كلوريد المغنسيوم

(تم التحويل من Magnesium chloride)
كلوريد المغنسيوم
Magnesium chloride.jpg
Cadmium-chloride-3D-balls.png
الأسماء
أسماء أخرى
  • Magnesium dichloride
المُعرِّفات
رقم CAS
3D model (JSmol)
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100.029.176 Edit this at Wikidata
رقم EC
  • 232-094-6
E number E511 (acidity regulators, ...)
مرجع Gmelin 9305
رقم RTECS
  • OM2975000
UNII
الخصائص
الصيغة الجزيئية MgCl
2
كتلة مولية 95.211 جم/مول (لا مائي)
203.31 جم/مول (سداسي الهيدرات)
المظهر مادة صلبة بلورية بيضاء أو عديمة اللون
الكثافة 2.32 جم/سم 3 (لا مائي)
1.569 جم/سم3 (سداسي الهيدرات)
نقطة الانصهار
نقطة الغليان
قابلية الذوبان في الماء
  • لامائي:
  • 52.9 جم/(100 م.لتر ) (0 °س)
  • 54.3 جم/(100 م.لتر) (20 °س)
  • 72.6 جم/(100 م.لتر) (100 °س)
قابلية الذوبان قليل الذوبان في الأسيتون، الپيريدين
قابلية الذوبان في الإيثانول 7.4 جم/(100 م.لتر ) (30 °س)
القابلية المغناطيسية −47.4·10−6 سم3/مول
معامل الانكسار (nD) 1.675 (لا مائي)
1.569 (سداسي الهيدرات)
البنية
البنية البلورية CdCl
2
هندسة
إحداثية
(octahedral, 6-coordinate)
الكيمياء الحرارية
الإنتالپية المعيارية
للتشكل
ΔfHo298
−641.1 kJ/mol
Standard molar
entropy
So298
89.88 J/(mol·K)
سعة الحرارة النوعية، C 71.09 J/(mol·K)
علم الأدوية
A12CC01 (WHO) B05XA11
المخاطر[1]
خطر رئيسي Irritant
صفحة بيانات السلامة ICSC 0764
ن.م.ع. مخطط تصويري The exclamation-mark pictogram in the Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals (GHS)
ن.م.ع. كلمة الاشارة Warning
H319, H335
NFPA 704 (معيـَّن النار)
Flammability code 0: لن يشتعل. مثل الماءHealth code 1: التعرض سيتسبب في تهيجاً ولكن لا يترك سوى جروح طفيفة باقية. مثل زيت الترپنتينReactivity code 0: مستقر في العادة، حتى تحت ظروف التعرض للنار، ولا يتفاعل مع الماء. مثل النيتروجين السائلSpecial hazards (white): no codeNFPA 704 four-colored diamond
0
1
0
نقطة الوميض Non-flammable
الجرعة أو التركيز القاتل (LD, LC):
2800 mg/kg (oral, rat)
مركبات ذا علاقة
ما لم يُذكر غير ذلك، البيانات المعطاة للمواد في حالاتهم العيارية (عند 25 °س [77 °ف]، 100 kPa).
YesY verify (what is YesYX mark.svgN ?)
مراجع الجدول

كلوريد المغنسيوم (Magnesium chloride)، هو مركب لاعضوي صيغته الكيميائية MgCl
2
. يُكوّن كلوريد المغنسيوم هيدرات MgCl
2
·nH
2
O
، حيث تتراوح قيمة n بين 1 و12. هذه الأملاح مواد صلبة عديمة اللون أو بيضاء اللون، شديدة الذوبان في الماء. لهذه المركبات ومحاليلها، وكلاهما متوافر في الطبيعة، استخدامات عملية متعددة. يُعد كلوريد المغنسيوم اللا مائي المادة الأولية الرئيسية لفلز المغنسيوم، والذي يُنتج على نطاق واسع. يُعد كلوريد المغنسيوم المُهدرج الشكل الأكثر توفراً.[2]

الإنتاج

يمكن استخلاص كلوريد المغنسيوم من الماء الأجاج أو من مياه البحر. في أمريكا الشمالية والجنوبية، يُستخرج بصفة أساسية من الماء الأجاج ببحيرة الملح الكبرى. أما في وادي الأردن، فيُستخرج من البحر الميت. يُستخرج معدن البيشوفيت (MgCl
2
·6H2O
) (بالتعدين بالمحلول) من قيعان البحار القديمة، على سبيل المثال، قاع بحر زِتشتاين في شمال غرب أوروپا. بعض الرواسب ناتجة عن ارتفاع نسبة كلوريد المغنسيوم في المحيط البدائي.[3] يُنتج بعض كلوريد المغنسيوم بواسطة تبخر مياه البحر.

