Magnesium carbonate : मैग्नीशियम कार्बोनेट बनाने की विधि और इसका उपयोग

Magnesium carbonate : मैग्नीशियम कार्बोनेट बनाने की विधि और इसका उपयोग :- इस लेख में आपको मैग्नीशियम कार्बोनेट क्या है ?, मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग (Magnesium carbonate uses in hindi) , मैग्नीशियम कार्बोनेट का उत्पादन (Magnesium carbonate manufacturing processing in hindi), मैग्नीशियम कार्बोनेट के भौतिक व रासायनिक गुण के बारे में बताया जा रहा है। यह औद्योगिक दृष्टि से एक महत्वपूर्ण अकार्बनिक लवण है।

मैग्नीशियम कार्बोनेट क्या है ?-Defination of Magnesium carbonate?

मैग्नीशियम कार्बोनेट एक सफेद, ठोस, पाउडर के रूप में अकार्बनिक लवण होता है। जिसका रासायनिक सूत्र MgCO3 होता है। इसका अणुभार 84.3139 g/mol (anhydrous) होता है। इसे प्राचीन समय में मैग्नेशिया अल्बा के नाम से जाना जाता है। Magnesium carbonate के कई हाइड्रेटेड और खनिज रूप में पाया जाता है। यह औद्योगिक रूप से अत्यधिक मात्रा में उपयोग किया जाता है।

मैग्नीशियम कार्बोनेट के हाइड्रेट रूप

Magnesium carbonate का सबसे सरल रूप ऐनहाइड्रस लवण (anhydrous salt) होता है, जिसे मैग्नेसाइट (magnesite -MgCO3) कहा जाता है। मैग्नीशियम कार्बोनेट के डाई, ट्राई व पेंटा हाइड्रेट रूप क्रमशः बैरिंग्टोनाइट (MgCO3.2H2O), नेस्क्यूहोनाइट (MgCO3.3H2O) और लैंसफोर्डाइट (MgCO3.5H2O) के रूप में जाने जाते है। इसके कुछ और भी अन्य खनिज रूप आर्टिनाइट (MgCO3.Mg(OH)2.3H2O), हाइड्रोमैग्नेसाइट (4MgCO3.Mg(OH)2.4 H2O), और डाइपिंगाइट (4 MgCO3.Mg(OH)2.5H2O) होते है।

मैग्नेसाइट में सफेद त्रिकोणीय क्रिस्टल होते हैं। ऐनहाइड्रस लवण (MgCO3) जल, एसीटोन और अमोनिया में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होता है। मैग्नीशियम कार्बोनेट के सभी हाइड्रेटेड रूप अम्ल के साथ अभिक्रिया करते हैं। Magnesium carbonate कैल्साइट संरचना में क्रिस्टलीकृत होता है जिसमें Mg2+ आयन 6 ऑक्सीजन परमाणुओं से घिरा होता है। इसके डाईहाइड्रेट रूप में एक ट्राइक्लिनिक संरचना होती है, जबकि ट्राइहाइड्रेट रूप में एक मोनोक्लिनिक संरचना होती है।

मैग्नीशियम कार्बोनेट के भौतिक गुण

1. यह एक एक सफेद, ठोस अकार्बनिक लवण होता है।
2. मैग्नीशियम कार्बोनेट का रासायनिक सूत्र MgCO3 होता है।
3. मैग्नीशियम कार्बोनेट का अणुभार 84.3139 g/mol (anhydrous) होता है।
4. इसका गलनांक 350 °C (anhydrous) और 165 °C (trihydrate) होता है।
5. यह जल, एसीटोन और अमोनिया में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होता है। जबकि यह अम्ल में में घुलनशील होता है।
6. इसके अणु की संरचना त्रिकोणीय होती है।

मैग्नीशियम कार्बोनेट के रासायनिक गुण

धातु कार्बोनेट की तरह Magnesium carbonate एसिड से अभिक्रिया करके CO2 और जल मुक्त करता है।

MgCO3 + 2 HCl → MgCl2 + CO2 + H2O

MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2 + H2O

उच्च तापमान पर मैग्नीशियम कार्बोनेट (MgCO3) मैग्नीशियम ऑक्साइड और कार्बन डाइऑक्साइड में विघटित हो जाता है। इस प्रक्रिया से मैग्नीशियम ऑक्साइड का उत्पादन किया जाता है। इस प्रक्रिया को कैल्सीनिंग (calcining) कहा जाता है।

MgCO3 → MgO + CO2 (ΔH = +118 kJ/mol)

मैग्नीशियम कार्बोनेट का अपघटन तापमान  350 °C दिया गया है। लेकिन ऑक्साइड को कैल्सीनेशन 900 °C से नीचे पूर्ण नहीं माना जाता है। क्योंकि यह मुक्त कार्बन डाइऑक्साइड के पुनः अधिशोषण में हस्तक्षेप होता है।

लवण के हाइड्रेट रूप विभिन्न तापमानों पर अपघटन के दौरान जल के अणु को मुक्त कर देते है। जैसे 157 °C और 179 °C पर निर्जलीकरण के चरण इस प्रकार है।

Mg(HCO3)(OH)•2(H2O) → Mg(HCO3)(OH)•(H2O) + H2O 157 डिग्री सेल्सियस पर

Mg(HCO3)(OH)•(H2O) → Mg(HCO3)(OH) + H2O 179 डिग्री सेल्सियस पर

मैग्नीशियम कार्बोनेट बनाने की विधि-Magnesium carbonate manufacturing processing in hindi 

