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Die Kombination von Magnesiumoxid und Wasser führt zu Magnesiumhydroxid zusammen mit einer Freisetzung von Wärme. Wissenschaftler haben Methoden entwickelt, die diese Reaktion nutzen, um Wärme als chemische Energie zu speichern, die dann in Wärme umgewandelt werden kann.
Magnesiumoxid
Magnesiumoxid (chemische Formel: MgO) kommt als Periclialmineral natürlich vor. Magnesiumoxid ist in seiner reinen Form weiß, aber das Periclium zeigt aufgrund der Anwesenheit verschiedener Verunreinigungen, hauptsächlich Eisen (III) oxid, oft ein graues, gelbes oder braunes Aussehen.
Magnesiumoxid und Wasser
Magnesiumoxid wird bei Kontakt mit Wasser zu Magnesiumhydroxid umgewandelt: MgO + H2O → Mg (OH) 2. Diese Reaktion ist stark exotherm (setzt Wärme frei).
Magnesiumhydroxid
Das durch die Kombination von Magnesiumoxid und Wasser erzeugte Magnesiumhydroxid zeigt nur eine geringe Löslichkeit: 0,0009 Gramm lösen sich bei 18 ° C in 100 ml Wasser auf. Das durch diese Reaktion erzeugte Magnesiumhydroxid ist eine basische Verbindung, was bedeutet, dass es den pH-Wert des Wassers erniedrigt. Die pH-Messung zeigt die Acidität oder Basizität einer Lösung auf einer Skala von 0 bis 14 an, wobei ein pH-Wert von weniger als 7 sauer ist, ein pH-Wert von 7 basisch ist und einer von 7 neutral ist. Aufgrund der Basizität und mangelnden Löslichkeit von Magnesiumhydroxid eignet es sich als Antazida ohne Rezept.
Verwendet
Mehrere Forscher, darunter eine Gruppe am Tokyo Institute of Technology, haben chemische Wärmepumpen basierend auf der Reaktion von Magnesiumoxid und Wasser demonstriert. Diese Pumpen speichern thermische Energie, in diesem Fall, indem sie die von Sonnenkollektoren oder von einem Auslassrohr in einer Fabrik erzeugte Wärme auffangen. Wärme wandelt Magnesiumhydroxid in Magnesiumoxid um (es dehydriert das Hydroxid). Die Wärme kann dann bei Bedarf freigesetzt werden, indem das dehydratisierte Magnesiumoxid mit Wasser ausgesetzt wird, um das Magnesiumoxid wieder in Magnesiumhydroxid umzuwandeln. Solche Systeme können mehr als 240 kjoule Wärme pro 1 kg Magnesiumhydroxid speichern. Diese Wärmemenge reicht aus, um die Temperatur von 57 Litern Wasser auf 1 ° C zu erhöhen.
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Magnesiumhydroxid ist der Hauptbestandteil in "Magnesia-Milch". Magnesium ist das achtreichste Element in der Erdkruste und macht 2,1% der Krustenmasse aus.