Cloruro de magnesio

Cloruro de magnesio es un compuesto inorgánico con la fórmula MgCl₂. Forma hidratos MgCl₂·nH₂O, donde n puede variar de 1 a 12. Estas sales son sólidos incoloros o blancos que son altamente solubles en agua. Estos compuestos y sus soluciones, que se encuentran en la naturaleza, tienen una variedad de usos prácticos. El cloruro de magnesio anhidro es el principal precursor del magnesio metálico, que se produce a gran escala. El cloruro de magnesio hidratado es la forma más disponible.

Producción

El cloruro de magnesio se puede extraer de salmuera o agua de mar. En América del Norte, se produce principalmente a partir de salmuera del Gran Lago Salado. En el Valle del Jordán se obtiene del Mar Muerto. Se extrae el mineral bischofita (MgCl₂·6H₂O) (mediante minería de soluciones) de fondos marinos antiguos, por ejemplo, el fondo marino de Zechstein en el noroeste de Europa. Algunos depósitos son el resultado del alto contenido de cloruro de magnesio en el océano primordial. Parte del cloruro de magnesio se obtiene a partir de la evaporación del agua de mar.

En el proceso Dow, el cloruro de magnesio se regenera a partir de hidróxido de magnesio utilizando ácido clorhídrico:

Mg(OH)2(s) + 2 HCl(aq) → MgCl₂(aq) + 2 H2O(l)

También se puede preparar a partir de carbonato de magnesio mediante una reacción similar.

Estructura, preparación y propiedades generales

MgCl₂ cristaliza en cloruro de cadmio CdCl< motivo sub class="template-chem2-sub">2, que presenta centros octaédricos de Mg. Se conocen varios hidratos con la fórmula MgCl₂·nH₂O, y cada uno pierde agua al calentarse: n = 12 (−16,4 °C), 8 (−3,4 °C), 6 (116,7 °C), 4 (181 °C), 2 (aproximadamente 300 °C). En el hexahidrato, el Mg²⁺ también es octaédrico, pero está coordinado con seis ligandos de agua. La deshidratación térmica de los hidratos MgCl₂·nH₂O (n = 6, 12) no ocurre directamente. El MgCl₂ anhidro se produce industrialmente calentando la sal compleja llamada dicloruro de hexaminomagnesio [Mg(NH₃)₆]²⁺(Cl⁻)₂.

Como lo sugiere la existencia de hidratos, el MgCl₂ anhidro es un ácido de Lewis, aunque es un uno débil. Un derivado es el tetraclomagnesato de tetraetilamonio [N(CH₂CH_{3< /sub>)4]2[MgCl4]}. El aducto MgCl₂(TMEDA) es otro. En el polímero de coordinación con la fórmula MgCl₂(dioxano)₂ , Mg adopta una geometría octaédrica. La acidez de Lewis del cloruro de magnesio se refleja en su delicuescencia, lo que significa que atrae la humedad del aire hasta el punto de que el sólido se convierte en líquido.

Aplicaciones

Precursora del metal Mg

MgCl₂ anhidro es el principal precursor del magnesio metálico. La reducción de Mg²⁺ a Mg metálico se realiza mediante electrólisis en sal fundida. Como ocurre también con el aluminio, una electrólisis en solución acuosa no es posible, ya que el magnesio metálico producido reaccionaría inmediatamente con el agua, es decir, que el agua H⁺ se reduciría a H₂ antes de que pueda ocurrir la reducción de Mg. Entonces, la electrólisis directa del MgCl₂ fundido en ausencia de agua es necesaria porque el potencial de reducción para obtener Mg es inferior al dominio de estabilidad del agua en un diagrama E_h–pH (diagrama de Pourbaix).

MgCl₂ → Mg + Cl₂

La producción de magnesio metálico en el cátodo (reacción de reducción) va acompañada de la oxidación de los aniones cloruro en el ánodo con liberación de cloro gaseoso. Este proceso se desarrolla a gran escala industrial.

Control de polvo y erosión

El cloruro de magnesio es una de las muchas sustancias utilizadas para el control del polvo, la estabilización del suelo y la mitigación de la erosión eólica. Cuando se aplica cloruro de magnesio a carreteras y áreas de suelo desnudo, se producen problemas de rendimiento tanto positivos como negativos que están relacionados con muchos factores de aplicación.

Catálisis

Los catalizadores Ziegler-Natta, utilizados comercialmente para producir poliolefinas, a menudo contienen MgCl₂ como catalizador. apoyo. La introducción de soportes de MgCl₂ aumenta la actividad de los catalizadores tradicionales y permitió el desarrollo de catalizadores altamente estereoespecíficos para la producción de polipropileno.

El cloruro de magnesio también es un catalizador del ácido de Lewis en reacciones aldólicas.

Control de hielo

El cloruro de magnesio se utiliza para deshielo a baja temperatura de carreteras, aceras y estacionamientos. Cuando las carreteras son peligrosas debido a condiciones de hielo, se aplica cloruro de magnesio para ayudar a evitar que el hielo se adhiera al pavimento, lo que permite que los quitanieves despejen las carreteras tratadas de manera más eficiente.

