Введение

Неорганическая соль: MgCl2 и его гидраты

Хлорид магния – неорганическое соединение с формулой MgCl2. Он образует гидраты MgCl2·nH2O, где n может изменяться от 1 до 12. Эти соли представляют собой бесцветные или белые твердые вещества, хорошо растворимые в воде. Эти соединения и их растворы, встречающиеся в природе, имеют разнообразные практические применения. Безводный хлорид магния является основным предшественником для получения металлического магния, который производится в больших масштабах. Гидратированный хлорид магния – наиболее доступная форма. Часть хлорида магния получают путем испарения морской воды. В процессе Доу хлорид магния регенерируют из гидроксида магния с использованием соляной кислоты: Mg(OH)2(т) + 2 HCl(водн) → MgCl2(водн) + 2 H2O(ж). Его также можно получить из карбоната магния посредством аналогичной реакции.

Структура, состав и общие свойства

MgCl2 кристаллизуется в структуре, характерной для хлорида кадмия CdCl2, которая включает октаэдрические центры Mg. Известно несколько гидратов с формулой MgCl2⋅nH2O, каждый из которых теряет воду при нагревании: n = 12 (−16,4 °C), 8 (−3,4 °C), 6 (116,7 °C), 4 (181 °C), 2 (около 300 °C). В гексагидрате ион Mg2+ также имеет октаэдрическую координацию, но координирован с шестью молекулами воды. Термическое разложение гидратов MgCl2⋅nH2O (n = 6, 12) не происходит напрямую. Безводный MgCl2 промышленно получают нагреванием комплексной соли – гексамминмагния дихлорида [Mg(NH3)6]Cl2. В координационном полимере с формулой MgCl2(диоксан)2 магний также имеет октаэдрическую геометрию. Кислотные свойства магния, проявляемые в виде кислотности Льюиса, отражаются в деликвесценции хлорида магния, то есть в его способности поглощать влагу из воздуха до превращения в жидкость.

Контроль за пылью и эрозией

Хлорид магния – одно из многих веществ, применяемых для подавления пыли, стабилизации грунта и снижения ветровой эрозии. При использовании хлорида магния на дорогах и открытых участках почвы возникают как положительные, так и отрицательные последствия, зависящие от множества факторов применения.

Катализ

Катализаторы Циглера-Натты, используемые в промышленности для производства полиолефинов, часто содержат MgCl2 в качестве носителя катализатора. Введение носителей MgCl2 повышает активность традиционных катализаторов и позволило разработать высокостереоспецифичные катализаторы для производства полипропилена. Хлорид магния также является катализатором типа кислоты Льюиса в реакциях альдольного типа.

Контроль льда

Хлорид магния используется для удаления гололеда на автомагистралях, тротуарах и парковках при низких температурах. Когда дороги становятся опасными из-за обледенения, хлорид магния применяется для предотвращения сцепления льда с дорожным покрытием, что позволяет снегоуборочной технике более эффективно очищать обработанные дороги. Для предотвращения образования гололеда хлорид магния применяется тремя способами: антиобледенительная обработка, заключающаяся в нанесении его на дороги для предотвращения прилипания и образования снега; предварительное смачивание, при котором жидкий раствор хлорида магния распыляется непосредственно на соль во время ее нанесения на дорожное покрытие, чтобы соль лучше прилипала к дороге; и предварительная обработка, когда хлорид магния и соль смешиваются перед загрузкой в машины и нанесением на дороги с твердым покрытием. Хлорид кальция повреждает бетон в два раза быстрее, чем хлорид магния. При использовании хлорида магния для удаления гололеда необходимо контролировать его количество, так как он может загрязнять окружающую среду.

Питание и медицина

Хлорид магния используется в нутрицевтических и фармацевтических препаратах. Гексагидрат иногда рекламируется как "масляный магний".

Кухня

Хлорид магния (E511) — важный коагулянт, используемый при приготовлении тофу из соевого молока. В Японии он продается как нигари (にがり, от японского слова "горький"), белый порошок, получаемый из морской воды после удаления хлорида натрия и выпаривания воды. В Китае его называют лушуй (卤水). Нигари или лушуй фактически является природным хлоридом магния, то есть он не подвергается полной очистке (содержит до 5% сульфата магния и различные минералы). Кристаллы добывают из озер в китайской провинции Цинхай, а затем перерабатывают в Японии. Это недорогая пищевая добавка, обеспечивающая магний, что делает ее полезной в связи с распространенным дефицитом магния в современном рационе (для поддержания здоровья человеческому организму особенно необходим баланс между кальцием и магнием). Он также входит в состав детских молочных смесей.

Садоводство и садоводство

Поскольку магний – это подвижный питательный элемент, хлорид магния может эффективно использоваться в качестве замены сульфата магния (английская соль, или соль Эпсома) для коррекции дефицита магния у растений при внекорневой подкормке. Рекомендуемая доза хлорида магния меньше, чем рекомендуемая доза сульфата магния (20 г/л). Это в основном связано с содержанием хлора в хлориде магния, который при избыточном или слишком частом применении может легко достигать токсичных концентраций. Установлено, что повышенное содержание магния в томатах и некоторых сортах перца может повысить их восприимчивость к заболеваниям, вызванным бактерией Xanthomonas campestris, поскольку магний необходим для роста этой бактерии.

Возникновение

Концентрация магния в естественной морской воде составляет от 1250 до 1350 мг/л, что составляет примерно 3,7% от общего минерального состава морской воды. Минералы Мертвого моря содержат значительно более высокую долю хлорида магния – 50,8%. Карбонаты и кальций необходимы для роста всех кораллов, коралловых водорослей, моллюсков и беспозвоночных. Магний может истощаться мангровыми растениями, избыточным использованием известковой воды или при отклонении от естественных значений кальция, щелочности и pH. Наиболее распространенной минеральной формой хлорида магния является его гексагидрат – бискофит. Безводное соединение встречается крайне редко в виде хлоромагнезита.