แมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO3) ประโยชน์ การผลิต และพิษต่อร่างกาย

1293
แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •  

แมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO3) เป็นสารประกอบเกลือคาร์บอเนตของแมกนีเซียม (Mg) เมื่อละลายน้ำแล้วจะทำให้น้ำจะเกิดความเป็นด่าง ถูกใช้อย่างมากในการผลิตเป็นแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) และใช้ประโยชน์ในด้านอุตสาหกรรม ด้านอาหาร ด้านการเกษตร และด้านการแพทย์ อาทิ ใช้เป็นส่วนผสมวัสดุทนไฟ ใช้เคลือบกระดาษหรือพลาสติก ใช้เป็นยาลดกรดในกระเพาะอาหาร เป็นต้น

คุณสมบัติเฉพาะ  [1], [2]
• CAS Number : 546-93-0
• ชื่อทางการค้า (Trade Name) : แมกนีเซียมคาร์บอเนต (Magnesium carbonate)
• ชื่อทางเคมี (Chemical Name) : Magnesium carbonate
• ชื่ออื่นๆ (Synonyms) :
– Magnesite
– Barringtonite (dihydrate)
– Nesequehonite (trihydrate)
– Lansfordite (pentahydrate)
• สูตรทางเคมี (Chemical Formula) : MgCO3 หรือ CMgO3 หรือ MgCO3· nH2O
• น้ำหนักโมเลกุล (Molecular Weight) : 84.31 กรัม/โมล
• ลักษณะทางกายภาพ (physical properties) : เป็นผลึกหรือผงสีขาว หรือ ผลึกสีน้ำตาล ไม่มีกลิ่น
• จุดเดือด (Boiling point) : ไม่มี แต่มีการสลายตัว
• จุดหลอมเหลว (Melting point) : 350 องศาเซลเซียส (°C)
• จุดวาบไฟ (Flash point) : ไม่ติดไฟ
• อุณหภูมิที่ติดไฟได้เอง (Auto ignition temperature) : – ไม่ติดไฟ
• อัตราส่วนในอากาศที่เกิดระเบิด/ติดไฟ : – ไม่ติดไฟ
• ขีดจำกัดการติดไฟ (Flammable limits) : – ไม่ติดไฟ
• ความดันไอ (Vapor pressure) : –
• ความหนาแน่นไอ (Vapor Density) : –
• ความหนาแน่น (Density) : 2.96
• ความถ่วงจำเพาะ (specific gravity, SG) :
• ค่าคงที่เฮนรี่ (Henry’s law constant) : –
• จุดเยือกแข็ง (Freezing point) : –
• การละลาย (Solubility) : ละลายน้ำได้ 1 กรัม/ลิตร เมื่อละลายน้ำจะทำให้น้ำเป็นด่าง
• การสลายตัว (Decomposition) : ปลดปล่อยควันฉุนของก๊าซคาร์บอนไดคาร์บอเนต ที่อุณหภูมิ 350 องศาเซลเซียส (°C)
• สารที่ต้องหลีกเลี่ยง (Materials to Avoid) : –

การผลิตแมกนีเซียมคาร์บอเนต [2]
1. แหล่งแร่แมกนีไซต์ (Magnesite)
แมกนีเซียมคาร์บอเนต สามารถผลิตได้จากสายแร่ที่เรียกว่า แร่แมกนีไซต์ (Magnesite) ซึ่งพบว่า ประเทศจีนมีปริมาณการผลิตแมกนีเซียมคาร์บอเนตมากเป็นอันดับแรกของโลก

แร่แมกนีเซียมคาร์บอเนตในธรรมชาติมีหลายรูปแบบ แต่พบมากที่สุด คือ อยู่ในรูปแบบแร่ที่เรียกว่า แร่แมกนีไซต์ (magnesite) โดยเรียงลำดับปริมาณการพบได้ดังนี้
– magnesite (MgCO3)
– di, tri และ pentahydrate หรือที่เรียก barringtonite (MgCO3 • 2H2O)
– nesquehonite (MgCO3 • 3H2O)
– lansfordite (MgCO3 • 5H2O)
– artinite (MgCO3 • Mg (OH)2 • 3H2O)
– hydromagnesite (4MgCO3 • Mg(OH)2 • 4H2O)
– dypingite (4MgCO3 • Mg(OH)2 • 5H2O)

