Inhoud
De combinatie van magnesiumoxide en water resulteert in magnesiumhydroxide, samen met het vrijkomen van warmte. Wetenschappers hebben methoden ontwikkeld die deze reactie gebruiken om warmte op te slaan als chemische energie, die vervolgens kan worden omgezet in warmte.
Magnesium oxide
Magnesiumoxide (chemische formule: MgO) komt van nature voor als het minerale periklaas. Magnesiumoxide is wit in zijn pure vorm, maar de periklaas vertoont vaak een grijs, geel of bruin uiterlijk vanwege de aanwezigheid van verschillende onzuiverheden, voornamelijk ijzer (III) oxide.
Magnesiumoxide en water
Magnesiumoxide wordt bij blootstelling aan water omgezet in magnesiumhydroxide: MgO + H2O → Mg (OH) 2. Deze reactie is sterk exotherm (er komt warmte vrij).
Magnesium hydroxide
Het magnesiumhydroxide dat wordt geproduceerd door de combinatie van magnesiumoxide en water vertoont slechts een geringe oplosbaarheid: 0,0009 gram lost op in 100 milliliter water, bij 18 ºC. Het magnesiumhydroxide dat door deze reactie wordt geproduceerd, is een baseverbinding, wat betekent dat het de pH van het water verlaagt. De pH-meting geeft de zuurgraad of basiciteit van een oplossing aan op een schaal van 0 tot 14, waarbij een pH lager dan 7 zuur is, een pH 7 basisch en een pH gelijk aan 7 neutraal. De basiciteit en het gebrek aan oplosbaarheid van magnesiumhydroxide maken het zonder recept geschikt als antacidum.
Toepassingen
Verschillende onderzoekers, waaronder een groep van het Tokyo Institute of Technology, hebben chemische warmtepompen gedemonstreerd op basis van de reactie van magnesiumoxide en water. Deze pompen slaan thermische energie op, in dit geval door de warmte op te vangen die wordt opgewekt door zonnepanelen of uit een afvoerleiding in een fabriek. Warmte zet magnesiumhydroxide om in magnesiumoxide (het dehydrateert het hydroxide). De warmte kan vervolgens naar behoefte worden vrijgegeven, waarbij het magnesiumoxide dat is gedehydrateerd met water wordt blootgesteld om het magnesiumoxide weer om te zetten in magnesiumhydroxide. Dergelijke systemen kunnen meer dan 240 kjoule warmte opslaan voor elke kg magnesiumhydroxide, een hoeveelheid warmte die voldoende is om de temperatuur van 57 liter water te verhogen tot 1 ºC.
Curiosa
Magnesiumhydroxide is het hoofdingrediënt in "melk van magnesiumoxide". Magnesium is het achtste meest voorkomende element in de aardkorst, goed voor 2,1% van de massa van de korst.
