碳酸镁

无机化合物

碳酸镁( magnesium carbonate )是一种 无机化合物 , 化学式 为MgCO 3 ,白色粉末,相对分子量为84.31,相对密度3.037,无毒、无味,存在于 菱镁矿 中,也可存在于 白云石 中。在350℃时分解,在700℃时失去 二氧化碳 。微溶于冷水,缓慢溶于酸中。 碳酸镁可由 硫酸镁 和 碳酸钠 溶液作用制得,也可由 氯化镁 和 碳酸氢铵 反应制得;煅烧时易分解为 氧化镁 和 二氧化碳 ;不溶于水和 乙醇 ,可溶于酸。广泛应用于食品、橡胶、建筑和日用品等领域。

存在形式

碳酸镁在自然界中以菱镁矿(MgCO 3 )的形式存在,也可存在于白云石(CaCO 3 ·MgCO 3 )中。 其中菱镁矿的 化学式 为MgCO 3 ,其中 MgO 含47.6 %,CO 2 含52.4 %,为 三方晶系 ,自然界中少见 晶体 状 菱镁矿 ,常以晶粒状集合体、隐晶的瓷状或 凝胶 状致密块体呈现,其比重为2.9 ~ 3.1 g/cm 3 。

物质结构

理化性质

碳酸镁,无毒无味,在空气中相对稳定,几乎不溶于水、 乙醇 ,但能使水变成弱碱性,易溶于酸。加热至700 ℃时,会分解生成 氧化镁 和 二氧化碳 。

受热分解方程式:

与 盐酸 反应方程式:

碳酸镁因结晶条件不同可分为轻质碳酸镁和重质碳酸镁。轻质碳酸镁,又名碱式碳酸镁,一般化学式为xMgCO 3 ·yMg(OH) 2 ·zH 2 O,白色易碎粉末,无毒无臭,在空气中稳定,几乎不溶于水,易溶于酸,300 ℃以上会分解生成氧化镁、水和二氧化碳,在潮湿空气中易吸收水分和二氧化碳;而重质碳酸镁为含水碱式盐,主要有5MgCO 3 ·2Mg(OH) 2 ·7H 2 O、3MgCO 3 ·Mg(OH) 2 ·4H 2 O等,白色颗粒粉末,无臭无味,几乎不溶于水、乙醇,但能使水变成弱碱性,在稀酸中可泡沸溶解。此外,碳酸镁三水合物为无色针状 晶体 , 熔点 165℃,相对密度1.850;五 水合物 为白色 单斜晶系 系晶体,相对密度1.73,在空气中加热分解。

合成方法

由 菱镁矿 与焦炭混合焙烧制得 氧化镁 ,加水成泥状后,将CO₂通入得 碳酸氢镁 ,过滤后,加热滤液得 碱式碳酸盐 沉淀;

在镁盐水溶液中一边通入二氧化碳,一边加入碳酸钠溶液(可将等量的结晶硫酸镁和碳酸钠溶液分别溶于水后混合),在产生二氧化碳气体的同时生成水合物沉淀(即水合物)。过滤出沉淀,热水充分混合后过滤,重复这个洗涤过程,沉淀经充分洗涤后在50℃以下干燥,得到无水物成品。

硫酸镁 和 碳酸钠 的 复分解反应 :

产品用途

食品工业:碳酸镁可作面粉处理剂,提高 面粉改良剂 的分散性和流动性;作 抗结剂 ,可用于奶粉、 巧克力 、 可可粉 中;也可作 膨松剂 、 干燥剂 、保色剂、载体等。

医药行业:碳酸镁是一种常见的非处方抗酸剂,会与胃中的 盐酸 反应形成 二氧化碳 和 氯化镁 ,从而中和胃中多余的酸。

橡胶工业:碳酸镁相对密度小,质轻而松,可作橡胶制品的优良填充剂和补强剂。

建筑工业:碳酸镁具有不燃烧和质地轻的特点,可用于绝热、耐高温的 防火保温材料 。

油墨 行业:碳酸镁作填充剂与 调墨 油 调成 白油 ,用作彩色油墨的冲淡剂。

日用品 :碳酸镁可作牙膏、 牙粉 的原料,也可用于化妆品等行业。

此外,碳酸镁是优良的 绝缘材料 ,可应用于船舶和锅炉制造等行业,还可用于制造玻璃制品、 镁盐 颜料、 氧化镁 、油漆、陶瓷等。

安全事宜

储存与运输

碳酸镁储存于干燥、通风的库房中,注意与酸类物品分开存放;运输时应有遮盖物,防止受潮,装卸时轻拿轻放,防止破损。

健康危害

碳酸镁不可燃,但受热分解,会释放出刺激性或有毒的 烟雾 (或气体);该物质可通过吸收其 气溶胶 吸收到体内,20 ℃时的蒸发可忽略不计,但喷洒或扩散时会较快地达到空气中颗粒物 公害 污染的浓度。

泄漏与消防措施

若周围发生火灾,可用水及干粉、泡沫等各类灭火剂灭火。如果该物质或被污染的流体进入水路,需通知有潜在水体污染的下游用户,并通知地方卫生、消防人员和污染控制部门。

若发生溢漏,将溢出物扫入有盖的容器中,如果可以,先将其湿润以防止起尘。

急救措施

吸入:移至空气清新处休息,情况严重者就医处理。

食入:进行 漱口 处理。

皮肤接触:用大量水冲洗皮肤或淋浴至少15 min。

眼睛接触:用大量水冲洗。

参考资料

  1. magnesium carbonate pubchem 2022-12-09