Hidróxido de magnesio
El hidróxido de magnesio es el compuesto inorgánico de fórmula química Mg(OH)2. Ocurre en la naturaleza como el mineral brucita. Es un sólido blanco con baja solubilidad en agua (Ksp = 5.61×10−12). El hidróxido de magnesio es un componente común de los antiácidos, como la leche de magnesia.
Preparación
Tratar la solución de diferentes sales de magnesio solubles con agua alcalina induce la precipitación del hidróxido sólido Mg(OH)2:
- Mg2+ + 2 OH− → Mg(OH)2
Como Mg2+
es el segundo catión más abundante presente en el agua de mar después de Na +
, se puede extraer económicamente directamente del agua de mar mediante alcalinización como se describe anteriormente. A escala industrial, el Mg(OH)2 se produce mediante el tratamiento del agua de mar con cal (Ca(OH)2). Un volumen de 600 m3 (160 000 galones estadounidenses) de agua de mar produce aproximadamente una tonelada de Mg(OH)2. Ca(OH)2 (Ksp = 5.02×10−6) es mucho más soluble que el Mg (OH)2 (Ksp = 5.61×10−12) y aumenta drásticamente el valor de pH de agua de mar de 8,2 a 12,5. El menos soluble Mg(OH)
2 se precipita debido al efecto del ion común debido al OH−
añadido por la disolución de Ca(OH)
2:
- Mg2+ + Ca(OH)2 → Mg(OH)2 + Ca2+
Usos
Precursora de MgO
(feminine)La mayor parte del Mg(OH)2 que se produce industrialmente, así como la pequeña cantidad que se extrae, se convierte en magnesia fundida (MgO). La magnesia es valiosa porque es un mal conductor eléctrico y un excelente conductor térmico.
Médica
(feminine)Solo una pequeña cantidad del magnesio del hidróxido de magnesio generalmente se absorbe en el intestino (a menos que uno tenga deficiencia de magnesio). Sin embargo, el magnesio se excreta principalmente por vía renal; por lo tanto, el consumo diario a largo plazo de leche de magnesia por parte de alguien que sufre de insuficiencia renal podría conducir, en teoría, a la hipermagnesemia. El magnesio no absorbido se excreta en las heces; el magnesio absorbido se excreta rápidamente en la orina.
Aplicaciones
Antiácido
Como antiácido, el hidróxido de magnesio se dosifica a aproximadamente 0,5–1,5 g en adultos y funciona mediante una neutralización simple, en la que los iones de hidróxido del Mg(OH)2 se combinan con iones H+ ácidos (o iones hidronio) producidos en forma de ácido clorhídrico por las células parietales en el estómago, para producir agua.
Laxante
Como laxante, el hidróxido de magnesio se dosifica de 5 a 10 g y funciona de varias formas. En primer lugar, el Mg2+ se absorbe poco en el tracto intestinal, por lo que extrae agua del tejido circundante por ósmosis. Este aumento en el contenido de agua no solo ablanda las heces, sino que también aumenta el volumen de las heces en el intestino (volumen intraluminal), lo que naturalmente estimula la motilidad intestinal. Además, los iones Mg2+ provocan la liberación de colecistoquinina (CCK), lo que provoca la acumulación intraluminal de agua y electrolitos, y aumenta la motilidad intestinal. Algunas fuentes afirman que los iones de hidróxido en sí mismos no juegan un papel importante en los efectos laxantes de la leche de magnesia, ya que las soluciones básicas (es decir, las soluciones de iones de hidróxido) no son fuertemente laxantes y el Mg2+ las soluciones, como MgSO4, son laxantes igualmente fuertes, mol por mol.
Historia de la leche de magnesia
El 4 de mayo de 1818, el inventor estadounidense Koen Burrows recibió una patente (No. X2952) para el hidróxido de magnesio. En 1829, Sir James Murray utilizó una "solución condensada de magnesia fluida" preparación de su propio diseño para tratar al Lord Teniente de Irlanda, el Marqués de Anglesey, por dolor de estómago. Esto tuvo tanto éxito (anunciado en Australia y aprobado por el Royal College of Surgeons en 1838) que fue nombrado médico residente de Anglesey y dos posteriores Lords Lieutenant, y nombrado caballero. Su producto de magnesia fluida fue patentado dos años después de su muerte, en 1873.
El término leche de magnesia fue utilizado por primera vez por Charles Henry Phillips en 1872 para una suspensión de hidróxido de magnesio formulada en aproximadamente un 8 % p/v. Se vendió bajo la marca Phillips' Leche de Magnesia para uso medicinal.
