كربونات المغنيسيوم

كربونات المغنيسيوم
كربونات المغنيسيوم
كربونات المغنيسيوم
كربونات المغنيسيوم
أسماء أخرى
Magnesite Barringtonite (dihydrate) Nesequehonite (trihydrate) Lansfordite (pentahydrate)
المعرفات
رقم التسجيل (CAS)	546-93-0 (anhydrous) Y 13717-00-5 (monohydrate), 5145-48-2(dihydrate), 14457-83-1 (trihydrate), 61042-72-6 (pentahydrate)
بب كيم (PubChem)	11029
محددات الإدخال الخطي النصي الجزيئي المبسط [Mg+2].[O-]C([O-])=O  Y
المعرف الكيميائي الدولي 1S/CH2O3.Mg/c2-1(3)4;/h(H2,2,3,4);/q;+2/p-2  Y Key: ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L
الخواص
صيغة كيميائية	CMgO3
كتلة مولية	84.31 غ.مول−1
المظهر	white solid استرطاب
الرائحة	odorless
الكثافة	2.958 g/cm3 (anhydrous) 2.825 g/cm3 (dihydrate) 1.837 g/cm3 (trihydrate) 1.73 g/cm3 (pentahydrate)
نقطة الانصهار	350 °س، 623 °ك، 662 °ف ( decomposes (anydrous) 165 °م (329 °ف؛ 438 ك) (trihydrate))
الذوبانية في الماء	anhydrous: 0.0106 g/100ml (25 °C) 0.0063 g/100ml (100 °C) pentahydrate: 0.375 g/100ml (20 °C)
حاصل الذوبانية، Ksp	10−7.8
الذوبانية	soluble in acid, aqueous ثنائي أكسيد الكربون insoluble in أسيتون، أمونياك
معامل الانكسار (nD)	1.717 (anhydrous) 1.458 (dihydrate) 1.412 (trihydrate)
البنية
البنية البلورية	نظام بلوري ثلاثي
كيمياء حرارية
الحرارة القياسية للتكوين ΔfHo298	-1113 kJ/mol
إنتروبيا مولية قياسية So298	65.7 J/mol·K
الحرارة النوعية، C	75.6 J/mol·K
المخاطر
صحيفة بيانات سلامة المادة	ICSC 0969
فهرس المفوضية الأوروبية	Not listed
NFPA 704	0 1 0
نقطة الوميض	Non-flammable
حد التعرض المسموح به U.S	TWA 15 mg/m3 (total) TWA 5 mg/m3 (resp) ْْْْْْْ
في حال عدم ورود غير ذلك فإن البيانات الواردة أعلاه معطاة بالحالة القياسية (عند 25 °س و 100 كيلوباسكال)

كربونات المغنيسيوم هو مركب كيميائي غير عضوي له الصيغة الكيميائية MgCO₃، وكان يُعرف قديماً باسم المغنيسيا البيضاء (Magnesia alba). يوجد غالباً على شكل مسحوق صلب أبيض عديم الرائحة.

يوجد المركب في الطبيعة بشكل رئيسي على هيئة معدن المغنسيت (Magnesite)، كما يوجد في عدة أشكال مائية (هيدرات) مختلفة.

يتميز كربونات المغنيسيوم بضعف شديد في الذوبان في الماء، بينما يتفاعل مع الأحماض المخففة مطلقاً غاز ثنائي أكسيد الكربون.

يمتلك المركب تطبيقات واسعة في مجالات صناعية وطبية ورياضية متعددة، حيث يُستخدم كمضاد للحموضة ومسهّل لطيف، وكمادة مالئة في الصناعات البلاستيكية، بالإضافة إلى استخدامه الشائع لامتصاص الرطوبة وتحسين التماسك في الرياضات المختلفة.

الوفرة الطبيعية والأشكال المعدنية

المغنسيت، الشكل الطبيعي الأساسي لكربونات المغنيسيوم.

يوجد كربونات المغنيسيوم في الطبيعة بعدة أشكال معدنية مائية (هيدرات) إلى جانب الشكل اللامائي، وأهمها:

• المغنسيت (Magnesite): الشكل اللامائي (MgCO₃)، وهو الأكثر شيوعًا واستخدامًا في التطبيقات التجارية.
• البارينغتونيت (Barringtonite): ثنائي الهيدرات (MgCO₃·2H₂O).
• النيسيكوهونيت (Nesquehonite): ثلاثي الهيدرات (MgCO₃·3H₂O).
• لانسفورديت (Lansfordite): خماسي الهيدرات (MgCO₃·5H₂O).

كما توجد أيضًا كربونات قاعدية للمغنيسيوم على شكل معادن مستقلة تحتوي على مجموعات هيدروكسيل، مثل الأرتينيت (Artinite) والهيدروماغنيسيت (Hydromagnesite). وتُعرف بعض هذه الأشكال تجاريًا باسم كربونات المغنيسيوم "الخفيفة" و"الثقيلة".