في عملية داو، يُجدد كلوريد المغنسيوم من هيدروكسيد المغنسيوم باستخدام حمض الهيدروكلوريك:

Mg(OH)
2
(s) + 2 HCl(aq) → MgCl
2
(aq) + 2 H
2
O
(l)

كما يمكن تحضيره من كربونات المغنسيوم عن طريق تفاعل مماثل.

البُنية

MgCl
2
crystallizes in the cadmium chloride CdCl
2
motif, therefore it loses water upon heating: n = 12 (−16.4 °C), 8 (−3.4 °C), 6 (116.7 °C), 4 (181 °C), 2 (about 300 °C).[4] In the hexahydrate, the Mg2+ is also octahedral, being coordinated to six water ligands.[5] The octahydrate and the dodecahydrate can be crystallized from water below 298K. As verified by X-ray crystallography, these "higher" hydrates also feature [Mg(H2O)6]2+ ions.[6] A decahydrate has also been crystallized.[7]

التحضير والخصائص العامة

Anhydrous MgCl
2
is produced industrially by heating the complex salt named hexamminemagnesium dichloride [Mg(NH
3
)
6
]2+(Cl
)
2
.[2] The thermal dehydration of the hydrates MgCl
2
·nH
2
O
(n = 6, 12) does not occur straightforwardly.[8]

As suggested by the existence of hydrates, anhydrous MgCl
2
is a Lewis acid, although a weak one. One derivative is tetraethylammonium tetrachloromagnesate [N(CH
2
CH
3
)
4
]
2
[MgCl
4
]
. The adduct MgCl
2
(TMEDA)
is another.[9] In the coordination polymer with the formula MgCl
2
(dioxane)
2
, Mg adopts an octahedral geometry.[10] The Lewis acidity of magnesium chloride is reflected in its deliquescence, meaning that it attracts moisture from the air to the extent that the solid turns into a liquid.

التطبيقات

كمركب طليعي للمغنسيوم الفلزي

كلوريد المغنسيوم اللامائي هو المادة الأولية الرئيسية للمغنسيوم الفلزي. يُختزل كلوريد المغنسيوم إلى مغنسيوم فلزي عن طريق التحليل الكهربائي في الملح المنصهر.[2][11] كما هو الحال مع الألومنيوم، لا يُمكن إجراء التحليل الكهربائي في محلول مائي، لأن المغنسيوم الفلزسي الناتج سيتفاعل مباشرةً مع الماء، أي أن الماء H+
سيختزل إلى H
2
غازي قبل حدوث اختزال المغنسيوم. لذا، يلزم إجراء التحليل الكهربائي المباشر لكلوريد المغنسيوم المنصهر في غياب الماء، لأن جهد الاختزال للحصول على المغنسيوم أقل من نطاق استقرار الماء على مخطط Eh–pH (مخطط پوربيه).

MgCl
2
→ Mg + Cl
2

يُصاحب إنتاج المغنسيوم المعدني عند المهبط (تفاعل الاختزال) أكسدة أنيونات الكلوريد عند الأنود، مع إطلاق غاز الكلور. تُطوَّر هذه العملية على نطاق صناعي واسع.

مكافحة الغبار والتآكل

كلوريد المغنسيوم هو أحد المواد العديدة المستخدمة في التحكم في الغبار، واستقرار التربة، والتخفيف من آثار تآكل الرياح.[12] عند تطبيق كلوريد المغنسيوم على الطرق والمناطق ذات التربة العارية، تحدث مشكلات في الأداء، سواء كانت إيجابية أو سلبية، والتي ترتبط بالعديد من عوامل التطبيق.[13]

التحفيز

محفزات زيگلر-ناتا، المستخدمة تجارياً لإنتاج متعدد الأوليفينات، غالباً ما تحتوي على كلوريد المغنسيوم داعم للمحفز.[14] يدعم إدخال كلوريد المغنسيوم زيادة نشاط المحفزات التقليدية ويسمح بتطوير محفزات عالية التخصص لإنتاج متعدد الپروپلين.[15]

كلوريد المغنسيوم هو أيضاً محفز لحمض لويس في تفاعلات الألدول.[16]

مكافحة الجليد

مقال رئيسي: ملح الطرق
صورة لشاحنة تقوم بوضع سائل إزالة الجليد (كلوريد المغنسيوم) في شوارع المدينة.

