كربونات المغنيسيوم

📅 آخر تحديث: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٦ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

كربونات المغنيسيوم ، Mg₂CO₃ (الاسم القديم: ماغنيسيا ألبا ) ، ملح غير عضوي ، وهو مادة صلبة عديمة اللون أو بيضاء. توجد أيضاً عدة أشكال مائية وقاعدية من كربونات المغنيسيوم كمعادن .

النماذج

أكثر أشكال كربونات المغنيسيوم شيوعًا هي الملح اللامائي المعروف باسم المغنيسيت ( MgCO₃ ) ، بالإضافة إلى ثنائي وثلاثي وخماسي الهيدرات المعروفة باسم بارينغتونيت ( MgCO₃ · 2H₂O ) ، ونيسكوهونيت ( MgCO₃ · 3H₂O ) ، ولانسفورديت ( MgCO₃ · 5H₂O ) على التوالي. [ 6 ] كما توجد بعض الأشكال القاعدية مثل الأرتينيت ( Mg₂CO₃ ( OH ) ₂ · 3H₂O )، والهيدرومغنيسيت ( Mg₅ ( CO₃ ) ₄ ( OH) ₂ · 4H₂O ) ، والديبينجيت ( Mg₅ ( CO₃ ) ₄ ( OH ) ₂ · 5H₂O ) كمعادن . جميع هذه المعادن عديمة اللون أو بيضاء .

يتكون المغنيسيت من بلورات ثلاثية عديمة اللون أو بيضاء . الملح اللامائي غير قابل للذوبان عمليًا في الماء والأسيتون والأمونيا . تتفاعل جميع أشكال كربونات المغنيسيوم مع الأحماض . يتبلور المغنيسيت في بنية الكالسيت حيث تحيط ست ذرات أكسجين بأيون المغنيسيوم ( Mg²⁺ ) . [ 3 ]

التركيب البلوري لكربونات المغنيسيوم
تنسيق الكربوناتتنسيق المغنيسيومالخلية الوحدوية

يتميز ثنائي الهيدرات ببنية ثلاثية الميل ، بينما يتميز ثلاثي الهيدرات ببنية أحادية الميل .

تشير الإشارات إلى كربونات المغنيسيوم "الخفيفة" و"الثقيلة" في الواقع إلى كربونات هيدروكسي المغنيسيوم ، وهما الهيدروماغنيزيت والديبينجيت على التوالي. [ 7 ] يتم ترسيب الشكل "الخفيف" من محاليل المغنيسيوم باستخدام كربونات قلوية في "درجات حرارة عادية" ، بينما يمكن إنتاج الشكل "الثقيل" من غلي محاليل مركزة، ثم ترسيبها حتى الجفاف، وغسل الراسب، وتجفيفه عند 100 درجة مئوية. [ 8 ]

تحضير

يتم الحصول على كربونات المغنيسيوم عادةً عن طريق تعدين معدن المغنيزيت . ويتم استخراج وإعداد 70% من الإمدادات العالمية في الصين. [ 9 ]

يمكن تحضير كربونات المغنيسيوم في المختبر عن طريق تفاعل أي ملح مغنيسيوم قابل للذوبان مع بيكربونات الصوديوم :

MgCl 2 (aq)  + 2  NaHCO 3 (aq)  → MgCO 3 (s)  + 2  NaCl(aq)  + H 2 O(l)  + CO 2 (g)

إذا عولج كلوريد المغنيسيوم (أو كبريتات المغنيسيوم) بكربونات الصوديوم المائية، فسيتكون راسب من كربونات المغنيسيوم القاعدية - وهو مركب مائي من كربونات المغنيسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم - بدلاً من كربونات المغنيسيوم نفسها:

5 MgCl 2 (aq)  + 5  Na 2 CO 3 (aq)  + 5  H 2 O(l)  → Mg 4 (CO 3 ) 3 (OH) 2 ·3H 2 O(s)  + Mg(HCO 3 ) 2 (aq)  + 10  NaCl(aq)

تشمل الطرق الصناعية عالية النقاء مسارًا عبر بيكربونات المغنيسيوم ، والتي يمكن تكوينها عن طريق دمج معلق من هيدروكسيد المغنيسيوم وثاني أكسيد الكربون تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة معتدلة. [ 6 ] ثم يتم تجفيف البيكربونات بالتفريغ، مما يؤدي إلى فقدانها لثاني أكسيد الكربون وجزيء من الماء.

