氢氧化镁活化能制备活性炭吗?

~ 能。是种新发明技术。
氢氧化镁是一种无机物，化学式为Mg(OH)2，白色无定形粉末或无色六方柱晶体，溶于稀酸和铵盐溶液，几乎不溶于水，溶于水的部分完全电离，水溶液呈弱碱性。 加热到350℃失去水生成氧化镁，氢氧化镁的天然矿物水镁石，可用于制糖和氧化镁等。因氢氧化镁在大自然含量比较丰富，而其化学性质和铝较相近，因此使用者开始用氢氧化镁来取代氯化铝用于香体产品。用做分析试剂，还用于制药工业。
中文名
氢氧化镁[4]
外文名
magnesium dihydroxide[4]
化学式
Mg(OH)2
分子量
58.320[4]
CAS登录号
1309-42-8[4]
基本信息
中文名称：氢氧化镁
英文名称：magnesium dihydroxide
CAS号：1309-42-8
EINECS号：215-170-3
化学式：Mg(OH)2
分子量：58.31970
精确质量：57.99050
PSA：40.46000[2]
理化性质
物理性质
密度：2.36 g/cm3
熔点：350ºC（分解）
外观：白色无定形粉末或无色六方柱晶体
化学性质
氢氧化镁为中强碱（氢氧化镁溶解度很小，溶液碱性很弱，有时作为弱碱处理），加热至623K（350℃）即脱水分解：Mg(OH)2 →MgO+H2O，易溶于酸或铵盐溶液。与氧化镁一样易吸收空气中的二氧化碳，逐渐形成组成为 5MgO·4CO2·xH2O 的碱式碳酸盐。在高于350℃时分解为氧化镁和水，但只有在1800℃以上才能完全脱水。[2]
计算化学数据
1.疏水参数计算参考值（XlogP）：0
2.氢键供体数量：2[4]
3.氢键受体数量：2[4]
4.可旋转化学键数量：0[4]
5.互变异构体数量：0
6.拓扑分子极性表面积：2[4]
7.重原子数量：3[4]
8.表面电荷:：0[4]
9.复杂度：0[4]
10.同位素原子数量：0[4]
11.确定原子立构中心数量：0[4]
12.不确定原子立构中心数量：0[4]
13.确定化学键立构中心数量；0[4]
14.不确定化学键立构中心数量：0[4]
15.共价键单元数量：3[4]
安全信息
·危险类别码：R36/37/38
·安全说明：S26; S36; S37/39
·RTECS号：OM3570000
·危险品标志：Xi[2]
毒理学数据
急性毒性
大鼠口经LD50：8500mg/kg；
大鼠引入腹膜LD50：2780mg/kg；
小鼠口经LD50：8500mg/kg；
小鼠引入腹膜LD50：815mg/kg。
制备方法
（一）工业上常以海水与廉价的氢氧化钙溶液（石灰乳）反应，可得氢氧化镁沉淀。
卤水-石灰法：将预先经过净化精制处理的卤水和经消化除渣处理的石灰制成的石灰乳在沉淀槽内进行沉淀反应，在得到的料浆中加入絮凝剂，充分混合后，进入沉降槽进行分离，再经过滤、洗涤、烘干、粉碎，制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为：
MgCl2+Ca(OH)2→CaCl2+Mg(OH)2↓
卤水-氨水法：以经净化处理除去硫酸盐、二氧化碳、少量硼等杂质的卤水为原料，以氨水作为沉淀剂在反应釜中进行沉淀反应，在反应前投入一定量的晶种，进行充分搅拌。卤水与氨水的比例为1：(0.9～0.93)，温度控制在40℃。反应终了后添加絮凝剂，沉淀物经过滤后，洗涤、烘干、粉碎，制得氢氧化镁成品。其化学反应方程式为：
MgCl2+2NH3·H2O→Mg(OH)2↓+2NH4Cl
该试验方法有待提高收率，缩短洗涤周期，改进并完善生产工艺。菱苦土-盐酸-氨水法菱镁矿石与无烟煤或焦炭在竖窑内煅烧，生成氧化镁和二氧化碳。苦土粉用水调成浆状后与规定浓度的盐酸反应制备氯化镁溶液。其氯化镁溶液与一定浓度的氨水在反应器中进行反应，生成物经洗涤、沉降、过滤分离、干燥、粉碎，得到氢氧化镁产品。根据需要可添加表面处理剂进行表面处理。
