أكسيد المغنيسيوم (المعروف أيضًا باسم المغنيسيا، الصيغة الكيميائية: MgO) هو أكسيد نموذجي للفلز القلوي الترابي.
يظهر كمسحوق أبيض ناعم، يتميز بنقطة انصهار عالية جدًا تبلغ 2852 درجة مئوية ونقطة غليان تصل إلى 3600 درجة مئوية، بكثافة نسبية 3.58 عند درجة حرارة محيطة 25 درجة مئوية.
من حيث الخصائص الكيميائية، يذوب MgO في الأحماض ومحاليل أملاح الأمونيوم. يتفاعل ببطء مع الماء لتكوين هيدروكسيد المغنيسيوم، ويمكن أن يشكل بيكربونات المغنيسيوم عند تعرضه لمحلول مائي من ثاني أكسيد الكربون.
يميل هذا المنتج إلى امتصاص الرطوبة وثاني أكسيد الكربون من الهواء المحيط أثناء التخزين. بالإضافة إلى ذلك، سينبعث منه بخار مهيج طفيف عند تعرضه للمعالجة الحرارية.
يُصنع أكسيد المغنيسيوم بشكل أساسي من ثلاث مواد خام أساسية: خام المغنيسيت والدولوميت ومياه البحر.
أحد طرق الإنتاج الرئيسية هو التكليس بدرجة حرارة عالية لتحلل المغنيسيت أو الدولوميت حراريًا مباشرة إلى أكسيد المغنيسيوم.
بالنسبة للإنتاج القائم على مياه البحر، يُضاف هيدروكسيد الكالسيوم إلى مياه البحر لترسيب هيدروكسيد المغنيسيوم، الذي يُكلس بعد ذلك إلى MgO نهائي.
تأخذ عملية ثالثة محلول كلوريد المغنيسيوم المتبقي بعد استخراج البروم من مياه البحر أو المحلول الملحي. بإضافة هيدروكسيد الصوديوم أو كربونات الصوديوم، نحصل على رواسب من هيدروكسيد المغنيسيوم أو كربونات المغنيسيوم الأساسية، والتي تُكلس بعد ذلك لإنتاج أكسيد المغنيسيوم.
حاليًا، يعتبر المغنيسيت والدولوميت والمحلول الملحي ومخلفات المحلول الملحي الصلبة هي المواد الخام السائدة التي يستخدمها المصنعون الصينيون لإنتاج أكسيد المغنيسيوم.
تنقسم المواد الخام المستخدمة لإنتاج أكسيد المغنيسيوم بشكل أساسي إلى ثلاث فئات: المغنيسيت والدولوميت وموارد مياه البحر.
يمكن للمنتجين تسخين المغنيسيت أو الدولوميت لتحفيز التحلل الحراري وإنتاج أكسيد المغنيسيوم مباشرة.
عند استخدام مياه البحر كمادة أولية، يتم خلط هيدروكسيد الكالسيوم لتوليد راسب هيدروكسيد المغنيسيوم؛ وبعد تحميص هذا الراسب في درجات حرارة عالية، يتم الحصول على أكسيد المغنيسيوم.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن الحصول على محلول كلوريد المغنيسيوم من مياه البحر أو المحلول الملحي الطبيعي بعد استخراج البروم. يؤدي تفاعل هذا المحلول مع هيدروكسيد الصوديوم أو كربونات الصوديوم إلى تكوين هيدروكسيد المغنيسيوم أو كربونات المغنيسيوم الأساسية الصلبة. يتم حرق هذه المواد الصلبة لاحقًا لتحضير أكسيد المغنيسيوم النهائي.
في نظام الإنتاج الصناعي في الصين، تعتبر المغنيسيت والدولوميت والمحلول الملحي وكتل المحلول الملحي الصلبة المصادر الرئيسية للمواد الخام لتصنيع أكسيد المغنيسيوم.
من بين جميع مركبات المغنيسيوم الكيميائية، يتمتع أكسيد المغنيسيوم بأكبر إنتاج، حيث يشكل حوالي ثلاثة أرباع إجمالي منتجات المغنيسيوم الصناعية.
يُعرّف أكسيد المغنيسيوم المكلس تحت 900 درجة مئوية بأكسيد المغنيسيوم الخفيف. إنه خفيف الوزن وذو مساحة سطحية كبيرة وقدرة امتصاص قوية.
يمكن استخدامه كمحفز وحشو مطاط لتحسين أداء المطاط، وخلطه مع محلول كلوريد المغنيسيوم لإنتاج أسمنت المغنيسيوم.
يعمل كمثبط للحريق لمواد البناء. طبياً، يعمل على تحييد حمض المعدة الزائد وتخفيف الإمساك، ويستخدم على نطاق واسع لعلاج قرحة المعدة والاثني عشر، وعادةً ما يُقرن مع كربونات الكالسيوم القابضة. بالإضافة إلى ذلك، يُضاف على نطاق واسع إلى علف الحيوانات والأسمدة الزراعية.
يأتي أكسيد المغنيسيوم الخفيف المكلس عند 950 إلى 1050 درجة مئوية بكثافة ظاهرية أعلى وتوزيع حجم جسيمات محكم، إلى جانب قابلية أفضل للبلل بالماء.
يُستخدم بشكل أساسي كعامل تحرير لألواح الصلب السيليكوني. أثناء التصنيع في درجات حرارة عالية، يتفاعل مع ثاني أكسيد السيليكون على سطح المادة لتوليد طبقة سيليكات المغنيسيوم، مما يمنع بشكل فعال الالتصاق والتلبيد بين الألواح.
يتم تصنيع أكسيد المغنيسيوم الثقيل تحت درجة حرارة تكليس تتراوح من 1500 درجة مئوية إلى 1800 درجة مئوية. يتميز بكثافة عالية ومساحة سطحية محددة صغيرة للغاية، إلى جانب ثبات حراري ممتاز. تضعف نشاطه الكيميائي بشكل كبير، مما يظهر سرعات أبطأ في الذوبان الحمضي والترطيب. بفضل هذه الخصائص، يُستخدم على نطاق واسع في مواد الحراريات ذات درجات الحرارة العالية، مثل إنتاج بوتقات الحراريات والبطانات الداخلية للأفران.
