub2. ISBN 978-3527306732.
- ^ Fontana, Danilo; Forte, Federica; Pietrantonio, Massimiliana; Pucciarmati, Stefano; Marcoaldi, Caterina (1 de diciembre de 2023). "Recuperación de magnesio a partir de salmueras de desalinización de agua de mar: una revisión técnica". Medio ambiente, desarrollo y sostenibilidad . 25 (12): 13733–13754. Código Bibliográfico :2023EDSus..2513733F. doi : 10.1007/s10668-022-02663-2 .
- ^ Sano, Yoshihiko; Hao, YiJia; Kuwahara, Fujio (1 de noviembre de 2018). "Desarrollo de un sistema basado en electrólisis para recuperar continuamente magnesio del agua de mar". Heliyon . 4 (11): e00923. Bibcode :2018Heliy...400923S. doi : 10.1016/j.heliyon.2018.e00923 . PMC 6249789 . PMID 30839823.
- ^ "hidróxido de magnesio". Biblioteca Global de Medicina de la Mujer . Archivado desde el original el 14 de enero de 2018. Consultado el 14 de marzo de 2023 .
- ^ Tedesco, Frances J.; DiPiro, Joseph T. (1985). "Uso de laxantes en el estreñimiento". The American Journal of Gastroenterology . 80 (4): 303–309. PMID 2984923.
- ^ Patente USX2952 - Magnesia, medicinal, líquida - Google Patents
- ^ Michael Hordern . Un mundo en otro lugar (1993), pág. 2.
- ^ "Solución condensada de magnesia fluida de Sir James Murray". The Sydney Morning Herald . Vol. 21, núm. 2928. 7 de octubre de 1846. pág. 1, columna 4.
- ^ Historia del Ulster. Sir James Murray, inventor de la leche de magnesia. 1788 a 1871 Archivado el 5 de junio de 2011 en Wayback Machine , 24 de febrero de 2005
- ^ ¿ Cuándo se presentó la Leche de Magnesia de Phillips? Archivado el 22 de junio de 2017 en Wayback Machine FAQ, phillipsrelief.com, consultado el 4 de julio de 2016
- ^ Resultados del servidor web TARR: Leche de Magnesia
- ^ Resultados del servidor web TARR: Leche de magnesia de Phillips
- ^ "Resumen del compuesto CID 14791 - Hidróxido de magnesio". PubChem.
- ^ Hidróxido de magnesio – Revolution Health
- ^ Washington, Neena (2 de agosto de 1991). Antiácidos y agentes antirreflujo . Boca Raton, FL: CRC Press. p. 10. ISBN 0-8493-5444-7.
- ^ La leche de magnesia es un buen antitranspirante
- ^ Aileen Gibson y Michael Maniocha. Libro blanco: El uso de lechada de hidróxido de magnesio para el tratamiento biológico de aguas residuales industriales y municipales, 12 de agosto de 2004
- ^ Rothon, RN (2003). Compuestos poliméricos rellenos de partículas . Shrewsbury, Reino Unido: Rapra Technology. págs. 53–100.
- ^ Hollingbery, LA; Hull, TR (2010). "La descomposición térmica de la huntita y la hidromagnesita: una revisión". Thermochimica Acta . 509 (1–2): 1–11. doi :10.1016/j.tca.2010.06.012.
- ^ Hollingbery, LA; Hull, TR (2010). "El comportamiento ignífugo de la huntita y la hidromagnesita: una revisión". Degradación y estabilidad de polímeros . 95 (12): 2213–2225. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2010.08.019.
- ^ Hollingbery, LA; Hull, TR (2012). "Los efectos retardantes del fuego de la huntita en mezclas naturales con hidromagnesita". Degradación y estabilidad de polímeros . 97 (4): 504–512. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2012.01.024.
- ^ Hollingbery, LA; Hull, TR (2012). "La descomposición térmica de mezclas naturales de huntita e hidromagnesita". Thermochimica Acta . 528 : 45–52. Código Bibliográfico :2012TcAc..528...45H. doi :10.1016/j.tca.2011.11.002.
- ^ Hull, TR; Witkowski, A; Hollingbery, LA (2011). "Acción retardante al fuego de los rellenos minerales". Degradación y estabilidad de polímeros . 96 (8): 1462–1469. doi :10.1016/j.polymdegradstab.2011.05.006. S2CID 96208830.