（二）白云石制备氢氧化镁新工艺
将白云石在950℃下煅烧2.5小时，消化比例1：40，消化温度70℃，消化时间为50min；一次酸浸时盐酸用量与钙离子的摩尔比为2：1，二次酸浸时的硫酸用量与镁离子的摩尔比为1：1；沉淀过程溶液的pH值为11。以此工艺条件可得氢氧化镁的最大收率，总收率达到85.20%以上，并且得到纯度一般，分散度一般的片状氢氧化镁。碳化法工艺在最优化条件下，钙镁分离过程镁的提取率达到90.02%，氢氧化镁制备过程产品收率88.21%，所选碳化温度30℃，沉淀剂为氨水，能够得到纯度较好，分散性较好，且为片状的氢氧化镁产品。[1]
应用
氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂。在环保方面作为烟道气脱硫剂，可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂。亦用作油品添加剂，起到防腐和脱硫作用。另外，还可用于电子行业、医药、砂糖的精制，作保温材料以及制造其他镁盐产品。
相关药品
药品名称
氢氧化镁
英文名称
Magnesium Hydroxide
分类
消化系统药物> 促泻药物[2]
剂型
含氢氧化镁8%；粉剂。
药理作用
氢氧化镁为盐类泻药，并有抗酸作用。
药代动力学
用药后约6h产生效应。[2]
适应证
用于导泻。
用法用量
镁乳15mL或粉剂2～4g/次，加250mL开水同服。[2]
急救措施
吸入: 如果吸入，请将患者移到新鲜空气处。
皮肤接触: 脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。如有不适感，就医。
眼晴接触: 分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。立即就医。
食入: 漱口，禁止催吐。立即就医。[1]
消防措施
灭火剂：用水雾、干粉、泡沫或二氧化碳灭火剂灭火。避免使用直流水灭火，直流水可能导致可燃性液体的飞溅，使火势扩散。
灭火注意事项及防护措施：消防人员须佩戴携气式呼吸器，穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中发出声音，必须马上撤离。隔离事故现场，禁止无关人员进入。收容和处理消防水，防止污染环境。[1]
泄露应急处理
作业人员防护措施、防护装备和应急处置程序：建议应急处理人员戴携气式呼吸器，穿防静电服，戴橡胶耐油手套。禁止接触或跨越泄漏物。作业时使用的所有设备应接地。尽可能切断泄漏源。消除所有点火源。根据液体流动、蒸汽或粉尘扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。
环境保护措施：收容泄漏物，避免污染环境。防止泄漏物进入下水道、地表水和地下水。
泄漏化学品的收容、清除方法及所使用的处置材料：
小量泄漏：尽可能将泄漏液体收集在可密闭的容器中。用沙土、活性炭或其它惰性材料吸收，并转移至安全场所。禁止冲入下水道。
大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。封闭排水管道。用泡沫覆盖，抑制蒸发。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
活性炭的制备方法
1 制备原料
活性炭几乎可以用任何含炭材料来制造，煤炭、石油焦、木质素、塑料类等多种多样的含碳材料均可用做制备活性炭的原料。由于煤炭资源储量丰富、便宜易得，在相当长的一段时期内，煤炭资源是我国制备活性炭的主要原料。但是煤炭是一次能源，不可再生，随着能源危机的加剧，使人们认识到可能再生资源的重要性，科研工作者利用棉花杆为原料化学活化法制备活性炭、利用竹子为原料磷酸为活化剂制备活性炭利用小麦秸秆为原料制备炭黑，还有研究者利用湿地水生植物为原料制备活性炭。