Mg(OH) ₂ + 2 CO₂ → Mg( HCO₃ ) ₂
ملغ (HCO 3 ) 2 ← ملغم CO 3 + CO 2 + H 2 O

الخواص الكيميائية

مع الأحماض

مثل العديد من كربونات المعادن الشائعة في المجموعة الثانية، يتفاعل كربونات المغنيسيوم مع الأحماض المائية لإطلاق ثاني أكسيد الكربون والماء :

MgCO 3 + 2 حمض الهيدروكلوريك → MgCl 2 + CO 2 + H 2 O
MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ + H₂O​​​​

التحلل

عند درجات الحرارة العالية، يتحلل كربونات المغنيسيوم (MgCO₃ ) إلى أكسيد المغنيسيوم وثاني أكسيد الكربون . هذه العملية مهمة في إنتاج أكسيد المغنيسيوم. [ 6 ] تُسمى هذه العملية بالتكليس .

MgCO 3 → MgO + CO 2 (ΔH = +118 kJ/mol)

تُقدّر درجة حرارة التحلل بـ 350  درجة مئوية (662  درجة فهرنهايت). [ 10 ] [ 11 ] ومع ذلك، لا يُعتبر التكليس إلى أكسيد مكتملاً عمومًا عند درجات حرارة أقل من 900  درجة مئوية بسبب إعادة امتصاص ثاني أكسيد الكربون المنطلق.

تفقد هيدرات الأملاح الماء عند درجات حرارة مختلفة أثناء التحلل. [ 12 ] على سبيل المثال، في هيدرات المغنيسيوم الثلاثية MgCO3 · 3H2O ، والتي يمكن كتابة صيغتها الجزيئية على النحو التالي: Mg(HCO3 ) (OH) · 2H2O ، تحدث خطوات نزع الماء عند 157 درجة مئوية و179 درجة مئوية كما يلي : [ 12 ]  

Mg(HCO₃ ) (OH) · 2(H₂O ) → Mg(HCO₃ ) (OH) · (H₂O ) + H₂O عند درجة حرارة 157 درجة مئوية
Mg(HCO₃ ) (OH) · (H₂O ) → Mg(HCO₃ ) (OH) + H₂O عند درجة حرارة 179 درجة مئوية

الاستخدامات

يُستخدم كربونات المغنيسيوم بشكل أساسي في إنتاج أكسيد المغنيسيوم عن طريق التكليس . وتُستخدم معادن المغنيسيت والدولوميت في صناعة الطوب الحراري . [ 6 ] كما يُستخدم كربونات المغنيسيوم في الأرضيات ، ومواد مقاومة الحريق ، وتركيبات إطفاء الحرائق ، ومستحضرات التجميل ، ومساحيق التنظيف ، ومعجون الأسنان . وتشمل استخداماته الأخرى استخدامه كمادة مالئة ، ومثبط للدخان في البلاستيك، وعامل تقوية في مطاط النيوبرين ، وعامل تجفيف ، ومثبت للألوان في الأطعمة.

بسبب انخفاض ذوبان كربونات المغنيسيوم (MgCO₃ ) في الماء وخصائصها المسترطبة ، أُضيفت لأول مرة إلى ملح الطعام ( NaCl ) عام 1911 لتسهيل انسيابه. واعتمدت شركة مورتون سولت شعار "عندما تمطر، تغرق"، مؤكدةً أن ملحها، الذي يحتوي على كربونات المغنيسيوم ، لا يلتصق ببعضه في الطقس الرطب. [ 13 ]

المتسلق يان هوير ينفخ الطباشير الزائد من يده. كأس ​​العالم للتسلق الحر 2015

يُستخدم مسحوق كربونات المغنيسيوم، المعروف باسم طباشير التسلق أو طباشير الصالات الرياضية، كعامل تجفيف لأيدي الرياضيين في تسلق الصخور والجمباز ورفع الأثقال ورفع الأثقال الأولمبي وغيرها من الرياضات التي تتطلب قبضة محكمة. [ 9 ] ومن أنواعه الطباشير السائل ، وكربونات المغنيسيوم المسامية .

