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【摘要】:
氧化鎂(化學(xué)式:MgO)是鎂的氧化物,一種離子氧化鎂。常溫下為一種白色固體。氧化鎂以方鎂石形式存在于自然界中,是冶鎂的原料。
氧化鎂有高度耐火絕緣性能。經(jīng)1000℃以上高溫灼燒可轉(zhuǎn)變?yōu)榫w,升至1500 - 2000°C則成死燒氧化鎂(也就是所說的鎂砂)或燒結(jié)氧化鎂。
氧化鎂俗稱苦土,也稱鎂氧,氧化鎂是堿性氧化鎂具有堿性氧化物的通性,屬于膠凝材料。白色粉末(淡黃色為、氮化鎂),無臭、無味、無毒,是典型的堿土金屬氧化物,化學(xué)式MgO。白色粉末,熔點為2852℃,沸點為3600℃,相對密度為3.58(25℃)。溶于酸和銨鹽溶液,不溶于酒精。在水中溶解度為0.00062 g/100 mL (0 °C)
0.0086 g/100 mL (30 °C)。暴露在空氣中,容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為堿式碳酸鎂輕質(zhì)品較重質(zhì)品更快,與水結(jié)合在一定條件下生成氫氧化鎂,呈微堿性反應(yīng),飽和水溶液的pH為10.3。溶于酸和銨鹽難溶于水,其溶液呈堿性。不溶于乙醇。在可見和近紫外光范圍內(nèi)有強折射性。菱鎂礦(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生產(chǎn)氧化鎂的主要原料。熱分解菱鎂礦或白云石得氧化鎂。用消石灰處理海水得氫氧化鎂沉淀,灼燒氫氧化鎂得氧化鎂。也可用海水綜合利用中得到的氯化鎂鹵塊或提溴后的鹵水為原料,加氫氧化鈉或碳酸鈉等生成氫氧化鎂或堿式碳酸鎂沉淀,再灼燒得氧化鎂。中國主要采用以菱鎂礦、白云石、鹵水或鹵塊為原料
0.0086 g/100 mL (30 °C)。暴露在空氣中,容易吸收水分和二氧化碳而逐漸成為堿式碳酸鎂輕質(zhì)品較重質(zhì)品更快,與水結(jié)合在一定條件下生成氫氧化鎂,呈微堿性反應(yīng),飽和水溶液的pH為10.3。溶于酸和銨鹽難溶于水,其溶液呈堿性。不溶于乙醇。在可見和近紫外光范圍內(nèi)有強折射性。菱鎂礦(MgCO3)、白云石(MgCO3·CaCO3)和海水是生產(chǎn)氧化鎂的主要原料。熱分解菱鎂礦或白云石得氧化鎂。用消石灰處理海水得氫氧化鎂沉淀,灼燒氫氧化鎂得氧化鎂。也可用海水綜合利用中得到的氯化鎂鹵塊或提溴后的鹵水為原料,加氫氧化鈉或碳酸鈉等生成氫氧化鎂或堿式碳酸鎂沉淀,再灼燒得氧化鎂。中國主要采用以菱鎂礦、白云石、鹵水或鹵塊為原料
分類:分輕質(zhì)氧化鎂和重質(zhì)氧化鎂兩種。輕質(zhì)體積疏松,為白色無定形粉末。無臭無味無毒。密度3.58g/cm3。難溶于純水及有機溶劑,在水中溶解度因二氧化碳的存在而增大。能溶于酸、銨鹽溶液。經(jīng)高溫灼燒轉(zhuǎn)化為結(jié)晶體。遇空氣中的二氧化碳生成碳酸鎂復(fù)鹽。重質(zhì)體積緊密,為白色或米黃色粉末。與水易化合,露置空氣中易吸收水分和二氧化碳。與氯化鎂溶液混合易膠凝硬化。
