Карбонат магния и магнезит
Общие сведения
Карбонат магния представляет собой магниевую соль угольной кислоты с химической формулой MgCO3. В природной среде данное химическое соединение существует преимущественно в виде твердого минерала, получившего название магнезит. Наименование минерала этимологически восходит к названию исторической области Магнезия, от которой также образовано международное название самого элемента магния. Карбонат магния способен образовывать двойные соли, наиболее распространенной из которых является доломит, представляющий собой двойную соль карбоната магния и карбоната кальция. В живой природе карбонат магния используется некоторыми видами иглокожих для формирования собственных защитных оболочек. Важным производным веществом является так называемая белая магнезия, которая представляет собой комплексную смесь карбоната магния, гидроксида магния и воды.
Свойства и характеристики
В чистом виде карбонат магния представляет собой белые кристаллы, которые практически не растворяются в воде. При нагревании в диапазоне температур от 500 до 650 градусов Цельсия соединение подвергается термическому разложению с образованием оксида магния и выделением углекислого газа. При насыщении водной суспензии нерастворимого карбоната магния углекислым газом происходит образование гидрокарбоната магния, который обладает способностью растворяться. Минерал магнезит химически активен по отношению к разбавленным кислотам. Кристаллические формы магнезита встречаются в природе достаточно редко, минерал чаще всего обладает аморфной структурой и имеет фарфоровидный облик. Цвет минерала преимущественно белый, однако наличие различных примесей может придавать ему серый или желтоватый оттенок. В химическом составе магнезита могут присутствовать примеси железа, марганца, кальция, силикатов магния, а также компоненты опала.
Нахождение в природе
В естественных условиях карбонат магния распространен в форме минерала магнезита, образование которого в геологической среде является результатом процессов выветривания различных горных пород. Месторождения магнезита открыты и разрабатываются во многих регионах мира. Значительные запасы данного полезного ископаемого сосредоточены на территориях Австрии, Чехии, Словакии, Польши, Греции, Соединенных Штатов Америки и Северной Кореи. На территории Российской Федерации крупные залежи магнезита располагаются в Челябинской и Оренбургской областях, а также в Красноярском крае.
Получение
Формирование основного природного источника карбоната магния, минерала магнезита, происходит естественным геологическим путем в результате выветривания горных пород. Перевод нерастворимой формы карбоната магния в растворимое состояние осуществляется посредством пропускания углекислого газа через водную суспензию вещества, что приводит к синтезу гидрокарбоната магния. Специфический продукт, известный как белая магнезия, получается путем соединения карбоната магния с гидроксидом магния и водой.
Применение
Магнезит и чистый карбонат магния находят широкое применение в различных отраслях промышленности. Минерал магнезит выступает в качестве важнейшего сырьевого источника для промышленного получения магния, а также активно используется в химическом производстве. Одним из основных направлений использования магнезита является производство огнеупорных материалов, в частности, изготовление специализированного огнеупорного кирпича. Карбонат магния востребован в технологических процессах изготовления стекла, цемента и строительного кирпича. Белая магнезия применяется как наполнитель при производстве резиновых смесей и различных теплоизоляционных материалов. В медицинской сфере магнезия используется как простейший антацид для нейтрализации кислоты желудочного сока при состояниях повышенной кислотности, а при смешивании с определенными солями действует как слабительное средство. В спорте магнезия традиционно применяется для подсушивания кожи рук с целью обеспечения надежного хвата.