Магний нитрат: описание, реакция и особенности применения

Магний нитрат относится к классу солей. Это соединение имеет практическое применение, поэтому заслуживает особого внимания и изучения. К примеру, карбонат магния, его хлорид, цитрат активно применяют в пищевой промышленности в качестве пищевых добавок. Фторид данного металла востребован как средство для защиты поверхности металла от атмосферной коррозии, используется при изготовлении керамики и матового стекла. Раствор нитрата магния используется в виде окислителя в пиротехнических составах.

Общая характеристика магния

Для того чтобы охарактеризовать соединения данного металла, выявим его отличительные особенности. Он располагается во второй группе (главной подгруппе) периодической системы элементов. Порядковый номер - 12, поэтому в атоме по двенадцать электронов и протонов. Кристаллическая решетка имеет гексагональный вид.

В природе металл существует в форме трех стабильных изотопов. Для этого простого вещества характерны определенные физические свойства. Он имеет серебристо-белый цвет, обладает ковкостью, хорошо проводит электрический ток, тепло. Металл отлично прокатывается, прессуется, его можно резать. Из-за присутствия кислородана воздухе магний быстро приобретает матовый оттенок, превращаясь в оксид металла.

Особенности получения

В начале девятнадцатого века магний был получен англичанином Дэви. При смешивании магнезии (сульфата магния) с окисью ртути, пропускании через электрический ток ему удалось получить сплав металла с ртутью (амальгаму).

Среди промышленных способов получения данного металла лидирующие позиции принадлежат электролизу расплава солей. Помимо электролиза, в промышленных масштабах магний получают и при термическом восстановлении оксида с помощью кокса либо кремния. Данный химический процесс осуществляется в электрических печах при температуре около 2100 °C.

Химические особенности

Магний при взаимодействии с азотной кислотой, кислородом, образует нитрат магния, оксид магния. В зависимости от концентрации азотной кислоты, взятой для реакции, помимо соответствующей соли, в качестве продуктов реакции будут выступать различные оксиды азота либо нитрат аммония. Так как магний проявляет основные свойства, не выявлено его взаимодействия с щелочами.

Применение магния и его соединений

Металл является основой для изготовления «сверхлегких» сплавов, востребован в металлотермии при изготовлении циркония, ванадия, титана, урана. Сплавы на его основе используют для изготовления резервных мощных электрических батарей, а также при производстве сухих элементов.

У химических источников тока, созданных на основе магния, высокие показатели удельных энергетических характеристик, высокое разрядное напряжение.

Оксид магния является отличным огнеупорным материалом, его применяют при производстве футеровки в металлургических печах, для изготовления тиглей.

Перхлорат нужен для качественной осушки газообразных веществ в химических лабораториях, в виде электролита при изготовлении химических источников тока.

Синтетические монокристаллы фторида магния востребованы в оптике для создания призм, линз.

Бромид металла является отличным электролитом, поэтому применяется в качестве резервного химического источника тока.

Способность магния при горении выделять белое ослепительное пламя нашла применение в производстве сигнальных и осветительных ракет, зажигательных бомб, снарядов и пуль.

Соли магния и его оксид необходимы в неврологии, кардиологии, гастроэнтерологии.

Если в порошкообразный магний будут добавлены окисляющие добавки (нитраты аммония, бария), смесь применяется в фотографии.

Характеристика нитрата магния

Магний нитрат представляет собой гигроскопичное кристаллическое вещество, имеющее кубическую кристаллическую решетку. Вещество хорошо растворяется в воде, этиловом спирте. Его температура плавления составляет 426°C. При превышении трехсот градусов магний нитрат разлагается на оксиды азота и магния. В природе данное соединение находится в виде магнезиевой селитры или нитромагнезита. Магний нитрат является гигроскопичным веществом, соль способна образовывать ди-, гекса-, нонагидраты.

Например, бесцветные кристаллы гексагидрата могут существовать в трех устойчивых модификациях.

Получение соли

Как осуществляется реакция? Нитрат магния в промышленных объемах получают из нитромагнезита, являющегося природным минералом. Среди лабораторных способов производства этой соли интерес представляет взаимодействие оксида магния либо чистого металла с раствором азотной кислоты.

Среди основных химических свойств, характерных для данного соединения, выделим взаимодействие с жидким аммиаком. С чем еще способен взаимодействовать нитрат магния? Гидроксид магния выпадает в осадок при реакции соли с растворами щелочей.

С плавиковой, угольной, кремниевой, фосфорной кислотой образуются нерастворимые осадки.

Нитрат магния - это соль, которая образована слабым (нерастворимым) основанием и сильной одноосновной кислотой, поэтому легко вступает в реакцию гидролиза. В результате процесса образуется основная соль, реакция среды имеет кислотный характер, гидролиз протекает по катиону.

Особенности применения соли

Промышленное значение имеет не только сам магний, нитрат натрия входит в состав сложных минеральных удобрений. Благодаря отличной растворимости и невысокой электрической проводимости эта соль идеально подходит для проведения листовой подкормки. Это особенно актуально при применении оросительной воды с существенным содержанием солей.

Применяют удобрение для корневого питания ягодных, плодовых, овощных культур, некорневой подкормки виноградных кустарников. В жидкой магниевой селитре процентное содержание металла достигает десяти процентов, а азотнокислого магния в удобрении – около 98 процентов.

В зависимости от производителя, выпускающего данную соль, допускаются некоторые отличия по концентрации. Например, в гранулированном виде магниевая селитра аналогична по цвету крупной поваренной соли.

В случае измельчения кристаллов данного соединения появляется незначительный серый или желтоватый оттенок. Магний является составной частью хлорофилла, воздействует на его формирование, отвечает за межклеточный метаболизм в растениях. Для получения качественного урожая необходимо использовать около 80 килограммов данного соединения из расчета на один гектар. Не только сам магний, но и его оксид, соли являются важными химическими соединениями, востребованными в различных отраслях современной промышленности.