隨著產(chǎn)業(yè)化升級及高新技術(shù)功能材料市場的需求和發(fā)展,研發(fā)生產(chǎn)出一系列高新精細(xì)氧化鎂產(chǎn)品,主要用于高級潤滑油、高級鞣革提堿級、食品級、醫(yī)藥、硅鋼級、高級電磁級、高純氧化鎂等近十個品種組成。
工業(yè)級輕燒
應(yīng)用領(lǐng)域:主要用于菱鎂制品的生產(chǎn)。輕燒氧化鎂與氯化鎂水溶液以一定比例配合,可膠凝硬化成具有一定物理力學(xué)性能的硬化體,稱之為菱鎂水泥。菱鎂水泥作為一種新型水泥,具有輕質(zhì)高強、防火隔熱、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢,可廣泛應(yīng)用于建材、市政、農(nóng)業(yè)、機械等領(lǐng)域。根據(jù)WB/T1019-2002《菱鎂制品用輕燒氧化鎂》的規(guī)定,輕燒氧化鎂的化學(xué)成分見表1。
高級潤滑油級
應(yīng)用領(lǐng)域:主要用于高級潤滑油加工中的清潔劑、抑釩劑、脫硫劑,大大提高潤滑膜致密性和流變性,降低灰分。脫鉛除汞減少潤滑油或燃油廢棄物對環(huán)境的污染,經(jīng)表面處理的氧化鎂亦可做為煉油工藝中的絡(luò)合劑、螯合劑、載體,更有利于產(chǎn)品分餾提高產(chǎn)品的質(zhì)量。尤其在重油燃燒時加入Mg0能消除重油中釩酸對爐膛的損傷。
食品級
應(yīng)用領(lǐng)域:用于食品添加劑、色澤穩(wěn)定劑、pH值調(diào)節(jié)劑作為保健品、食品的鎂元素的補充劑。用做砂糖精制時的脫色劑冰淇淋粉PH調(diào)節(jié)劑等。作為抗結(jié)塊劑和抗酸劑用于小麥粉、奶粉巧克力、可可粉、葡萄粉、糖粉等領(lǐng)域,也可用于制造陶瓷、搪瓷、玻璃、染料等領(lǐng)域。
醫(yī)用級
應(yīng)用領(lǐng)域:生物制藥領(lǐng)域可用醫(yī)用級氧化鎂作為抗酸劑、吸附劑、脫硫劑、脫鉛劑、絡(luò)合助濾劑、PH調(diào)節(jié)劑醫(yī)藥上用作抗酸劑與輕瀉劑,抑制和緩解胃酸過多,治療胃潰瘍和十二指腸潰瘍病。中和胃酸作用強且緩慢持久,不產(chǎn)生二氧化碳。
硅鋼級
應(yīng)用領(lǐng)域:硅鋼級氧化鎂具有良好的導(dǎo)磁性(即具有較大的正磁化率)和優(yōu)秀的絕緣性能(即電導(dǎo)率能低到10-14us/cm致密態(tài))。可使硅鋼片表面形成良好的絕緣層和導(dǎo)磁介質(zhì),以抑制和克服變壓器中硅鋼鐵芯的渦流和集膚效應(yīng)損失(簡稱鐵損)。提高硅鋼片的絕緣性能,用作高溫退火隔離劑。亦可用作陶瓷材料、電子材料、化工原料及粘結(jié)劑、添加劑等在硅鋼中應(yīng)用于脫磷劑、脫硫劑、絕緣涂層生成劑。
高級電磁級
應(yīng)用領(lǐng)域:用于無線高頻順磁導(dǎo)磁材料,磁棒天線,調(diào)頻元件的磁芯等。代替鐵氧體??捎糜趶?fù)合超導(dǎo)磁材料的制作,亦應(yīng)用于電子磁性行業(yè)。作“軟磁材料”。也是工業(yè)搪瓷和陶瓷的理想原料。
高純氧化鎂