يُستخدم كلوريد المغنسيوم لإزالة الجليد على درجات حرارة منخفضة من الطرق السريعة والأرصفة ومواقف السيارات. عندما تتراكم طبقة جليدية خطيرة على الطرق السريعة، يستخدم عمال صيانة الطرق كلوريد المغنسيوم لمنع التصاق الجليد بالرصيف، مما يسمح لجرافات الثلج بإزالة الجليد من الطرق المعالجة بكفاءة أكبر.

من أجل منع تشكل الجليد على الرصيف، يُطبق كلوريد المغنسيوم بثلاث طرق: مكافحة الجليد، والتي تتضمن نشره على الطرق لمنع الثلج من الالتصاق والتشكل؛ الترطيب المسبق، والذي يعني رش تركيبة سائلة من كلوريد المغنسيوم مباشرة على الملح أثناء نشره على رصيف الطريق، مما يؤدي إلى ترطيب الملح حتى يلتصق بالطريق؛ والمعالجة المسبقة، عند خلط كلوريد المغنسيوم والملح معاً قبل تحميلهما على الشاحنات ونشرهما على الطرق المعبدة. كلوريد الكالسيوم يتلف الخرسانة أسرع بمرتين من كلوريد المغنسيوم.[17] من المفترض التحكم في كمية كلوريد المغنسوم عند استخدامه لإزالة الجليد لأنه قد يسبب تلوث البيئة.[18]

التغذية والطب

يُستخدم كلوريد المغنسيوم في المستحضرات الصيدلانية والمكملات الغذائية. ويُسوَّق للمغنسيوم سداسي الهيدرات أحياناً باسم "زيت المغنسيوم". كما يُعد كلوريد المغنسيوم كهرلاً.

الطبخ

كلوريد المغنسيوم (E511[19]) هو أحد عوامل التخثر الهامة المستخدمة في تحضير التوفو من حليب الصويا.

يُباع في اليابان باسم نيگاري (にがり، مشتق من الكلمة اليابانية التي تعني "مرّ"، وهو مسحوق أبيض يُنتَج من ماء البحر بعد إزالة كلوريد الصوديوم وتبخير الماء. في الصين، يُسمّى لوشوي (卤水).

النيگاري أو اللوشوي هو في الواقع كلوريد مغنسيوم طبيعي، أي أنه ليس مُكرّراً بالكامل (يحتوي على ما يصل إلى 5% من كبريتات المغنسيوم ومعادن متنوعة). تُستخرج بلورات النيگاري من بحيرات مقاطعة چينگ‌هاي الصينية، ثم يُعاد معالجتها في اليابان.

البستنة والزراعة

لأن المغنسيوم مغذي متحرك، يُمكن استخدام كلوريد المغنسيوم بفعالية كبديل لكبريتات المغنسيوم (ملح إپسوم) للمساعدة في علاج نقص المغنسيوم في النباتات عن طريق التغذية الورقية. الجرعة الموصى بها من كلوريد المغنسيوم أقل من الجرعة الموصى بها من كبريتات المغنيسيوم (20 جم/لتر).[20] يرجع هذا في المقام الأول إلى الكلور الموجود في كلوريد المغنسيوم، والذي يمكن أن يصل بسهولة إلى مستويات سامة إذا تم تطبيقه بشكل مفرط أو بشكل متكرر.[21]

لقد وجد أن التركيزات العالية من المغنسيوم في الطماطم وبعض نباتات الفلفل يمكن أن تجعلها أكثر عرضة للإصابة بالأمراض الناجمة عن عدوى بكتيريا المستصفرة المرجية، حيث أن المغنسيوم ضروري لنمو البكتيريا.[22]

معالجة مياه الصرف

يُستخدم كلوريد المغنسيوم لتوفير المغنسيوم اللازم لترسيب الفوسفور على شكل ستروڤيت من النفايات الزراعية[23] بالإضافة إلى البول البشري.