Con el fin de evitar que se forme hielo en el pavimento, el cloruro de magnesio se aplica de tres formas: antihielo, que consiste en esparcirlo sobre las carreteras para evitar que la nieve se pegue y se forme; humedecimiento previo, que significa que se rocía una formulación líquida de cloruro de magnesio directamente sobre la sal mientras se extiende sobre el pavimento de la carretera, humedeciendo la sal para que se adhiera a la carretera; y el pretratamiento, cuando el cloruro de magnesio y la sal se mezclan antes de cargarlos en camiones y esparcirlos por las carreteras pavimentadas. El cloruro de calcio daña el hormigón dos veces más rápido que el cloruro de magnesio. Se supone que la cantidad de cloruro de magnesio debe controlarse cuando se utiliza para descongelar, ya que puede contaminar el medio ambiente.

Nutrición y medicina

El cloruro de magnesio se utiliza en preparaciones nutracéuticas y farmacéuticas.

Cocina

El cloruro de magnesio (E511) es un coagulante importante utilizado en la preparación de tofu a partir de leche de soja.

En Japón se vende como nigari (にがり, derivado de la palabra japonesa que significa "amargo"), un polvo blanco producido a partir de agua de mar después de que se ha eliminado el cloruro de sodio. y el agua se evaporó. En China se llama lushui (卤水).

Nigari o Iushui es, de hecho, cloruro de magnesio natural, lo que significa que no está completamente refinado (contiene hasta un 5% de sulfato de magnesio y varios minerales). Los cristales proceden de lagos de la provincia china de Qinghai y luego serán reelaborados en Japón.

Es un complemento alimenticio económico que aporta magnesio, de ahí su interés ante un déficit generalizado en nuestro consumo actual (para gozar de plena salud, el cuerpo humano debe beneficiarse especialmente de un equilibrio entre calcio y magnesio). También es un ingrediente de la leche de fórmula para bebés.

Jardinería y horticultura

Debido a que el magnesio es un nutriente móvil, el cloruro de magnesio se puede utilizar eficazmente como sustituto del sulfato de magnesio (sal de Epsom) para ayudar a corregir la deficiencia de magnesio en las plantas mediante alimentación foliar. La dosis recomendada de cloruro de magnesio es menor que la dosis recomendada de sulfato de magnesio (20 g/L). Esto se debe principalmente al cloro presente en el cloruro de magnesio, que puede alcanzar fácilmente niveles tóxicos si se aplica en exceso o con demasiada frecuencia.

Se ha descubierto que concentraciones más altas de magnesio en las plantas de tomate y algunos pimientos pueden hacerlas más susceptibles a las enfermedades causadas por la infección de la bacteria Xanthomonas campestris, ya que el magnesio es esencial para el crecimiento bacteriano.

Ocurrencia

Las concentraciones de magnesio en el agua de mar natural están entre 1250 y 1350 mg/L, alrededor del 3,7% del contenido mineral total del agua de mar. Los minerales del Mar Muerto contienen una proporción de cloruro de magnesio significativamente mayor, 50,8%. Los carbonatos y el calcio son esenciales para el crecimiento de corales, algas coralinas, almejas e invertebrados. El magnesio puede agotarse por las plantas de manglares y el uso excesivo de agua de cal o por ir más allá de los valores naturales de calcio, alcalinidad y pH. La forma mineral más común de cloruro de magnesio es su hexahidrato, bischofita. Los compuestos anhidros se encuentran muy raramente, como la cloromagnesita. Los hidróxidos de cloruro de magnesio, la korshunovskita y la nepskoeita también son muy raros.

Toxicología

Los iones de magnesio tienen un sabor amargo y las soluciones de cloruro de magnesio son amargas en diversos grados, según la concentración.

La toxicidad por magnesio procedente de las sales de magnesio es rara en personas sanas con una dieta normal, porque los riñones excretan fácilmente el exceso de magnesio en la orina. Se han descrito algunos casos de toxicidad oral por magnesio en personas con función renal normal que ingieren grandes cantidades de sales de magnesio, pero es raro. Si se ingiere una gran cantidad de cloruro de magnesio, tendrá efectos similares a los del sulfato de magnesio, provocando diarrea, aunque el sulfato también contribuye al efecto laxante del sulfato de magnesio, por lo que el efecto del cloruro no es tan grave.

Toxicidad para las plantas

Cloruro (Cl⁻) y magnesio (Mg ²⁺) son nutrientes esenciales importantes para el crecimiento normal de las plantas. Demasiado de cualquiera de los nutrientes puede dañar una planta, aunque las concentraciones de cloruro foliar están más fuertemente relacionadas con el daño foliar que el magnesio. Las altas concentraciones de iones MgCl₂ en el suelo pueden ser tóxicas o cambiar las relaciones hídricas de tal manera que la planta no pueda Acumula fácilmente agua y nutrientes. Una vez dentro de la planta, el cloruro se mueve a través del sistema de conducción de agua y se acumula en los márgenes de las hojas o acículas, donde ocurre primero la muerte regresiva. Las hojas se debilitan o mueren, lo que puede provocar la muerte del árbol.

Notas y referencias

Notas