酸化マグネシウムと水の反応

著者: Eric Farmer
作成日: 5 行進 2021
更新日: 12 5月 2024
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酸化マグネシウム
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酸化マグネシウムと水の組み合わせは、熱の放出と共に水酸化マグネシウムをもたらす。科学者たちは、この反応を利用して熱を化学エネルギーとして蓄え、それを熱に変換する方法を開発しました。


アルゴンプラズマと酸素析出酸化マグネシウム (キム・スティール/フォトディスク/ゲッティイメージズ)

酸化マグネシウム

酸化マグネシウム(化学式:MgO)は、周産期の鉱物として自然に発生します。酸化マグネシウムはその純粋な形態では白色であるが、ペリクリウムは、様々な不純物、主に酸化鉄(III)の存在により、しばしば灰色、黄色または褐色の外観を呈する。

酸化マグネシウムと水

酸化マグネシウムは、水にさらされると水酸化マグネシウムに変換される:MgO + H 2 O→Mg(OH)2。この反応は非常に発熱性です(熱を放出します)。

水酸化マグネシウム

酸化マグネシウムと水との組み合わせによって製造された水酸化マグネシウムは、わずかな溶解度しか示さない:0.0009グラムが18℃で100ミリリットルの水に溶解する。この反応によって生成された水酸化マグネシウムは塩基化合物であり、それはそれが水のpHを下げることを意味する。 pH測定は、0〜14の尺度で溶液の酸性度または塩基性度を示し、7未満のpHは酸性であり、7のpHは塩基性であり、そして7のうちの1つは中性である。水酸化マグネシウムの塩基性および溶解性の欠如はそれを処方箋なしで制酸剤として適切なものにする。

用途

東京工業大学のグループを含む何人かの研究者は、酸化マグネシウムと水の反応に基づくケミカルヒートポンプを実証しました。この場合、これらのポンプは、ソーラーパネルまたは工場の排出管から発生する熱を奪うことによって熱エネルギーを蓄えます。水酸化マグネシウムを酸化マグネシウムに熱変換する(水酸化物を脱水する)。次いで、脱水された酸化マグネシウムを水にさらして酸化マグネシウムを水酸化マグネシウムに戻すことによって、要求に応じて熱を放出することができる。そのようなシステムは、1kgの水酸化マグネシウムに対して240kジュールを超える熱、57リットルの水の温度を1℃に上昇させるのに十分な量の熱を蓄えることができる。


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水酸化マグネシウムは「マグネシアのミルク」の主成分です。マグネシウムは地球の地殻内で8番目に豊富な元素で、地殻質量の2.1%を占めています。