Гидроксид магния

Нет в наличии

В воде вещество растворяется незначительно, около 0,0012 г на 100 мл при 20 °C, но легко реагирует с кислотами и солями аммония. При нагревании выше 330–350 °C оно эндотермически разлагается на оксид магния и воду, поглощая порядка 1300 Дж/г тепла, — на этом основано его главное применение как безгалогенного антипирена и дымоподавителя в кабельных и полимерных композициях. Та же природа слабого основания делает порошок мягким нейтрализатором кислых сточных вод и дымовых газов на очистных сооружениях и ТЭС, а фармацевтические и пищевые марки применяют как антацид, слабительное средство и регулятор кислотности E528. Синтетические наноструктурированные марки А, А3, А5, А7 и А10 по ГОСТ 34444-2018 выпускают с чистотой Mg(OH)₂ до 99,8 % и размером частиц 0,5–5 мкм для дозирования в ПВХ, полипропилен и EPDM.

Основные применения

  • Безгалогенный антипирен и дымоподавитель в кабельных, ПВХ- и полиолефиновых композициях
  • Нейтрализация кислых сточных вод, десульфуризация дымовых газов и осаждение тяжёлых металлов
  • Сырьё для оксида магния, фармацевтические антациды и пищевая добавка E528

Стандарты и документы

CAS 1309-42-8; ГОСТ 34444-2018 для наноструктурированных марок А, А3, А5, А7, А10; пищевая добавка E528; разложение при 330–350 °C.

Характеристики

CAS
1309-42-8
Формула
Mg(OH)2
Молярная масса
58,35 г/моль
Класс вещества
Основной гидроксид щелочноземельного металла, минеральный антипирен
Внешний вид
Белый аморфный или кристаллический порошок
Растворимость
Практически нерастворим в воде (около 0,0012 г/100 мл при 20 °C); растворим в кислотах и солях аммония
Плотность
2,3446 г/см³ (20 °C)
Температура хранения
Сухое место, комнатная температура
Класс опасности
Малоопасное вещество (4-й класс опасности); негорючее, NFPA 704: 0-1-1; пыль раздражает слизистые оболочки и дыхательные пути
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 34444-2018

Применение по отраслям

Безгалогенный антипирен и дымоподавитель

При горении полимеров Mg(OH)₂ разлагается эндотермически в диапазоне 330–350 °C, выделяя около 31 % связанной воды и поглощая порядка 1300 Дж/г тепла; выделяющийся пар охлаждает фронт пламени и разбавляет горючие газы, а остаточный оксид магния образует защитный слой на поверхности материала. Более высокая температура разложения по сравнению с гидроксидом алюминия (около 200 °C) позволяет применять его в ПВХ-, полипропиленовых и EPDM-компаундах, а также в сшитом полиэтилене, перерабатываемых при температурах экструзии до 300 °C; типовая дозировка в кабельных пластикатах и огнестойких композициях — 40–70 % по массе в зависимости от требуемого класса горючести.

Нейтрализация кислых стоков и десульфуризация газов

Суспензия или тонкодисперсный порошок гидроксида магния постепенно нейтрализуют кислые промышленные и муниципальные стоки, осаждают тяжёлые металлы (медь, свинец, кадмий) в виде малорастворимых гидроксидов и снижают ХПК и содержание фосфатов. На тепловых электростанциях и в котельных его применяют для сухой и полусухой десульфуризации дымовых газов с образованием сульфата магния. Из-за низкой растворимости суспензия действует как буфер: pH обычно не поднимается выше 9,5–10,5, что снижает риск передозировки по сравнению с каустической содой или известью, а образующийся осадок плотнее и легче отделяется на фильтрах.

Сырьё для оксида магния, антацид и пищевая добавка E528

При прокаливании гидроксид магния переходит в оксид магния — сырьё для огнеупоров, катализаторов и наполнителей. Фармацевтические марки применяют как антацид и мягкое слабительное: вещество нейтрализует соляную кислоту желудочного сока, практически не всасываясь в кровь. В пищевой промышленности оно зарегистрировано как регулятор кислотности E528 и используется при рафинировании сахара. Для этих областей нужна отдельная марка с ограниченным содержанием примесей железа и кальция и соответствующими сертификатами — технический продукт для антипиренов и водоочистки для них не подходит.

Практические нюансы

MDH и ATH в антипиренных композициях

Гидроксид алюминия (ATH) разлагается уже при 170–200 °C, что ограничивает температуру переработки ПВХ и не подходит для конструкционных пластиков. Гидроксид магния (MDH) выдерживает переработку до 300–340 °C, поэтому его выбирают для сшитого полиэтилена, полипропилена и ABS, где нужна более высокая термостойкость. Плата за это — более высокая типовая дозировка, 50–70 % против 60–65 % у ATH, и более высокая цена; в ПВХ с невысокой температурой переработки оба гидроксида нередко комбинируют.

Механизм огнезащитного действия

При нагревании Mg(OH)₂ переходит в оксид магния с выделением воды; реакция эндотермична и поглощает около 1300 Дж/г тепла, охлаждая фронт пламени, а выделяющийся пар разбавляет горючие газы в зоне горения. Остаточный слой оксида магния изолирует материал от кислорода и замедляет дальнейшее горение. Эффективность сильно зависит от дисперсности частиц — у синтетических марок 0,5–5 мкм — и равномерности их распределения в полимерной матрице.

