炭酸マグネシウム(Mg CO 3、古名マグネシア・アルバ)は、無色または白色の固体である無機塩です。炭酸マグネシウムには、水和物や塩基性の形態も鉱物として存在します。
最も一般的な炭酸マグネシウムの形態は、マグネサイト(MgCO 3 )と呼ばれる無水塩と、バリングトナイト(MgCO 3 · 2H 2 O)、ネスクホナイト(MgCO 3 · 3H 2 O)、ランスフォード石(MgCO 3 · 5H 2 O )として知られる二水和物、三水和物、五水和物です。[ 6 ]アルティナイト(Mg 2 CO 3 (OH) 2 · 3H 2 O)、ハイドロマグネサイト(Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 · 4H 2 O)、ディピンガイト(Mg 5 (CO 3 ) 4 (OH) 2 · 5H 2 O )などの基本的な形態も鉱物として存在します。これらの鉱物はすべて無色または白色です。
マグネサイトは無色または白色の三方晶系結晶からなる。無水塩は水、アセトン、アンモニアにほとんど溶けない。炭酸マグネシウムのすべての形態は酸と反応する。マグネサイトは方解石構造で結晶化し、 Mg 2+は6つの酸素原子に囲まれている。[ 3 ]
「軽い」および「重い」炭酸マグネシウムへの言及は、実際にはそれぞれ水酸化マグネシウム炭酸塩であるハイドロマグネサイトとディピンガイトを指しています。[ 7 ]「軽い」形態は、アルカリ炭酸塩を使用して「常温」でマグネシウム溶液から沈殿させ、「重い」形態は、濃縮溶液を沸騰させた後、沈殿させて乾燥させ、沈殿物を洗浄し、100℃で乾燥させることによって製造できます。[ 8 ]
炭酸マグネシウムは通常、鉱物マグネサイトを採掘することによって得られます。世界の供給量の70%は中国で採掘および加工されています。[ 9 ]
炭酸マグネシウムは、任意の可溶性マグネシウム塩と重炭酸ナトリウムとの反応によって実験室で調製することができる。
塩化マグネシウム(または硫酸マグネシウム)を炭酸ナトリウム水溶液で処理すると、炭酸マグネシウムそのものではなく、炭酸マグネシウムと水酸化マグネシウムの水和錯体である塩基性炭酸マグネシウムの沈殿物が生成される。
高純度工業ルートには、炭酸水素マグネシウムを経由する経路があり、これは水酸化マグネシウムと二酸化炭素のスラリーを高圧かつ中程度の温度で混合することによって生成できます。 [ 6 ]次に炭酸水素マグネシウムを真空乾燥させると、二酸化炭素と水分子が失われます。
多くの一般的な第2族金属炭酸塩と同様に、炭酸マグネシウムは水溶液中の酸と反応して二酸化炭素と水を放出する。
高温では、MgCO 3は酸化マグネシウムと二酸化炭素に分解します。このプロセスは酸化マグネシウムの製造において重要です。[ 6 ]このプロセスは焼成と呼ばれます。
分解温度は350 ℃(662 °F)とされています。[ 10 ] [ 11 ] しかし、遊離した二酸化炭素の再吸着が妨げられるため 、900℃以下では酸化物への焼成は一般的に完了していないと考えられています。
塩の水和物は、分解中に異なる温度で水を失います。[ 12 ]例えば、分子式がMg(HCO3 ) (OH)・2H2Oと書ける三水和物MgCO3・3H2Oでは、脱水段階は157 ℃と179 ℃で次のように起こります。 [ 12 ]
炭酸マグネシウムの主な用途は、焼成による酸化マグネシウムの製造です。マグネサイトとドロマイト鉱物は、耐火レンガの製造に使用されます。[ 6 ] MgCO3は、床材、耐火材、消火剤、化粧品、粉塵、歯磨き粉にも使用されます。その他の用途としては、充填材、プラスチックの煙抑制剤、ネオプレンゴムの強化剤、乾燥剤、食品の色保持などがあります。
水への溶解度が低く吸湿性があるため、MgCO 3 は、流動性を高めるために 1911 年に初めて食卓塩( NaCl ) に添加されました。モートン塩社は、「雨が降れば土砂降り」というスローガンを採用し、MgCO 3を含む同社の塩は湿度の高い天候でもくっつかないことを強調しました。[ 13 ]
粉末状の炭酸マグネシウムは、クライミングチョークやジムチョークとして知られており、ロッククライミング、体操、パワーリフティング、ウェイトリフティング、その他しっかりとしたグリップが必要なスポーツにおいて、アスリートの手の乾燥剤としても使用されています。[ 9 ]液体チョークやメソポーラス炭酸マグネシウムといった バリエーションもあります。
スポーツ用チョーク製造における最近の進歩は、天然採掘された炭酸マグネシウムと実験室で合成された炭酸マグネシウムの違いを探求してきた。実験室で製造されたMgCO 3は、精製されたマグネシウム塩と炭酸塩化合物の制御された沈殿によって生成され、採掘されたマグネサイトよりも鉱物不純物が少なく、より純度の高い材料を生成する。[ 14 ] [ 15 ]特殊グリップチョークの製造業者は、このような精製された炭酸マグネシウムは皮膚の刺激を軽減し、運動中により一貫した吸湿プロファイルを提供すると報告している。[ 16 ]
食品添加物としての炭酸マグネシウムはE504として知られています。唯一知られている副作用は、高濃度では下剤として作用する可能性があることです。[ 17 ]
炭酸マグネシウムは、剥製術において頭蓋骨を白くするために用いられる。過酸化水素と混ぜてペースト状にし、それを頭蓋骨に塗布することで白い仕上がりになる。
炭酸マグネシウムは、投影スクリーン用のつや消し白色コーティングとして使用されます。[ 18 ]
さらに、高純度炭酸マグネシウムは制酸剤として、また食塩の流動性を保つための添加物として使用されています。炭酸マグネシウムは水には溶けず、酸にのみ溶けて発泡(泡立つ)するため、このような効果を発揮します。[ 19 ]
実際、中国は世界のマグネサイトの 70 パーセントを生産している。その生産の大部分 (採掘と加工の両方) は、北京と北朝鮮の間にある中国北東部の丘陵地帯の工業地帯である遼寧省の小さな一角に集中している。
{{isbn}}ISBNエラーは無視されました(リンク)。報告書では、炭酸マグネシウムは、食品や医薬品に使用される高純度グレードを達成するために、管理された実験室条件下で合成的に製造できることが指摘されている。
ほとんどのクライミングチョークは炭酸マグネシウム(MgCO
3
)で構成されており、多くの場合、中国のマグネサイト鉱床から採掘されています。
Blow は、ラボで合成した炭酸マグネシウムは、不純物を取り除き、一貫性を向上させるために精製されたマグネシウム塩と炭酸塩化合物から製造されていると説明しています。