التواجد

Mass fractions of various salt ions in seawater
Chemical composition of sea salt

Magnesium concentrations in natural seawater are between 1250 and 1350 mg/L, around 3.7% of the total seawater mineral content. Dead Sea minerals contain a significantly higher magnesium chloride ratio, 50.8%. Carbonates and calcium[مطلوب توضيح] are essential for all growth of corals, coralline algae, clams, and invertebrates. Magnesium can be depleted by mangrove plants and the use of excessive limewater or by going beyond natural calcium, alkalinity, and pH values.[24] The most common mineral form of magnesium chloride is its hexahydrate, bischofite.[25][26] Anhydrous compound occurs very rarely, as chloromagnesite.[26] Magnesium chloride-hydroxides, korshunovskite and nepskoeite, are also very rare.[27][28][26]

السمية

Magnesium ions are bitter-tasting, and magnesium chloride solutions are bitter in varying degrees, depending on the concentration.

Magnesium toxicity from magnesium salts is rare in healthy individuals with a normal diet, because excess magnesium is readily excreted in urine by the kidneys. A few cases of oral magnesium toxicity have been described in persons with normal renal function ingesting large amounts of magnesium salts, but it is rare. If a large amount of magnesium chloride is eaten, it will have effects similar to magnesium sulfate, causing diarrhea, although the sulfate also contributes to the laxative effect in magnesium sulfate, so the effect from the chloride is not as severe.

السمية للنباتات

Chloride (Cl
) and magnesium (Mg2+) are both essential nutrients important for normal plant growth. Too much of either nutrient may harm a plant, although foliar chloride concentrations are more strongly related with foliar damage than magnesium. High concentrations of MgCl
2
ions in the soil may be toxic or change water relationships such that the plant cannot easily accumulate water and nutrients. Once inside the plant, chloride moves through the water-conducting system and accumulates at the margins of leaves or needles, where dieback occurs first. Leaves are weakened or killed, which can lead to the death of the tree.[29]