Разброс данных по верхней границе хранения

Часть паспортов поставщиков указывает верхнюю границу хранения до +40 °C, тогда как другие ограничивают её +35 °C. На складе разумно ориентироваться на более консервативный диапазон +5…+35 °C: при более высоких температурах и повышенной влажности ускоряется карбонизация порошка и его слёживание.

Физико-химические показатели Mg(OH)2

CAS 1309-42-8; формула Mg(OH)2; молярная масса около 58,3 г/моль; плотность 2,34–2,36 г/см³; разложение при 330–350 °C с образованием оксида магния и воды; растворимость в воде около 0,0012 г/100 мл при 20 °C; энтальпия образования около −925 кДж/моль; показатель преломления 1,559.

Дозировка антипирена и испытания на горючесть

Для прохождения испытаний на горючесть кабельных и строительных материалов в оболочку и огнестойкие компаунды вводят 50–70 % гидроксида магния, при необходимости вместе с триоксидом сурьмы в безгалогенных рецептурах. Избыточное наполнение ухудшает гибкость и механические свойства, поэтому долю балансируют размером частиц и поверхностной обработкой — стеаратами или силанами.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Сухой проветриваемый склад, плотно закрытая упаковка, отдельно от кислот и окислителей.
Меры безопасности
При работе с пылью — респиратор и защитные очки, перчатки; при попадании на кожу или в глаза промыть большим количеством воды.
Перевозка
Не классифицируется как опасный груз; перевозка по общим правилам для сыпучих химических продуктов, с укрытием от осадков.
Вентиляция
Местная вытяжная вентиляция при взвешивании, фасовке и загрузке в экструдер или смеситель.
Температурный режим
+5…+35 °C
Тара
Полиэтиленовые мешки 20–25 кг, биг-бэги или МКР 500–1000 кг с полиэтиленовым вкладышем, бумажные мешки с вкладышем — по согласованию.

Частые вопросы

При какой температуре разлагается гидроксид магния?
Эндотермическая дегидратация начинается около 330–350 °C: вещество распадается на оксид магния и воду, а полное разложение в промышленных условиях может происходить в диапазоне до 400–480 °C в зависимости от размера частиц и скорости нагрева. Этот более высокий порог по сравнению с гидроксидом алюминия (около 200 °C) позволяет применять гидроксид магния в инженерных пластиках, перерабатываемых при повышенных температурах.
Чем гидроксид магния лучше гидроксида алюминия в кабельных композициях?
Он выдерживает более высокие температуры переработки ПВХ, полипропилена и полиолефинов, сильнее подавляет дымообразование и образует более прочный остаток оксида магния на поверхности при горении. Обратная сторона — более высокая типовая дозировка, обычно 50–70 % против 60–65 % у гидроксида алюминия, и несколько более высокая цена.
Можно ли использовать гидроксид магния как антацид и в пищевой промышленности?
Да: в фармацевтике он нейтрализует соляную кислоту желудочного сока и действует как мягкое слабительное, а в пищевой промышленности зарегистрирован как регулятор кислотности E528. Для этих целей нужна отдельная сертифицированная марка с ограничением примесей железа и кальция — технический порошок для антипиренов и водоочистки не подходит.
Какой pH даёт водная суспензия и как она нейтрализует кислые стоки?
Типичный диапазон pH водной суспензии — 9,5–11,0 за счёт слабой растворимости и постепенной диссоциации ионов гидроксида. Благодаря этому суспензия мягко, без резких скачков pH, нейтрализует кислые сточные воды и дымовые газы и попутно осаждает тяжёлые металлы; реакция идёт медленнее, чем у каустической соды, поэтому нужно достаточное время контакта.
Почему порошок слёживается и карбонизируется при хранении?
Мелкодисперсный гидроксид магния гигроскопичен и на воздухе постепенно поглощает влагу и CO2 с образованием основного карбоната магния, из-за чего слёживается. Хранить его нужно в герметичной таре в сухом помещении, плотно закрывая вкладыш после вскрытия мешка, и перемешивать перед использованием.
Какие марки регламентирует ГОСТ 34444-2018?
Этот стандарт устанавливает технические требования к наноструктурированному гидроксиду магния марок А, А3, А5, А7 и А10 с разной удельной поверхностью, размером частиц и насыпной плотностью не менее 0,3 г/см³. Такие синтетические марки применяют как высокочистый безгалогенный антипирен с содержанием Mg(OH)₂ до 99,8 %.
В каких полимерах гидроксид магния не рекомендуется использовать?
Его не вводят в термопластичные полиэфиры — ПЭТ и ПБТ, поскольку он ускоряет их термическую деструкцию при переработке. В ПВХ, полиолефинах, ABS и EPDM ограничений нет при правильно подобранной дозировке и поверхностной модификации частиц.
Какие документы нужно запросить при закупке?
Паспорт качества с указанием массовой доли Mg(OH)₂, влажности и содержания примесей железа и кальция; при поставках для пищевой или фармацевтической отрасли — дополнительно сертификат на соответствие E528 и данные системы качества производителя.
Как утилизируют отходы после нейтрализации кислот?
После нейтрализации кислых стоков образуются растворы или осадки сульфатов и хлоридов магния, а также гидроксиды осаждённых тяжёлых металлов. Их направляют на очистные сооружения или утилизируют по соответствующему классу отходов после анализа состава осадка.