應(yīng)用領(lǐng)域:高純氧化鎂在高溫下具有優(yōu)良的耐堿性和電絕緣性。熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱率高具有良好的光透過性。廣泛用作高溫耐熱材料。在陶瓷領(lǐng)域用作透光性陶瓷坩堝、基板等的原料在電氣材料、電氣領(lǐng)域用于磁性裝置填料、絕緣材料填料及各種載體。用作陶瓷基板比氧化鋁導(dǎo)熱率高2倍多,電解質(zhì)的損失僅為氧化鋁的1/10。亦可作高純電熔鎂砂的原料,在化學(xué)上可作為“分析純”氧化鎂。
納米級
應(yīng)用領(lǐng)域:納米級氧化鎂具有明顯的小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀隧道效應(yīng),經(jīng)改 性處理,無團(tuán)聚現(xiàn)象,在光學(xué)、催化、磁性、力學(xué)、化工等方面具有許多特異功能及重要應(yīng)用價值,前景非常廣闊,是21世紀(jì)重要新材料。納米氧化鎂在電子、催化、陶瓷、油品、涂料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。用在不同產(chǎn)品中起到的作用也不同,在化纖、塑料行業(yè)用于阻燃劑;硅鋼片生產(chǎn)中高溫退水劑、高級陶瓷材料、電子工業(yè)材料、化工原料中的粘結(jié)劑和添加劑;無線電工業(yè)高頻磁棒天線、磁性裝置填料、絕緣材料填料及各種載體;耐火纖維和耐火材料、鎂鉻磚、耐熱涂料用填料、耐高溫、耐絕緣儀表、電學(xué)、電纜、光學(xué)材料以及煉鋼;電絕緣體材料、制造坩堝、熔爐、絕緣 導(dǎo)管(管狀元件)、電極棒材、電極薄板。
在紡織領(lǐng)域,隨著高性能阻燃纖維的需求越來越高,合成新型高性能阻燃劑就為發(fā)展功能面料提供了理想的材料。納米氧化鎂常用來與木屑、刨花一起制造質(zhì)輕、 隔音、絕熱、耐火纖維板等耐火材料以及金屬陶瓷。與傳統(tǒng)的一些含磷或鹵素有機阻燃劑相比,納米氧化鎂無毒、無味、添加量小,是開發(fā)阻燃纖維的理想添加劑。 此外,納米氧化鎂用于燃油有很強的潔凈、抑制腐蝕能力,在涂料中有很好的應(yīng)用前景。
飼料級
在奶牛糧中每日加入50~90克氧化鎂或按精料量的0.5%添加,不但可補充日糧中鎂的不足防止鎂缺乏癥的發(fā)生,而且是一種優(yōu)良的瘤胃緩沖劑,調(diào)節(jié)瘤胃發(fā)酵,并能增加乳腺對乳汁合成前體物的吸收,提高產(chǎn)奶量和乳脂率。據(jù)國外有關(guān)報道,在奶牛精料補充料中添加0.5%的氧化鎂,平均可提高產(chǎn)奶量1.6公斤,提高乳脂率0.145個百分點,并有助于提高采食量。?奶牛日糧中添加氧化鎂可預(yù)防熱應(yīng)激,鎂離子可以和鈉離子、鉀離子共同作用,保持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡,緩解奶牛對熱應(yīng)激的反應(yīng),從而提高夏季奶牛的采食量,維持產(chǎn)奶量不下降。此外建議在熱應(yīng)激的情況下,應(yīng)當(dāng)提高日糧中氧化鎂的用量以彌補體內(nèi)的鎂損失,從而保證和維持正常的奶產(chǎn)量。奶牛和肉牛都有很好的平衡機理來處理過量的鎂離子,因此適當(dāng)?shù)脑黾?b>氧化鎂的用量不會對牛造成不良影響。
