Magnesiumoxid

Kristallstruktur
__ Mg2+     __ O2-
Kristallsystem	kubisch
Raumgruppe	$Fm{\bar {3}}m$
Koordinationszahlen	Mg[6], O[6]
Allgemeines
Name	Magnesiumoxid
Andere Namen	Magnesia Magnesia usta
Verhältnisformel	MgO
Kurzbeschreibung	farblose Kristalle
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 1309-48-4 ECHA-InfoCard 100.013.793 PubChem 14792 DrugBank DB01377 Wikidata Q214769
Eigenschaften
Molare Masse	40 g/mol
Aggregatzustand	fest
Dichte	3,58 g·cm−3 (25 °C)
Schmelzpunkt	2852 °C
Siedepunkt	~3600 °C
Löslichkeit	praktisch unlöslich in Wasser
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung{{{GHS-Piktogramme}}} H- und P-Sätze H: {{{H}}} EUH: {{{EUH}}} P: {{{P}}}
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

Magnesiumoxid (Magnesia) ist das Oxid des Magnesiums. Das Salz besitzt die Formel MgO und besteht aus Mg²⁺- und O²⁻-Ionen. Es kristallisiert in der Natriumchlorid-Struktur.

Vorkommen

In der Natur komuuu mt Magnesiumoxid als vulkanisches Mineral Periklas vor. Es sind graue bis dunkelgrüne, glasglänzende reguläre Kristalle der Härte 5,5 bis 6.

Darstellung und Gewinnung

Magnesiumoxid entsteht durch das Verbrennen von Magnesium an der Luft.

$\mathrm {2\ Mg+\ O_{2}\longrightarrow \ 2\ MgO}$

Es kann auch durch die Reaktion von Ethanoldampf aus Magnesium bei erhöhter Temperatur erhalten werden. Hierbei entsteht neben Magnesiumoxid Ethan.

$\mathrm {C_{2}H_{5}OH+Mg\rightarrow \,C_{2}H_{6}+MgO}$

Weitere Möglichkeiten sind die Fällung aus Meerwasser, und die Herstellung durch Erhitzen einer anderen Magnesiumverbindung (zum Beispiel Magnesiumhydroxid Mg(OH)₂ oder Magnesiumcarbonat MgCO₃).

$\mathrm {Mg(OH)_{2}\longrightarrow \ MgO+\ H_{2}O}$

$\mathrm {Mg(CO_{3})\longrightarrow \ MgO+\ CO_{2}}$

Eigenschaften

Pulverförmiger Magnesiumoxid

Magnesiumoxid bildet farblose Kristalle in der Natriumchlorid-Struktur. Es besitzt einen hohen Schmelzpunkt von etwa 2800 °C. Wird es aus der thermischen Umsetzung andere Magnesiumverbindungen gewonnen, so hängt das chemische Verhalten sehr stark von Herstellungstemperatur und Herstellungsverfahren ab. Beim Kalzinieren von natürlich vorkommendem Magnesiumcarbonat (Magnesit) bei etwa 800 °C entsteht sogenannter „kaustisch gebrannter Magnesit“. Während des Brennvorgangs entweicht das Kohlenstoffdioxid, jedoch ist die Temperatur zu niedrig, um ein Sintern zuzulassen. Die entstehenden Magnesiumoxidkörner haben daher noch die äußere Form des Magnesiumcarbonats, sind porös und durch die große innere Oberfläche sehr reaktionsfähig. Mit Wasser entsteht in kurzer Zeit Magnesiumhydroxid. Die Reaktion einiger in Wasser gelöster Magnesiumsalze mit kaustisch gebranntem Magnesit führt zur Auskristallisation einer steinharten Masse. Ist das Magnesiumsalz Magnesiumchlorid MgCl₂, so spricht man von Sorelzement. Bei 1700 °C bis 2000 °C bildet sich Sintermagnesia, oberhalb von 2800 °C Schmelzmagnesia. Beide Sorten reagieren kaum noch mit Wasser.

Verwendung

Es wird Lebensmitteln als Säureregulator oder Trennmittel zugesetzt. Es ist in der EU als Lebensmittelzusatzstoff der Bezeichnung E 530 ohne Höchstmengenbeschränkung (quantum satis) für Lebensmittel allgemein zugelassen.

Sorelzement wird für die Herstellung von Industriefußböden verwendet. Weiterhin wird kaustisch gebrannter Magnesit in der Dünge- und Futtermittelindustrie als Magnesiumträger verwendet. Auch wird Magnesiumoxid zur Substitutionstherapie verwendet

Sintermagnesia wird wegen seiner Feuerfestigkeit (Schmelzpunkt 2800 °C) für Ofenauskleidungen und Laborgeräte verwendet. Magnesia wird zur Erzeugung basischer Feuerfestmaterialien für die Zementherstellung, zur Gewinnung von Buntmetallen, Stahlveredlern und Glas sowie zur Herstellung von Magnesia-Kohlenstoff-Steinen verwendet, dem wichtigsten Material zur Herstellung feuerfester Auskleidungen von Gefäßen zur Stahlherstellung (Konverter, Elektrolichtbogenofen und Gießpfanne). Ohne Magnesia sind diese Materialien mit modernen Methoden nicht herstellbar. Ebenso wurde dieser Stoff wegen seiner Hitzefestigkeit in der Vergangenheit für Isolierröhrchen zwischen Heizfaden und Kathode von Elektronenröhren verwendet.