แร่ Magnesite ประกอบไปด้วยผลึกสีขาวรูปสามเหลี่ยม (trigonal) ไม่มีน้ำเป็นองค์ปะกอบ มีคุณสมบัติไม่ละลายน้ำ และตัวทำละลายอื่นๆ เช่น อะซิโตนหรือแอมโมเนีย แต่สามารถเกิดปฏิกิริยากับสารที่เป็นกรดได้

แมกนีเซียมคาร์บอเนตสามารถตกผลึกร่วมกับแร่แคลไซต์ (แคลเซียมคาร์บอเนต : CaCO3)) โดยมี Mg2+ อยู่ล้อมรอบอะตอมออกซิเจนอีก 6 อะตอม

2. การสังเคราะห์ทางเคมี
2.1 แมกนีเซียมคาร์บอเนต สามารถผลิตได้ด้วยปฏิกิริยาระหว่างสารละลายเกลือแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl2) กับโซเดียมไบคาร์บอเนต ดังสมการ

MgCl2 (l) + 2NaHCO3 (l) → MgCO3 (s) + 2NaCl(l) + H2O(l) + CO2(g)

2.2 การเผาแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต (Mg (HCO3)2)
แมกนีเซียมไบคาร์บอเนต เมื่อถูกเผาหรือได้รับความร้อนในสภาวะสูญญากาศจะทำให้ได้แมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgCO3) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) และโมเลกุลของน้ำ (H2O)

Mg (HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O

ทั้งนี้ แมกนีเซียมไบคาร์บอเนต (Mg (HCO3)2) สามารถผลิตได้จากปฏิกิริยาระหว่างแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ (Mg (OH)2) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ที่ความดันสูง และอุณหภูมิปานกลาง ดังสมการ
Mg (OH)2 +2CO2 → Mg (HCO3)2

การใช้ประโยชน์แมกนีเซียมคาร์บอเนต [1], [2]
1. ภาคอุตสาหกรรม
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ใช้เป็นวัตถุดิบหลักในการผลิตแมกนีเซียมออกไซด์ (MgO) ด้วยการนำมาเผากับอากาศ ดังสมการด้านล่าง

MgCO3+ ความร้อน (500-1,500°C) → MgO + CO2

ทั้งนี้ โดยทั่วไป แมกนีเซียมคาร์บอเนต จะสลายตัวได้ที่อุณหภูมิเริ่มต้นที่ 350 องศาเซลเซียส (°C) จึงให้ผลผลิตเป็นแมกนีเซียมออกไซด์ แต่กระบวนการสลายตัวจะไม่สมบูรณ์ เนื่องจาก มีคาร์บอนไดออกไซด์บางส่วนถูกดูดซับกลับคืน ดังนั้น จึงต้องทำการเผาที่อุณหภูมิสูงตั้งแต่ 900 องศาเซลเซียส (°C) ขึ้นไป จึงจะได้ผลิตภัณฑ์แมกนีเซียมออกไซด์ที่สมบูรณ์
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นตัวรองรับในปฏิกิริยาออกซิเดชัน และถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตทางเคมี
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นสารดูดซับหรือสารกรองในระบบปรับปรุงคุณภาพน้ำ ช่วยกรองโลหะหนัก คอลลอยด์ และสารประกอบ อาทิ เหล็ก และแมงกานีส เป็นต้น
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต มีคุณสมบัติในการสะท้อนแสงได้ดี จึงนิยมใช้เป็นสารเคลือบบนผลิตภัณฑ์ เพื่อให้เกิดการสะท้อนแสง และเพิ่มความสว่างให้แก่ผลิตภัณฑ์ เช่น กระดาษ พลาสติก เป็นต้น
– ใช้เป็นส่วนประกอบของผลิตภัณฑ์ป้องกันไฟ และสารดับเพลิงชนิดผง
– ใช้เป็นส่วนผสมของสี และหมึกพิมพ์ ช่วยเพิ่มความสว่างสดใส และป้องกันการเสื่อมสภาพของสีและหมึกพิมพ์
– ใช้เป็นส่วนผสมในเครื่องสำอาง อาทิ เครื่องแต่งหน้าชนิดผงปัด รวมถึงใช้เป็นสารช่วยป้องกันการจับตัวเป็นก้อนของเครื่องสำอาง อาทิ ครีมบำรุงผิว
– ใช้เป็นส่วนผสมของยาสีฟัน
– ใช้เป็นสารยับยั้งการเกิดควันในพลาสติก
– ใช้เป็นสารเสริมแรงในการผลิตยางนีโอพรีน (neoprene rubber)