استكشفت التطورات الحديثة في صناعة طباشير الملاعب الرياضية الفروقات بين كربونات المغنيسيوم المستخرجة طبيعيًا وتلك المصنعة مخبريًا. يُنتج MgCO₃ مخبريًا من خلال ترسيب مُتحكم به لأملاح المغنيسيوم النقية ومركبات الكربونات، مما ينتج عنه مادة ذات نقاء أعلى وشوائب معدنية أقل من المغنيزيت المستخرج من المناجم. [ 14 ] [ 15 ] وقد أفاد مصنعو طباشير الملاعب المتخصصة بأن كربونات المغنيسيوم المكررة هذه تقلل من تهيج الجلد وتوفر امتصاصًا أكثر اتساقًا للرطوبة أثناء الاستخدام الرياضي. [ 16 ]

يُعرف كربونات المغنيسيوم كمادة مضافة للأغذية باسم E504. أثره الجانبي الوحيد المعروف هو أنه قد يعمل كملين عند استخدامه بتركيزات عالية. [ 17 ]

يُستخدم كربونات المغنيسيوم في التحنيط لتبييض الجماجم. ويمكن مزجه مع بيروكسيد الهيدروجين لصنع معجون يُدهن على الجمجمة لإعطائها لونًا أبيض.

يستخدم كربونات المغنيسيوم كطلاء أبيض غير لامع لشاشات العرض . [ 18 ]

الاستخدام الطبي

هو مُليّن لتسهيل حركة الأمعاء .

إضافةً إلى ذلك، يُستخدم كربونات المغنيسيوم عالي النقاء كمضاد للحموضة وكمادة مضافة إلى ملح الطعام للحفاظ على سيولته. ويعود ذلك إلى أن كربونات المغنيسيوم لا تذوب في الماء، بل في الأحماض فقط، حيث تُحدث فورانًا (فقاعات). [ 19 ]

