أكسيد المغنيسيوم CAS: 1309-48-4

أكسيد المغنيسيوم، المعروف أيضًا على نطاق واسع باسم المغنيسيا، هو أكسيد أساسي من أكاسيد الفلزات القلوية الترابية، صيغته الكيميائية MgO. يظهر كمادة بلورية بيضاء مسحوقة، ويتميز بمقاومة حرارية فائقة، حيث تصل درجة انصهاره إلى 2,852 درجة مئوية ودرجة غليانه إلى 3,600 درجة مئوية، بالإضافة إلى كثافة نوعية تبلغ 3.58 تحت ظروف درجة حرارة الغرفة القياسية البالغة 25 درجة مئوية.

من حيث الذوبانية الكيميائية، يمكن للمركب أن يذوب في المحاليل الحمضية وسوائل أملاح الأمونيوم. عند تعرضه للماء، يتحلل مائيًا ببطء ويتحول إلى هيدروكسيد المغنيسيوم. علاوة على ذلك، فإن أكسيد المغنيسيوم قادر على إنتاج بيكربونات المغنيسيوم بعد التفاعل مع الماء المشبع بثاني أكسيد الكربون.

هذه المادة الكيميائية ذات طبيعة استرطابية. يمكنها امتصاص الرطوبة وثاني أكسيد الكربون باستمرار من الهواء المحيط أثناء التخزين والتطبيق. بالإضافة إلى ذلك، فإن التحلل الحراري لأكسيد المغنيسيوم سيطلق أبخرة غازية مهيجة، وهي خاصية ملحوظة تتطلب الانتباه في التشغيل العملي والمعالجة بدرجات حرارة عالية.

يتم تصنيع أكسيد المغنيسيوم بشكل أساسي من مواد خام تشمل المغنيسيت (MgCO₃)، والدولوميت (MgCO₃·CaCO₃)، وموارد مياه البحر. في التصنيع الصناعي، التقنية السائدة هي التكليس عالي الحرارة لخامات المغنيسيت أو الدولوميت لإحداث تفاعلات تحلل حراري لتحضير المنتج. وهناك نهج تحضيري ناضج آخر يستخدم مياه البحر كمادة خام: حيث يتم إضافة هيدروكسيد الكالسيوم إلى مياه البحر لترسيب وسائط هيدروكسيد المغنيسيوم، والتي يتم تكليسها بعد ذلك للحصول على منتجات أكسيد المغنيسيوم النهائية. علاوة على ذلك، يمكن أيضًا استخدام محاليل كلوريد المغنيسيوم المعاد تدويرها من مياه البحر أو النفايات السائلة لاستخراج البروم في الإنتاج. عن طريق إضافة هيدروكسيد الصوديوم أو كربونات الصوديوم إلى هذه المحاليل، يمكن توليد رواسب هيدروكسيد المغنيسيوم وكربونات المغنيسيوم الأساسية بشكل منفصل، ويمكن تحويل هذه الرواسب إلى أكسيد المغنيسيوم عبر المعالجة الحرارية العالية. حاليًا، يعتمد المصنعون المحليون في الصين بشكل أساسي على المغنيسيت، والدولوميت، والمحلول الملحي الطبيعي، وخام الملح الصلب كمواد خام أساسية لإنتاج أكسيد المغنيسيوم.

باعتباره أحد أهم المنتجات الكيميائية المحتوية على المغنيسيوم، يحتل أكسيد المغنيسيوم المرتبة الأولى من حيث حجم الإنتاج، حيث يشكل حوالي 75% من إجمالي إنتاج المواد الكيميائية الصناعية للمغنيسيوم. تُعرف المنتجات المكلسة عند درجات حرارة أقل من 900 درجة مئوية باسم المغنيسيا المحروقة الخفيفة. تتميز هذه المادة بكثافة حجمية منخفضة، ومساحة سطحية كبيرة، وأداء امتصاص ممتاز، مما يمنحها قابلية تطبيق صناعي متعددة الاستخدامات. يمكن استخدامها كمحفز فعال وحشو مقوٍ لمواد المطاط المركبة، وتعمل كمادة خام أساسية لتحضير أسمنت أوكسي كلوريد المغنيسيوم عند خلطها بمحلول كلوريد المغنيسيوم. إلى جانب الاستخدام الصناعي، تُستخدم المغنيسيا المحروقة الخفيفة على نطاق واسع في مجالات البناء والطب والزراعة. يمكن مزجها في مواد البناء لتحقيق تأثيرات مثبطة للهب، وتُستخدم في المستحضرات الصيدلانية لتخفيف فرط حموضة المعدة وعلاج أمراض القرحة الهضمية. في معظم التركيبات الطبية، تُخلط مع كربونات الكالسيوم لتخفيف الأثر الجانبي الملين لأكسيد المغنيسيوم النقي. في الزراعة، تُضاف عادةً إلى علف الماشية وأسمدة المحاصيل لتوفير العناصر الغذائية الأساسية من المغنيسيوم للحيوانات والنباتات.

يُصنف أكسيد المغنيسيوم المكلس عند درجة حرارة 950–1050 درجة مئوية كمغنيسيا محروقة خفيفة. تتميز هذه المادة بكثافة حجمية أعلى، وتوزيع حجم حبيبات مستقر، ونشاط ترطيب محسّن. في الممارسة الصناعية، يُستخدم على نطاق واسع كعامل تحرير لألواح الفولاذ السيليكوني. أثناء المعالجة بدرجة حرارة عالية، يمكن أن يتفاعل مع ثاني أكسيد السيليكون على سطح الفولاذ لتوليد طبقة واقية من سيليكات المغنيسيوم. تعمل الطبقة الحاجزة المتكونة على تجنب الالتصاق والتلبيد لركائز الفولاذ السيليكوني تحت ظروف التسخين القصوى بشكل فعال، مما يضمن جودة معالجة المنتجات النهائية.

على النقيض من ذلك، يتم تصنيع المغنيسيا المحروقة بشدة تحت درجات حرارة تكليس عالية تتراوح بين 1500 درجة مئوية و1800 درجة مئوية. وبفضل التلبيد في درجات حرارة فائقة الارتفاع، تتميز هذه المادة بكثافة حجمية كبيرة ومساحة سطحية محددة صغيرة نسبيًا. كما توفر استقرارًا حراريًا ممتازًا ونشاطًا كيميائيًا منخفضًا، وهو ما ينعكس في معدل ترطيبها البطيء وقابلية ذوبانها المنخفضة في المحاليل الحمضية. ونظرًا لهذه الخصائص الفيزيائية والكيميائية الفائقة، تُعد المغنيسيا المحروقة بشدة مادة خام حرارية مثالية، تُستخدم على نطاق واسع في تصنيع البوتقات ذات درجات الحرارة العالية ومواد تبطين الأفران الصناعية للتطبيقات الصناعية ذات درجات الحرارة العالية.