2. อาหาร และอุตสาหกรรมอาหาร
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต มีคุณสมบัติดูดความชื้นได้ดี จึงใช้เป็นสารเติมแต่งในอาหาร ช่วยป้องกันการจับเป็นก้อนของอาหาร อีกทั้ง ช่วยป้องกันการเปลี่ยนสีของอาหาร ทำให้สีของอาหารคงสภาพเดิม

3. ทางการแพทย์
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นอาหารเสริมหรือแร่ธาตุเสริม ส่งเสริมการทำงานของระบบประสาท และสมอง ช่วยป้องกันโรคกระดูกต่างๆในร่างกาย
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นยาแก้ท้องเฟ้อ หรือ ยาลดกรดในกระเพาะอาหาร ทั้งใช้ในมนุษย์ และสัตว์

กลไกการลดกรดในกระเพาะอาหารของแมกนีเซียมคาร์บอเนต (MgO3) ทำได้โดย การเข้าทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ในกระเพาะอาหาร ซึ่งจะทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดคาร์บอเนต และแมกนีเซียมคลอไรด์ขึ้นในกระเพาะอาหารจนทำให้ความเป็นกรดในกระเพาะอาหารลดลง ดังสมการ

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + H2O + CO2

นอกจากนั้น แมกนีเซียมคาร์บอเนต(MgCO3) เมื่อละลายน้ำแล้วจะทำให้สารละลายมีฤทธิ์เป็นด่าง จึงช่วยลดปริมาณกรดได้ ดังสมการ
MgCO3 + H2O → MgOH + HCO3- (ด่าง)

4. การเกษตร
– แมกนีเซียมคาร์บอเนต ถูกใช้เป็นยาลดกรดในสัตว์เช่นเดียวกันกับมนุษย์ อาจให้ในรูปยาลดกรด หรือ ผสมในอาหารสัตว์
– ใช้เป็นส่วนผสมในการผลิตปุ๋ยสำหรับเป็นธาตุอาหารรองของแมกนีเซียม (Mg) ให้แก่พืช

พิษแมกนีเซียมคาร์บอเนตต่อร่างกาย [1]
1. หากรับประทานแมกนีเซียมคาร์บอเนตเข้าสู่ร่างกายในปริมาณสูงจะทำให้เกิดภาวะแมกนีเซียมในเลือดสูง (Hypermagnesemia) เกิดภาวะความดันต่ำ วิงเวียน คลื่นไส้อาเจียน และหายใจติดขัด
2. เมื่อสัมผัสกับผงแมกนีเซียมคาร์บอเนตที่ดวงตาจะทำให้เยื่อบุตาระคายเคือง มีอาการแสบตา
3. หากสูดดมไอของโลหะแมกนีเซียมจะทำให้เกิดอาการแสบ และอักเสบบริเวณโพรงจมูก และลำคอ เกิดอาการไอ และแน่นหน้าอก

เอกสารอ้างอิง
[1] U.S. National Library of Medicine. Magnesium carbonate. ออนไลน์. สืบค้นเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2563. เข้าถึงได้ที่ : https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/Magnesium-carbonate/.
[2] wikipedia.org. Magnesium carbonate. ออนไลน์. สืบค้นเมื่อวันที่ 10 มีนาคม 2563. เข้าถึงได้ที่ : https://en.wikipedia.org/wiki/Magnesium_carbonate/.

ขอบคุณภาพจาก
– alchetron.com/
– sandatlas.org/
– th.aliexpress.com/


แชร์ต่อให้เพื่อนได้อ่าน
  •  
  •  
  •  
  •