ज्यादातर मैग्नीशियम कार्बोनेट का उत्पादन खनिज मैग्नेसाइट के खनन से किया जाता है। जबकि प्रयोगशाला में घुलनशील मैग्नीशियम क्लोराइड और सोडियम बाइकार्बोनेट की अभिक्रिया से मैग्नीशियम कार्बोनेट का निर्माण किया जाता है।

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

यदि मैग्नीशियम क्लोराइड (या सल्फेट) की जलीय सोडियम कार्बोनेट के साथ क्रिया कराई जाती है, तो Magnesium carbonate का एक अवक्षेप – मैग्नीशियम कार्बोनेट और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड का एक हाइड्रेटेड कॉम्प्लेक्स प्राप्त होता है। जो कि मैग्नीशियम कार्बोनेट के बजाय स्वयं बनता है।

5 MgCl2(aq) + 5 Na2CO3(aq) + 5 H2O(l) → Mg(OH)2·3 MgCO3·3 H2O(s) + Mg(HCO3)2(aq) + 10 NaCl(aq)

औद्योगिक उपयोग का उच्च गुणवत्ता वाले मैग्नीशियम कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए उच्च दाब और मध्यम ताप पर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन में कार्बन डाइऑक्साइड गैस प्रवाहित की जाती है, जिससे मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट का निर्माण होता है। आगे की प्रक्रिया में इस मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट को वैक्यूम प्रक्रिया से सुखाया जाता है। जिससे यह कार्बन डाइऑक्साइड और जल के एक अणु को त्याग देता है।

Mg(OH)2 + 2CO2 → Mg(HCO3)2

Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O

मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग-Magnesium carbonate uses in hindi

1. मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग कैल्सीनिंग द्वारा मैग्नीशियम ऑक्साइड का उत्पादन करने में किया जाता है।
2. मैग्नेसाइट और डोलोमाइट खनिजों का उपयोग आग रोक ईंटों (refractory bricks) के उत्पादन में किया जाता है।
3. MgCO3 का उपयोग फर्श, अग्निरोधक, आग बुझाने वाली रचनाओं, सौंदर्य प्रसाधन (cosmetics), डस्टिंग पाउडर और टूथपेस्ट में भी किया जाता है।
4. प्रोजेक्शन स्क्रीन (projection screens) के लिए मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग मैट व्हाइट कोटिंग (matte white coating) के रूप में किया जाता है।
5. खोपड़ी को सफेद करने के लिए टैक्सिडर्मि (taxidermy) में मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग किया जाता है। इसे हाइड्रोजन पेरोक्साइड के साथ मिलाकर एक पेस्ट बनाया जाता है। फिर इसे खोपड़ी पर फैलाकर सफेद रंग देने के लिए लगाया जाता है।
6. एक खाद्य योज्य के रूप में भी मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग किया जाता है। लेकिन यह उच्च सांद्रता में रेचक के रूप में नुकसान पहुँचा सकता है।
7. इसका उपयोग प्लास्टिक में धूम्रपान दमनकारी, नियोप्रीन रबर में एक प्रबलिंग एजेंट, भराव सामग्री, ड्राई एजेंट, आंतों को ढीला करने के लिए एक रेचक, और खाद्य पदार्थों में रंग प्रतिधारण के रूप में किया जाता है।
8. उच्च गुणवत्ता वाले मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग एंटासिड के रूप में और टेबल साल्ट में एक योजक के रूप में किया जाता है। क्योकि यह जल में घुलता नहीं है।
9. रॉक क्लाइम्बिंग, जिमनास्टिक, भारोत्तोलन और अन्य खेलों में एथलीटों के हाथों पर ड्राई एजेंट के रूप में भी इसका उपयोग किया जाता है। इससे मजबूत पकड़ बनती है।

FAQ

Q : मैग्नीशियम कार्बोनेट का रासायनिक सूत्र क्या होता है ?
Ans : MgCO3

Q : मैग्नीशियम कार्बोनेट का अणुभार कितना होता है ?
Ans : 84.3139 g/mol (anhydrous)

Q : मैग्नीशियम कार्बोनेट कैसे बनाया जाता है ?
Ans : औद्योगिक उपयोग का उच्च गुणवत्ता वाले मैग्नीशियम कार्बोनेट का उत्पादन करने के लिए उच्च दाब और मध्यम ताप पर मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड के जलीय विलयन में कार्बन डाइऑक्साइड गैस प्रवाहित की जाती है, जिससे मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट का निर्माण होता है। आगे की प्रक्रिया में इस मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट को वैक्यूम प्रक्रिया से सुखाया जाता है। जिससे यह कार्बन डाइऑक्साइड और जल के एक अणु को त्याग देता है।

Q : मैग्नीशियम कार्बोनेट क्या काम आता है ?
Ans : मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग कैल्सीनिंग द्वारा मैग्नीशियम ऑक्साइड का उत्पादन करने में किया जाता है। इसके अलावा इसका उपयोग आग रोक ईंटों, फर्श, अग्निरोधक, आग बुझाने वाली रचनाओं, सौंदर्य प्रसाधन (cosmetics), डस्टिंग पाउडर और टूथपेस्ट में किया जाता है।

Q : मैग्नीशियम कार्बोनेट के कौन कौन से हाइड्रेट रूप है ?
Ans : मैग्नीशियम कार्बोनेट के डाई, ट्राई व पेंटा हाइड्रेट रूप क्रमशः बैरिंग्टोनाइट (MgCO3.2H2O), नेस्क्यूहोनाइट (MgCO3.3H2O) और लैंसफोर्डाइट (MgCO3.5H2O) के रूप में जाने जाते है।

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