氫氧化鎂是一種無機(jī)化合物,化學(xué)式為Mg(OH)?,屬于典型的堿土金屬氫氧化物。其外觀呈現(xiàn)為白色無定形粉末或六方晶系結(jié)晶,具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)(晶格常數(shù)a=0.314nm,c=0.477nm),難溶于水(溶解度0.0009g/100mL,25℃),但易溶于酸性溶液形成相應(yīng)鎂鹽。這種物質(zhì)在自然界中以礦物水鎂石形式存在,工業(yè)上則主要通過煅燒菱鎂礦(MgCO?)或鹵水-石灰法生產(chǎn),其中后者采用氯化鎂溶液與氫氧化鈣反應(yīng)制得。
需要重點關(guān)注氫氧化鎂的特殊熱分解特性,特別是當(dāng)溫度達(dá)到350℃時會發(fā)生脫水反應(yīng)生成氧化鎂(MgO)和水蒸氣,這一性質(zhì)使其在阻燃領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。其分解過程會吸收大量熱量(吸熱量1.47kJ/g),同時釋放的水蒸氣能稀釋可燃?xì)怏w濃度,形成獨特的"冷卻-窒息"雙重阻燃機(jī)制。與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑相比,氫氧化鎂不會產(chǎn)生有毒煙霧(煙密度≤50),因此被廣泛用于電線電纜、建筑材料的環(huán)保阻燃添加劑。
在醫(yī)藥領(lǐng)域,氫氧化鎂因其溫和的堿性(pH10.5飽和溶液)被用作抗酸劑,能有效中和胃酸(中和值623mEq/g)且不會引起堿中毒。相較于氫氧化鋁,其優(yōu)勢在于不會導(dǎo)致便秘副作用,常與鋁制劑復(fù)配使用。值得注意的是,食品級氫氧化鎂(FCC標(biāo)準(zhǔn))還可作為酸度調(diào)節(jié)劑(INS528)應(yīng)用于巧克力、奶粉等產(chǎn)品,其鎂離子含量高達(dá)41.7%,也可作為膳食補(bǔ)充劑用于預(yù)防鎂缺乏癥。
環(huán)保應(yīng)用方面,氫氧化鎂的絮凝沉淀特性(Zeta電位+35mV)使其成為高效的廢水處理劑,能同時去除重金屬離子(如Pb2?去除率>99%)和中和酸性廢水。近年研究發(fā)現(xiàn),納米級氫氧化鎂(粒徑50-100nm)展現(xiàn)更強(qiáng)的吸附性能,對磷酸根的吸附容量可達(dá)89.2mg/g,這為水體富營養(yǎng)化治理提供了新思路。在煙氣脫硫領(lǐng)域,其二氧化硫去除效率(>95%)明顯優(yōu)于石灰石,且副產(chǎn)物硫酸鎂可資源化利用。
工業(yè)生產(chǎn)中控制氫氧化鎂的粒徑和形貌是關(guān)鍵技術(shù)難點,特別是制備單分散納米顆粒時,需要精確調(diào)控反應(yīng)溫度(55-65℃)、鎂離子濃度(0.5-1.2mol/L)和添加劑種類。通過醇水共溶劑法可獲得粒徑50nm的球形顆粒,而水熱法則能制備出六方片狀晶體。這些特殊形貌的材料在催化劑載體、抗菌材料等領(lǐng)域展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢,如納米片狀氫氧化鎂對大腸桿菌的抑菌率可達(dá)99.6%。