Los registros de la USPTO muestran que los términos "Leche de Magnesia" y "Phillips' Leche de magnesia" ambos han sido asignados a Bayer desde 1995. En el Reino Unido, el nombre sin marca (genérico) de "Milk of Magnesia" y "Phillips' Leche de magnesia" es "Crema de Magnesia" (Mezcla de Hidróxido de Magnesio, BP).
Como aditivo alimentario
Se agrega directamente a los alimentos para humanos y la FDA afirma que es generalmente reconocido como seguro. Se conoce como número E E528.
El hidróxido de magnesio se comercializa para uso médico en forma de tabletas masticables, cápsulas, polvo y suspensiones líquidas, a veces con sabor. Estos productos se venden como antiácidos para neutralizar el ácido estomacal y aliviar la indigestión y la acidez estomacal. También es un laxante para aliviar el estreñimiento. Como laxante, la fuerza osmótica de la magnesia actúa para extraer fluidos del cuerpo. Las dosis altas pueden provocar diarrea y pueden agotar el suministro de potasio del cuerpo, lo que a veces provoca calambres musculares.
Algunos productos de hidróxido de magnesio que se venden como antiácidos (como Maalox) están formulados para minimizar los efectos laxantes no deseados mediante la inclusión de hidróxido de aluminio, que inhibe las contracciones de las células del músculo liso en el tracto gastrointestinal, contrarrestando así las contracciones inducidas por el efectos osmóticos del hidróxido de magnesio.
Otros usos de nicho
El hidróxido de magnesio también es un componente del antitranspirante. El hidróxido de magnesio es útil contra las aftas (úlcera aftosa) cuando se usa tópicamente.
Tratamiento de aguas residuales
El polvo de hidróxido de magnesio se utiliza industrialmente para neutralizar las aguas residuales ácidas. También es un componente del método Biorock para construir arrecifes artificiales. La principal ventaja de Mg(OH)
2 sobre Ca(OH)
2, es imponer un pH más bajo que sea más compatible con el del agua de mar y la vida marina: pH 10,5 para Mg(OH)
2 en lugar de pH 12,5 con Ca(OH)
2.
Ignífuga
(feminine)El hidróxido de magnesio natural (brucita) se usa comercialmente como retardante de fuego. La mayor parte del hidróxido de magnesio utilizado industrialmente se produce sintéticamente. Al igual que el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio sólido tiene propiedades supresoras de humo y retardantes de llama. Esta propiedad es atribuible a la descomposición endotérmica que sufre a 332 °C (630 °F):
- Mg(OH)2 → MgO + H2O
El calor absorbido por la reacción retarda el fuego al retrasar la ignición de la sustancia asociada. El agua liberada diluye los gases combustibles. Los usos comunes del hidróxido de magnesio como retardante de llama incluyen aditivos para el aislamiento de cables, plásticos aislantes, techos y varios revestimientos retardantes de llama.
Mineralogía
La brucita, la forma mineral de Mg(OH)2 que se encuentra comúnmente en la naturaleza, también se encuentra en los minerales arcillosos 1:2:1, entre otros, en la clorita, en la que normalmente ocupa la posición de la capa intermedia. lleno de cationes monovalentes y divalentes como Na+, K+, Mg2+ y Ca2+. Como consecuencia, las capas intermedias de clorito se cementan con brucita y no pueden hincharse ni contraerse.
La brucita, en la que algunos de los cationes Mg2+ han sido sustituidos por cationes Al3+, se carga positivamente y constituye la base principal del hidróxido doble laminar (LDH). Los minerales LDH como la hidrotalcita son potentes adsorbentes de aniones pero son relativamente raros en la naturaleza.
La brucita también puede cristalizar en cemento y hormigón en contacto con el agua de mar. De hecho, el catión Mg2+ es el segundo catión más abundante en el agua de mar, justo por detrás del Na+ y antes del Ca2+. Debido a que la brucita es un mineral que se hincha, provoca una expansión volumétrica local responsable de la tensión de tracción en el hormigón. Esto conduce a la formación de grietas y fisuras en el hormigón, acelerando su degradación en el agua de mar.
Por la misma razón, la dolomita no se puede usar como agregado de construcción para hacer concreto. La reacción del carbonato de magnesio con los hidróxidos alcalinos libres presentes en el agua intersticial del cemento también conduce a la formación de brucita expansiva.
- MgCO3 + 2 NaOH → Mg(OH)2 + Na2CO3
Esta reacción, una de las dos reacciones principales de álcali-agregado (AAR), también se conoce como reacción de álcali-carbonato.
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