MAGNESIUM OKSIDA: STRUKTUR, SIFAT, TATA NAMA, PENGGUNAAN - KIMIA - 2025

The magnesium oksida adalah kristal putih anorganik padat juga dikenal sebagai magnesia. Rumus kimianya adalah MgO dan dibentuk oleh oksidasi logam magnesium oleh oksigen.

Ini sering ditemukan sebagai mineral alami yang disebut periklas. Namun, periklas bukanlah sumber utama MgO. Di alam umumnya ditemukan sebagai kelompok kristal pada marmer.

Bubuk magnesium oksida. Adam Rędzikowski Sumber: Wikipedia Commons Ia juga ditemukan dalam mineral magnesit (yang terutama magnesium karbonat dengan beberapa besi karbonat); dalam batu kapur dan dolomit (mineral yang dibentuk oleh karbonat magnesium dan kalsium); di ejecta vulkanik dan batuan serpentine.

Ia tidak membentuk batuan atau endapan kristal karena bersentuhan dengan uap air di atmosfer ia berubah menjadi magnesium hidroksida (Mg (OH) ₂ ).

Pada tingkat industri, dapat diperoleh dengan beberapa cara: kalsinasi magnesium karbonat (magnesit), kalsinasi magnesium hidroksida, mulai dari batu kapur dolomit, menggunakan air laut dan pirolisis magnesium klorida, di antara metode lainnya.

Produksi magnesia dari magnesit dimulai lebih dari 100 tahun yang lalu di Austria. Sejak itu, magnesia memiliki beberapa aplikasi teknis karena titik lelehnya yang tinggi, ketahanan kimiawi, konduktivitas termal yang tinggi, konduktivitas listrik yang rendah, dan aktivitas biologisnya.

Struktur

Struktur kristal MgO berbentuk kubik, berpusat pada muka, mirip dengan kisi kristal natrium klorida (NaCl).

Magnesia membentuk kristal kubik heksaoktahedral, yang bisa tidak berwarna, hijau, atau coklat.

Mineral periklas adalah oktahedron kecil, lebih jarang berbentuk oktahedron kubus atau dodecahedron.

Properti

Nama lain

- Magnesia.

- Periklas.

- Oksomagnesium.

Keadaan fisik

Itu padat, kristal dan putih. Meskipun keberadaan kotoran besi memberikan warna kehijauan atau coklat tergantung pada tingkat oksidasi besi.

Kekerasan Mohs

5.5-6.

Berat molekul

40,304 g / mol.

Titik lebur

2827 ° C.

Massa jenis

3,581 g / cm ³

Kelarutan

Praktis tidak larut dalam air:

0,00062 g per 100 mL pada suhu 20ºC.

0,0086 g per 100 mL pada suhu 30 ºC.

Tidak larut dalam etanol.

pH

Dalam larutan air jenuh: 10.3.

Sifat optik

Transparan. Warna: tidak berwarna, putih keabu-abuan, kuning kecoklatan, tidak berwarna dalam cahaya yang ditransmisikan.

Indeks bias

1,7355 pada 589 nm.

1,7283 pada 750 nm.

Sifat lainnya

- Memiliki konduktivitas termal yang tinggi dan resistivitas listrik yang tinggi.

- Sifatnya higroskopis, yaitu mudah menyerap air dari atmosfer. Dalam media berair ia bergabung dengan air untuk membentuk magnesium hidroksida.

- Stabil dalam atmosfer pengoksidasi hingga 2300 ºC dan hingga 1700 ºC dalam atmosfer reduksi.

- Ini kompatibel dengan sebagian besar senyawa kimia, kecuali asam kuat dan oksidan kuat, antara lain.

- Setelah penyalaan pada suhu tinggi, magnesium oksida relatif inert.

- Itu tidak beracun. Namun, tindakan pencegahan harus dilakukan saat menanganinya dalam bentuk bubuk jika memiliki ukuran partikel kecil.

- Kristalnya memiliki daya pantul yang tinggi baik dalam spektrum tampak maupun dalam ultraviolet dekat.

Tata nama

Ada beberapa tingkatan MgO yang dipasok secara komersial:

Caustic Magnesia

Ini adalah bentuk magnesium oksida yang sangat reaktif yang dihasilkan dengan mengkalsinasi atau membakar magnesit mentah (MgCO ₃ ) atau magnesium hidroksida (Mg (OH) ₂ ) pada suhu yang relatif rendah, tetapi di atas suhu dekomposisi bahan-bahan ini, antara 700 dan 1000 ° C.

Ini juga disebut magnesia terkalsinasi kaustik, magnesium oksida terkalsinasi, magnesium oksida reaktif, magnesia yang terbakar ringan, di antara nama-nama lain.

Magnesia kaustik dapat dibakar pada suhu yang lebih tinggi untuk menghasilkan magnesia sinter.

Magnesia yang terbakar berat

Ini terjadi ketika magnesit dikalsinasi pada suhu 1000 hingga 1500 ºC. Reaktivitasnya telah berkurang dibandingkan dengan magnesia kaustik.

Magnesia r

Ketika magnesit dikalsinasi pada suhu antara 1500 dan 2000 ºC, magnesia diperoleh "terbakar sampai mati" (terjemahan dari bahasa Inggris mati-terbakar), juga disebut magnesia tahan api atau magnesia leburan.

Magnesia cair juga diperoleh dengan melelehkan magnesia kaustik dalam busur listrik. Karena perawatan ini, reaktivitasnya hampir sepenuhnya dihilangkan.

Magnesia jenis ini umumnya dibentuk oleh tekanan dan temperatur, tanpa mencapai temperatur leleh. Dengan ini, dimungkinkan untuk menghasilkan potongan dengan kekerasan yang besar, dengan denominasi magnesia sinter. Ini pada dasarnya stabil terhadap kelembaban dan karbon dioksida di atmosfer.