奶牛鎂缺乏癥的表現(xiàn)為:首先奶牛的食欲下降、行動遲緩、嗜睡、隨著病情的加重,奶牛變得步態(tài)僵硬,走步搖晃,而且,奶牛變得緊張和易怒,肌肉明顯顫抖,繼續(xù)下去,奶牛完全癱瘓和痙攣。如果不及時治療,會造成死亡。此外鎂的缺乏會降低營養(yǎng)物質(zhì)的消化率并導(dǎo)致奶牛的產(chǎn)奶量下降。
在像牛和羊這些反芻類動物放牧?xí)r,一定要保證它們食物中含有足夠鎂元素,以防止它們由于缺乏鎂元素而導(dǎo)致發(fā)生抽搐。通常這種抽搐由于?;蜓蛟诤涮鞖獬粤巳狈︽V元素牧草而導(dǎo)致。在牧畜飼料中增加鎂元素最常用方法有兩種:一將鎂粉同糖漿混合后加入到飼料中;另一種將輕燒鎂粉直加入到購買來飼料中。缺鎂癥在肉牛及羊中的發(fā)生比奶牛更為普遍,這是因為奶牛日糧中精料的量比較多而肉牛及羊日糧中精料相對較少的緣故。
氧化鎂在反芻動物日糧中的添加量為0.5%~1.0%。
家禽
新生雛雞在飼喂完全缺乏鎂的日糧時只能存活幾天時間。飼喂低鎂日糧時,雛雞生長緩慢、嗜睡、氣喘、呼吸急促,受驚嚇后會表現(xiàn)短時間痙攣,最后導(dǎo)致暫時昏迷或死亡。據(jù)試驗飼喂含鎂200ppm的日糧與含鎂600ppm的日糧相比,肉雞的生長率降低80%。
對于蛋雞,缺鎂時產(chǎn)蛋量會迅速下降。低血鎂造成骨骼鎂的大量運用、雞蛋變小、蛋殼重量變輕、卵黃和蛋殼中的鎂濃度下降。研究證明,蛋殼越厚,蛋殼中鎂的濃度也越高,這表明,適當(dāng)提高蛋雞日糧中鎂的濃度,可以改善蛋殼的質(zhì)量,提高蛋重。
通常在生產(chǎn)中,根據(jù)年齡,品種和禽類的不同,常用的家禽飼料鎂濃度在0.15%~0.22%之間。
豬
由于豬品種的不斷改進(jìn),生產(chǎn)率的不斷提高,鎂的營養(yǎng)需要應(yīng)該得到相應(yīng)的提高。?日糧中鎂離子的缺乏會造成仔豬死亡率的大大提高。鎂的缺乏會造成豬的踏步癥,表現(xiàn)為當(dāng)豬站立時反復(fù)提動后蹄好像在原地踏步一樣。對于母豬,氧化鎂被廣泛使用為輕瀉劑合用來防止圈養(yǎng)豬的過度敏感和咬尾等應(yīng)激綜合癥。?
最近的研究也表明在豬的日糧中添加氧化鎂或適當(dāng)提高日糧中的鎂的濃度可以提高豬肉的品質(zhì)。生長肥育豬飼喂添加氧化鎂的日糧,可以改進(jìn)生長率和豬肉品質(zhì),包括豬肉的PH值、色澤,并減少PSE豬肉。?
根據(jù)生長階段、體重和生產(chǎn)目的的不同,飼料工業(yè)中常用的豬飼料鎂濃度為0.13%~0.27%。
淡水魚
淡水魚因水中溶解鎂的量不足,所以需要在飼料中適當(dāng)補充鎂。
添加劑中瘤胃緩沖調(diào)控劑,如:碳酸氫鈉、氧化鎂等
奶牛鎂缺乏癥的表現(xiàn)為:首先奶牛的食欲下降、行動遲緩、嗜睡、隨著病情的加重,奶牛變得步態(tài)僵硬,走步搖晃,而且,奶牛變得緊張和易怒,肌肉明顯顫抖,繼續(xù)下去,奶牛完全癱瘓和痙攣。如果不及時治療,會造成死亡。此外鎂的缺乏會降低營養(yǎng)物質(zhì)的消化率并導(dǎo)致奶牛的產(chǎn)奶量下降。
在像牛和羊這些反芻類動物放牧?xí)r,一定要保證它們食物中含有足夠鎂元素,以防止它們由于缺乏鎂元素而導(dǎo)致發(fā)生抽搐。通常這種抽搐由于?;蜓蛟诤涮鞖獬粤巳狈︽V元素牧草而導(dǎo)致。在牧畜飼料中增加鎂元素最常用方法有兩種:一將鎂粉同糖漿混合后加入到飼料中;另一種將輕燒鎂粉直加入到購買來飼料中。缺鎂癥在肉牛及羊中的發(fā)生比奶牛更為普遍,這是因為奶牛日糧中精料的量比較多而肉牛及羊日糧中精料相對較少的緣故。