تُستخرج أغلب كميات كربونات المغنيسيوم تجاريًا من تعدين رواسب المغنسيت الطبيعية، وتُعد الصين من أكبر المنتجين العالميين لهذا المركب.

التحضير

يُحضّر كربونات المغنيسيوم صناعياً بشكل رئيسي عبر تعدين وتنقية خام المغنسيت الطبيعي.

أما مخبرياً، فيمكن تحضيره من خلال تفاعل أملاح المغنيسيوم الذائبة مثل كلوريد المغنيسيوم مع محلول بيكربونات الصوديوم:

MgCl₂ + 2NaHCO₃ → MgCO₃ + 2NaCl + H₂O + CO₂

ويُفضَّل استخدام البيكربونات في هذا التفاعل لتقليل تكوّن كربونات المغنيسيوم القاعدية التي قد تنتج عند استخدام كربونات الصوديوم.

التفاعلات الكيميائية

التفكك الحراري

عند تسخين كربونات المغنيسيوم إلى درجات حرارة تقارب 350 °م، تتحلل حرارياً في عملية تُعرف باسم التكليس، لينتج أكسيد المغنيسيوم وغاز ثنائي أكسيد الكربون.

${\ce {MgCO3 -> MgO + CO2}}$

التفاعل مع الأحماض

يتفاعل المركب مع الأحماض المخففة مطلقاً غاز ثنائي أكسيد الكربون مع حدوث فوران، مثل تفاعله مع حمض الهيدروكلوريك:

${\ce {MgCO3 + 2HCl -> MgCl2 + H2O + CO2}}$

الاستخدامات

الاستخدامات الصناعية

• المواد الحرارية: يُستخدم كربونات المغنيسيوم كمادة أولية لإنتاج أكسيد المغنيسيوم عبر عملية التكليس، والذي يُستعمل بدوره في صناعة الطوب الحراري وبطانات الأفران الصناعية نظرًا لمقاومته الحرارية العالية.

• البلاستيك والمطاط: يدخل كمادة مالئة (Filler) ومثبطة للاشتعال، مما يحسن الصلابة ويزيد مقاومة الاشتعال في اللدائن والمطاط الصناعي.

• الدهانات والأحبار: يُستخدم كمادة مالئة ومعدل للخواص الفيزيائية مثل اللزوجة واللون.

الاستخدامات الرياضية

يستخدم كربونات المغنيسيوم في التسلق والرياضة

تجهيز اليدين بكربونات المغنيسيوم المستخدمة في الرياضات مثل التسلق والجمباز

يُعرف المركب في الأوساط الرياضية باسم "الطباشير" (Chalk)، ويُستخدم في رياضات مثل الجمباز وتسلق الصخور ورفع الأثقال.

يعمل على امتصاص الرطوبة السطحية من اليدين، مما يزيد من قوة الاحتكاك ويحسن ثبات القبضة أثناء الإمساك بالأجهزة أو الصخور.

الاستخدامات الطبية والصيدلانية

• مضاد للحموضة (Antacid): يُستخدم لمعادلة حموضة المعدة وتخفيف أعراض الحرقة.

• ملين لطيف (Laxative): قد يُستخدم كمُسهّل تناضحي خفيف في بعض حالات الإمساك.

• الصناعة الدوائية: يُستخدم كعامل ممدد ومجفف في تصنيع الأقراص والكبسولات، لقدرته على امتصاص الرطوبة والزيوت الطيارة.

السلامة والأمان

تُعد كربونات المغنيسيوم مادة منخفضة السمية بشكل عام، وتُصنّف ضمن المواد الآمنة عموماً (GRAS) عند استخدامها ضمن الحدود المسموح بها.

ومع ذلك، توجد بعض المحاذير الطبية عند استخدام مركبات المغنيسيوم:

• مرضى القصور الكلوي: يُعد استخدام مكملات أو مضادات الحموضة المحتوية على المغنيسيوم غير موصى به عادةً لدى مرضى القصور الكلوي، بسبب ضعف قدرة الكلى على طرح المغنيسيوم، مما قد يؤدي إلى فرط مغنيسيوم الدم (Hypermagnesemia).

• الاضطرابات الهضمية: يؤدي تفاعل كربونات المغنيسيوم مع حمض المعدة (حمض الهيدروكلوريك) إلى انطلاق غاز ثنائي أكسيد الكربون داخل المعدة، مما قد يسبب بعض الأعراض مثل الانتفاخ أو التجشؤ.

التخزين والتعامل

يُحفظ كربونات المغنيسيوم في عبوات محكمة الإغلاق وفي أماكن جافة وباردة، وذلك لتجنب امتصاص الرطوبة من الجو أو تدهور خواصه الفيزيائية بمرور الوقت.

اقرأ أيضاً

• أسيتات الكالسيوم والمغنيسيوم