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Die Kombination von Magnesiumoxid und Wasser führt zu Magnesiumhydroxid zusammen mit einer Wärmefreisetzung. 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 auf natürliche Weise als Mineralperiklas vor. Magnesiumoxid ist in seiner reinen Form weiß, aber das Periklas zeigt aufgrund des Vorhandenseins verschiedener Verunreinigungen, hauptsächlich Eisen (III) -oxid, häufig ein graues, gelbes oder braunes Aussehen.
Magnesiumoxid und Wasser
Magnesiumoxid wird unter Einwirkung von Wasser in Magnesiumhydroxid umgewandelt: MgO + H2O → Mg (OH) 2. Diese Reaktion ist stark exotherm (setzt Wärme frei).
Magnesiumhydroxid
Das durch die Kombination von Magnesiumoxid und Wasser hergestellte Magnesiumhydroxid weist nur eine geringe Löslichkeit auf: 0,0009 g lösen sich bei 18 ° C in 100 Milliliter Wasser. Das durch diese Reaktion erzeugte Magnesiumhydroxid ist eine basische Verbindung, was bedeutet, dass es den pH-Wert des Wassers senkt. Die pH-Messung zeigt den Säuregehalt oder die Basizität einer Lösung auf einer Skala von 0 bis 14 an, wobei ein pH unter 7 sauer, ein pH 7 basisch und ein pH gleich 7 neutral ist. Die Basizität und die mangelnde Löslichkeit von Magnesiumhydroxid machen es als Antacidum ohne Rezept geeignet.
Verwendet
Mehrere Forscher, darunter eine Gruppe am Tokyo Institute of Technology, haben chemische Wärmepumpen demonstriert, die auf der Reaktion von Magnesiumoxid und Wasser basieren. Diese Pumpen speichern in diesem Fall Wärmeenergie, indem sie die Wärme erfassen, die von Sonnenkollektoren oder von einer Abflussleitung in einer Fabrik erzeugt wird. Wärme wandelt Magnesiumhydroxid in Magnesiumoxid um (es entwässert das Hydroxid). Die Wärme kann dann bei Bedarf freigesetzt werden, wobei das mit Wasser dehydrierte Magnesiumoxid freigelegt wird, um das Magnesiumoxid wieder in Magnesiumhydroxid umzuwandeln. Solche Systeme können mehr als 240 kjoule Wärme pro 1 kg Magnesiumhydroxid speichern, eine Wärmemenge, die ausreicht, um die Temperatur von 57 Litern Wasser auf 1 ºC zu erhöhen.
Kuriositäten
Magnesiumhydroxid ist der Hauptbestandteil in "Magnesia-Milch". Magnesium ist das achthäufigste Element in der Erdkruste und macht 2,1% der Masse der Kruste aus.