الوضع الدستوري

انظر أيضاً

ملاحظات ومراجع

  1. 1 2 3 4 "كربونات المغنيسيوم" .
  2. ↑ بينيزيث، باسكال؛ سالدي، جوزيبي د.؛ داندوراند، جان لويس؛ شوت، جاك (2011). "التحديد التجريبي لحاصل ذوبان المغنيسيت عند درجات حرارة تتراوح بين 50 و200 درجة مئوية". الجيولوجيا الكيميائية . 286 ( 1-2 ): 21-31 . Bibcode : 2011ChGeo.286...21B . doi : 10.1016/j.chemgeo.2011.04.016 . 
  3. 1 2 روس، نانسي ل. (1997). "معادلة الحالة وسلوك المغنيزيت تحت الضغط العالي". المجلة الأمريكية لعلم المعادن. 82 ( 7-8 ): 682-688 . Bibcode : 1997AmMin..82..682R . doi : 10.2138/am-1997-7-805 . S2CID 43668770 . 
  4. 1 2 زومدال، ستيفن س. (2009). المبادئ الكيميائية، الطبعة السادسة . شركة هوتون ميفلين. ص. A22. ISBN  978-0-618-94690-7.
  5. ↑ دليل الجيب الخاص بالمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) حول المخاطر الكيميائية. "#0373" . المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH).
  6. 1 2 3 4 مارغريت سيجر؛ والتر أوتو؛ ويلهلم فليك؛ فريدريش بيكلهوبت؛ أوتو س. أكرمان. “مركبات المغنيسيوم”. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية . فاينهايم: وايلي-VCH. دوى : 10.1002/14356007.a15_595.pub2 . رقم ISBN 978-3-527-30673-2.
  7. ↑ بوثا، أ.؛ ستريدوم، سي. أ. (2001). "تحضير كربونات هيدروكسي المغنيسيوم من هيدروكسيد المغنيسيوم". علم المعادن المائية . 62 (3): 175. Bibcode : 2001HydMe..62..175B . doi : 10.1016/S0304-386X(01)00197-9 .
  8. ↑ جيه آر بارتينغتون (1951). الكيمياء العامة وغير العضوية، الطبعة الثانية .
  9. ألف ، برادلي (21 مايو 2018). "التكلفة البيئية الخفية لطباشير التسلق" . مجلة التسلق . دار نشر كروز باي . تاريخ الاسترجاع: 22 مايو 2018. في الواقع، تُنتج الصين 70% من المغنيزيت في العالم. ويتركز معظم هذا الإنتاج - سواءً التعدين أو المعالجة - في ركن صغير من لياونينغ، وهي مقاطعة صناعية جبلية تقع شمال شرق الصين بين بكين وكوريا الشمالية.
  10. ↑ "صحيفة بيانات سلامة المواد لولاية أيوا" . مؤرشفة من الأصل في 25 أبريل 2016. تم الاطلاع عليها في 4 مايو 2013 .
  11. ↑ ويست، روبرت سي. وآخرون (1978). دليل سي آر سي للكيمياء والفيزياء ( الطبعة 59). ويست بالم بيتش، فلوريدا: مطبعة سي آر سي. ص. ب-133. رقم ISBN    0-8493-0549-8{{isbn}}: تم تجاهل أخطاء رقم ISBN ( رابط ) .
  12. 1 2 "التحليل الحراري التقليدي والمتحكم فيه لمركب نيسكوهونيت Mg(HCO 3 )(OH)·2(H 2 O)" (PDF) .
  13. ↑ "ظهورها الأول - مورتون سولت" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 27 ديسمبر 2017 .
  14. ↑ تقرير التقييم الفني: مناولة/معالجة كربونات المغنيسيوم وهيدروكسيد كربونات المغنيسيوم (ملف PDF) (تقرير). وزارة الزراعة الأمريكية - دائرة التسويق الزراعي. ديسمبر 2023. تاريخ الاطلاع: 7 نوفمبر 2025. يشير التقرير إلى إمكانية إنتاج كربونات المغنيسيوم صناعيًا في ظروف مخبرية مضبوطة للحصول على درجات نقاء عالية تُستخدم في المنتجات الغذائية والصيدلانية.
  15. ↑ ألف، برادلي (21 مايو 2018). " التكلفة البيئية الخفية لطباشير التسلق" . مجلة التسلق . دار نشر كروز باي . تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2025. يتكون معظم طباشير التسلق من كربونات المغنيسيوم (MgCO3 ) ، والتي غالباً ما تُستخرج من رواسب المغنيزيت المستخرجة من مناجم في الصين.
  16. ↑ " الحقيقة الباردة والمغبرة حول كربونات الكالسيوم مقابل كربونات المغنيسيوم " . مدونة جيم بلو . جيم بلو. 13 أبريل 2025. تم الاطلاع عليه في 7 نوفمبر 2025. تصف جيم بلو كربونات المغنيسيوم المصنعة مخبرياً بأنها تُنتج من أملاح المغنيسيوم النقية ومركبات الكربونات لإزالة الشوائب وتحسين القوام.
  17. ↑ "Food-Info.net : E-numbers : E504: كربونات المغنيسيوم" .  080419 food-info.net
  18. ↑ نورونها، شونان (2015). أخصائي تكنولوجيا معتمد - تركيب . ماكجرو هيل للتعليم. ص 256. ISBN  978-0071835657.
  19. ↑ "ما هو كربونات المغنيسيوم؟" . ساينسينغ . 24 أبريل 2017. تم الاطلاع عليه بتاريخ 15 أبريل 2018 .
  20. ↑ أمانة لجنة دستور الأدوية البريطاني (2009). "فهرس، دستور الأدوية البريطاني 2009" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 11 أبريل 2009. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 يناير 2010 .
  21. ↑ "دستور الأدوية الياباني، الطبعة الخامسة عشرة" (ملف PDF) . 2006. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 22 يوليو 2011. تم الاطلاع عليه في 31 يناير 2010 .