انظر أيضاً

الهوامش والمصادر

الهوامش
  1. ^ "Summary of Classification and Labelling". echa.europa.eu.
  2. ^ أ ب ت Margarete Seeger; Walter Otto; Wilhelm Flick; Friedrich Bickelhaupt; Otto S. Akkerman. "Magnesium Compounds". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Weinheim: Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a15_595.pub2. {{cite encyclopedia}}: Cite has empty unknown parameter: |authors= (help)
  3. ^ Hisahiro Ueda and Takazo Shibuya (2021). "Composition of the Primordial Ocean Just after Its Formation: Constraints from the Reactions between the Primitive Crust and a Strongly Acidic, CO2-Rich Fluid at Elevated Temperatures and Pressures". Minerals. Minerals 2021, 11(4), p. 389. 11 (4): 389. Bibcode:2021Mine...11..389U. doi:10.3390/min11040389.
  4. ^ Holleman, A. F.; Wiberg, E. Inorganic Chemistry Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5.
  5. ^ Wells, A. F. (1984) Structural Inorganic Chemistry, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6.
  6. ^ Hennings, Erik; Schmidt, Horst; Voigt, Wolfgang (2013). "Crystal Structures of Hydrates of Simple Inorganic Salts. I. Water-Rich Magnesium Halide Hydrates MgCl2·8H2O, MgCl2·12H2O, MgBr2·6H2O, MgBr2·9H2O, MgI2·8H2O and MgI2·9H2O". Acta Crystallographica Section C Crystal Structure Communications. 69 (11): 1292–1300. doi:10.1107/S0108270113028138. PMID 24192174.
  7. ^ Komatsu, Kazuki; Shinozaki, Ayako; Machida, Shinichi; Matsubayashi, Takuto; Watanabe, Mao; Kagi, Hiroyuki; Sano-Furukawa, Asami; Hattori, Takanori (2015). "Crystal structure of magnesium dichloride decahydrate determined by X-ray and neutron diffraction under high pressure". Acta Crystallographica Section B Structural Science, Crystal Engineering and Materials. 71 (Pt 1): 74–80. doi:10.1107/S205252061500027X. PMID 25643718.
  8. ^ See notes in Rieke, R. D.; Bales, S. E.; Hudnall, P. M.; Burns, T. P.; Poindexter, G. S. "Highly Reactive Magnesium for the Preparation of Grignard Reagents: 1-Norbornane Acid", Organic Syntheses, Collected Volume 6, p. 845 (1988). "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 2007-09-30. Retrieved 2007-05-10.{{cite web}}: CS1 maint: archived copy as title (link)
  9. ^ N. N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemistry of the Elements, Pergamon Press, 1984.
  10. ^ Fischer, Reinald; Görls, Helmar; Meisinger, Philippe R.; Suxdorf, Regina; Westerhausen, Matthias (2019). "Structure–Solubility Relationship of 1,4-Dioxane Complexes of Di(hydrocarbyl)magnesium". Chemistry – A European Journal. 25 (55): 12830–12841. Bibcode:2019ChEuJ..2512830F. doi:10.1002/chem.201903120. PMC 7027550. PMID 31328293.
  11. ^ Hill, Petrucci, McCreary, Perry, General Chemistry, 4th ed., Pearson/Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, USA.
  12. ^ "Dust Palliative Selection and Application Guide". Fs.fed.us. Retrieved 2017-10-18.
  13. ^ "FSE Documents" (PDF). www.nrcs.usda.gov. Archived from the original (PDF) on 2022-10-16.
  14. ^ Dennis B. Malpass (2010). "Commercially Available Metal Alkyls and Their Use in Polyolefin Catalysts". In Ray Hoff; Robert T. Mathers (eds.). Handbook of Transition Metal Polymerization Catalysts. John Wiley & Sons, Inc. pp. 1–28. doi:10.1002/9780470504437.ch1. ISBN 9780470504437.
  15. ^ Norio Kashiwa (2004). "The Discovery and Progress of MgCl2-Supported TiCl4 Catalysts". Journal of Polymer Science A. 42 (1): 1–8. Bibcode:2004JPoSA..42....1K. doi:10.1002/pola.10962.
  16. ^ Evans, David A.; Tedrow, Jason S.; Shaw, Jared T.; Downey, C. Wade (2002). "Diastereoselective Magnesium Halide-Catalyzed anti-Aldol Reactions of Chiral N-Acyloxazolidinones". Journal of the American Chemical Society. 124 (3): 392–393. Bibcode:2002JAChS.124..392E. doi:10.1021/ja0119548. PMID 11792206.
  17. ^ Jain, J., Olek, J., Janusz, A., and Jozwiak-Niedzwiedzka, D., "Effects of Deicing Salt Solutions on Physical Properties of Pavement Concretes", Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2290, Transportation Research Board of the National Academies, Washington, D.C., 2012, pp. 69-75. DOI:10.3141/2290-09.
  18. ^ Dai, H.L.; Zhang, K.L.; Xu, X.L.; Yu, H.Y. (2012). "Evaluation on the Effects of Deicing Chemicals on Soil and Water Environment". Procedia Environmental Sciences (in الإنجليزية). 13: 2122–2130. Bibcode:2012PrEnS..13.2122D. doi:10.1016/j.proenv.2012.01.201.
  19. ^ Food Standard Agency. "Current EU approved additives and their E Numbers". Retrieved 22 March 2010.
  20. ^ "Comparison of Magnesium Sulfate and THIS Mg Chelate Foliar Sprays". Canadian Journal of Plant Science. January 1985. doi:10.4141/cjps85-018.
  21. ^ "Magnesium Chloride Toxicity in Trees". Ext.colostate.edu. Archived from the original on 2009-01-15. Retrieved 2017-10-18.
  22. ^ "Effect of Foliar and Soil Magnesium Application on Bacterial Leaf Spot of Peppers" (PDF). Retrieved 2017-10-18.
  23. ^ BURNS, R.T. (15 January 2001). "Laboratory and In-Situ Reductions of Soluble Phosphorus in Swine Waste Slurries" (PDF). Environmental Technology. 22 (11): 1273–1278. Bibcode:2001EnvTe..22.1273B. doi:10.1080/09593332208618190. PMID 11804348. Archived from the original (PDF) on 2012-03-27. Retrieved 30 December 2023.
  24. ^ "Aquarium Chemistry: Magnesium In Reef Aquaria — Advanced Aquarist | Aquarist Magazine and Blog". Advancedaquarist.com. 2003-10-15. Retrieved 2013-01-17.
  25. ^ "Bischofite: Mineral information, data and localities". mindat.org.
  26. ^ أ ب ت "List of Minerals". International Mineralogical Association. 21 March 2011.
  27. ^ "Korshunovskite: Mineral information, data and localities". mindat.org.
  28. ^ "Nepskoeite: Mineral information, data and localities". mindat.org.
  29. ^ "Publications – ExtensionExtension". Ext.colostate.edu. Archived from the original on 2015-09-24. Retrieved 2017-10-18.
المصادر
  • Handbook of Chemistry and Physics, 71st edition, CRC Press, Ann Arbor, Michigan, 1990.

وصلات خارجية