Aplikasi

MgO digunakan dalam produksi logam magnesium.

Penggunaan magnesia kaustik

Karena reaktivitasnya yang tinggi, aplikasi industrinya sangat bervariasi.

Digunakan sebagai bahan baku membuat semen dan digunakan dalam industri konstruksi, misalnya sebagai bahan pengikat. Dalam hal ini, itu dicampur dengan larutan pekat garam magnesium dan sejumlah kecil natrium fosfat.

Bahan yang sangat keras diperoleh. Meskipun ini bukan semen sejati, karena tidak stabil di dalam air, ia dapat digunakan sebagai lapisan damar wangi atau pelindung.

Magnesia kaustik juga digunakan pada papan bangunan ringan untuk insulasi termal dan akustik. Mereka dibuat dengan menambahkan magnesium sulfat sebagai pengikat dan wol mineral. Mereka menghasilkan lembaran yang sangat tidak mudah terbakar.

Lembar MgO untuk konstruksi. Excentrik13 Sumber: Wikipedia Commons Kegunaan lain dari caustic magnesia termasuk menghilangkan logam berat dan silikat dari air limbah. Amonia atau fosfat juga bisa dihilangkan.

Ini adalah basa lemah, sehingga berfungsi sebagai penetral asam dan digunakan dalam scrubbing gas buang, sebagai aditif untuk pelumas dan bahan bakar.

Ini berfungsi sebagai pengisi dalam industri plastik dan karet, karena memungkinkan viskositas dan kekakuan bahan-bahan ini disesuaikan.

Ini digunakan dalam industri kertas dan selulosa karena berpartisipasi dalam pencernaan bisulfit. Juga sebagai penyerap kelembaban di perpustakaan atau untuk persiapan kosmetik. Selain itu, dalam industri farmasi itu sangat dihargai sebagai antasid, pereda gangguan pencernaan dan pencahar ringan.

Tablet MgO. Sumber: Pixabay

Penggunaan magnesia yang terbakar berat

Karena rentang reaktivitasnya yang sempit, ini digunakan dalam aplikasi di mana degradasi lambat diperlukan. Misalnya pada suplemen pakan ternak. Sebab, dalam kondisi tertentu, sapi bisa mengalami kekurangan magnesium jika diberi makan hijauan saja.

Di sisi lain, diketahui bahwa magnesium (Mg) merupakan salah satu unsur penyusun klorofil. Untuk alasan ini, ini dianggap sebagai nutrisi penting tanaman dan digunakan sebagai pupuk. Cara menambahkan magnesium pada tanaman adalah dengan cara magnesia.

Jenis MgO ini dapat digunakan dalam berbagai aplikasi: keramik, pengolahan air limbah (sebagai adsorben kation dalam penghilangan logam), penyamakan kulit dan bahan baku magnesia cair.

Penggunaan magnesia sinter dan magnesia leburan

MgO memiliki titik leleh tertinggi di antara oksida biaya sedang dan oleh karena itu merupakan bahan mentah untuk batu bata tahan api dan keramik tahan api lainnya. Ini adalah satu-satunya bahan, setelah oksida zirkonium (ZrO ₂ ), yang dapat menahan pemanasan berkepanjangan di atas 2000 ºC.

Tingkat tahan api MgO ini digunakan dalam industri baja untuk membuat selubung pelindung dan lapisan yang dapat diganti untuk peralatan yang menangani baja cair, seperti tungku berdaya sangat tinggi.

Tungku berdaya tinggi di industri baja. Jean-Pol GRANDMONT Sumber: Wikipedia Commons Karena tingkat reaktivitasnya yang hampir nol, bahan bangunan tahan api berdasarkan magnesia sinter juga tahan terhadap terak dan gas dasar atau netral.

Blok magnesia yang disinter memiliki kapasitas penyimpanan panas yang tinggi dan konduktivitas termal yang tinggi (mereka menghantarkan panas dengan sangat baik).

Panas yang dihasilkan oleh elemen pemanas dipindahkan ke blok magnesia dan suhunya meningkat. Untuk alasan ini mereka digunakan di perangkat penyimpanan panas.

Ini digunakan sebagai bahan isolasi dalam industri pemanas listrik yang berkaitan dengan peralatan rumah tangga. Misalnya untuk elemen pemanas tubular untuk oven dapur, mesin cuci, mesin kopi, setrika listrik atau radiator, antara lain.

Kegunaan lain dari MgO

Kekuatan reflektif yang tinggi dari kristal MgO dalam spektrum UV tampak dan dekat telah menyebabkan penggunaannya sebagai reflektor dalam instrumen optik dan sebagai kristal tunggal pada jendela dan lensa optik. Putih juga digunakan sebagai standar.

Referensi

1. Kirk-Othmer (1994). Ensiklopedia Teknologi Kimia. Volume 15. Edisi Keempat. John Wiley & Sons.
2. Ensiklopedia Kimia Industri Ullmann. Volume A15. Edisi Kelima.
3. Dance, JC; Emeléus, HJ; dan Sir Ronald Nyholm. (1973). Kimia Anorganik Komprehensif. Dewan Editorial. Pergamon Press.
4. Perpustakaan Kedokteran Nasional S. (2019). Magnesium oksida. Dipulihkan dari pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
5. American Elements (2019). Magnesia Kalsinasi Caustic. Dipulihkan dari americanelements.com.
6. Ropp, RC (2013). Golongan 16 (O, S, Se, Te) Senyawa Alkali Tanah. Magnesium oksida. Dalam Ensiklopedia Senyawa Alkaline Earth. Dipulihkan dari sciencedirect.com.