氧化鎂在反芻動物日糧中的添加量為0.5%~1.0%。
家禽
新生雛雞在飼喂完全缺乏鎂的日糧時只能存活幾天時間。飼喂低鎂日糧時,雛雞生長緩慢、嗜睡、氣喘、呼吸急促,受驚嚇后會表現(xiàn)短時間痙攣,最后導(dǎo)致暫時昏迷或死亡。據(jù)試驗飼喂含鎂200ppm的日糧與含鎂600ppm的日糧相比,肉雞的生長率降低80%。
對于蛋雞,缺鎂時產(chǎn)蛋量會迅速下降。低血鎂造成骨骼鎂的大量運用、雞蛋變小、蛋殼重量變輕、卵黃和蛋殼中的鎂濃度下降。研究證明,蛋殼越厚,蛋殼中鎂的濃度也越高,這表明,適當(dāng)提高蛋雞日糧中鎂的濃度,可以改善蛋殼的質(zhì)量,提高蛋重。
通常在生產(chǎn)中,根據(jù)年齡,品種和禽類的不同,常用的家禽飼料鎂濃度在0.15%~0.22%之間。
豬
由于豬品種的不斷改進(jìn),生產(chǎn)率的不斷提高,鎂的營養(yǎng)需要應(yīng)該得到相應(yīng)的提高。?日糧中鎂離子的缺乏會造成仔豬死亡率的大大提高。鎂的缺乏會造成豬的踏步癥,表現(xiàn)為當(dāng)豬站立時反復(fù)提動后蹄好像在原地踏步一樣。對于母豬,氧化鎂被廣泛使用為輕瀉劑合用來防止圈養(yǎng)豬的過度敏感和咬尾等應(yīng)激綜合癥。?
最近的研究也表明在豬的日糧中添加氧化鎂或適當(dāng)提高日糧中的鎂的濃度可以提高豬肉的品質(zhì)。生長肥育豬飼喂添加氧化鎂的日糧,可以改進(jìn)生長率和豬肉品質(zhì),包括豬肉的PH值、色澤,并減少PSE豬肉。?
根據(jù)生長階段、體重和生產(chǎn)目的的不同,飼料工業(yè)中常用的豬飼料鎂濃度為0.13%~0.27%。
淡水魚
淡水魚因水中溶解鎂的量不足,所以需要在飼料中適當(dāng)補充鎂。
添加劑中瘤胃緩沖調(diào)控劑,如:碳酸氫鈉、氧化鎂等
氧化鎂的主要用途之一是作為阻燃劑的使用,傳統(tǒng)阻燃材料,廣泛采用含鹵聚合物或含鹵阻燃劑組合而成的阻燃混合物。但是一旦發(fā)生火災(zāi),由于熱分解和燃燒,會產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性氣體,從而妨礙救火和人員疏散、腐蝕儀器和設(shè)備。特別是人們發(fā)現(xiàn)火災(zāi)中的死亡事故有80%以上是材料產(chǎn)生的濃煙和有毒氣體造成的,因而除了阻燃效率外,低煙低毒也是阻燃劑必不可少的指標(biāo)。中國阻燃劑工業(yè)發(fā)展極不平衡,氯系阻燃劑所占比例較重,為各阻燃劑之首,其中氧化石蠟占壟斷地位。但氯系阻燃劑作用時釋放出有毒氣體,這與現(xiàn)代生活所追求的無毒高效存在很大距離。因此為了順應(yīng)世界阻燃劑低煙霧、低毒性和無公害的發(fā)展趨勢,氧化鎂阻燃劑的開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用勢在必行。
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碳酸鈣的不同分類