生物质资源是一种理想活性炭制备原料，它具有可再生、低污染、二氧化碳零排放等优点，同时价格较低、灰分少，且与煤炭资源相比，生物质资源形成时间短，结构疏松，具备天然的优势，因此，在燃烧和热解过程中具有自身的特点，易于形成发达的微孔，是制备活性炭的优良材料，是今后环境友好材料新技术应用的发展方向，值得进行深入研究。

生物质类资源的主要成分是纤维素、半纤维素和木质素。在热解过程中会发生分子键断裂、异构化和小分子聚合等复杂的热化学反应。纤维素在52 °C时开始热解，随着温度的升高，热解反应速度加快，到350–370 °C生物质热解分解为低分子产物；半纤维素结构上带有支链，是木材中最不稳定的组分，比纤维素更易热分解，温度为225–325°C内分解，其热解机理与纤维素基本相似。根据生成产物的不同，热解过程可以分为干燥阶段、预热解阶段、固体分解阶段和煅烧阶段：

(1)干燥阶段：该阶段温度为120—150°C，生质中的水分开始挥发，其化学组成保持不变，为吸热阶段。
(2)预热解阶段：该阶段的温度为150～275 °C，生物质发生明显的热分解反应。其化学组成开始发生变化，内部结构发生重组，如脱水、断键和自由基出现等，生物质中不稳定组分分解生成小分子化合物，如二氧化碳、一氧化碳和水等气体。该阶段也为吸热反应阶段。
(3)固体分解阶段：该阶段的温度为275～475 °C，是热解过程的主要阶段，生物质各组分发生剧烈的解聚反应，分解成单体或单体衍生物并生成大量的分解产物；其中，液体产物中含有醋酸、木焦油和甲醇等，气体产物中有CO2、CO、CH4和H2等，释放出大量的热量。
(4)焦炭分解阶段：该阶段的温度为450～475 °C，得到的产物依靠外部供给的热量继续进行燃烧，C-O和C-H键进一步断裂，释放出挥发分，使其挥发性物质继续减少，固定碳含量增加。上述的四个阶段的反应过程会相互交叉进行，界限难以明确清楚划分。

2．2活化方法

选择合适的前体材料，精确控制炭化和活化工艺步骤，即可根据特定用途调整孔结构。活性炭制备活化方法包括物理活化法和化学活化法两种，其不同之处在于制备过程中是否引入化学试剂。

物理活化法又称为气体活化法，即在973～1273 K下，水蒸气、二氧化碳和氧气等氧化性活化剂与炭化料活性点上的碳原子发生如下的水煤气反应：

一般认为，碳和水发生水煤气反应的过程机理如下：

其中，C*表示位于活性点上的碳原子，()表示处于吸附状态。

由以上反应式可看出，由于部分碳原子被刻蚀，于是形成了更多的孔隙结构，从而具有较大的比表面积。由于没有引入化学活化剂，物理活化法环境污染小，但是制备过程中，加热温度高且所需时间长，因此存在原料得率低，均匀性不好，产品吸附能力较小等缺点。

化学活化是制备活性炭广泛使用的一种方法。化学活化法是先将原料粉碎后，把活化剂与原料按照一定比例混合均匀，根据活化剂的不同，可选择性的在惰性气氛保护下加热，同步完成炭化和活化的一种方法。采用的活化剂主要有氯化锌，磷酸、碱(如氢氧化钾、氢氧化钠)、碱金属的碳酸盐等。这些化学活化剂在炭化活化过程中所起的作用目前尚不明确，普遍认为活化剂一方面作为反应物参加与原料的化学反应；另一方面，活化剂的催化作用也很重要。尽管这些活化剂在活化过程中发挥的作用可能不同，但这些活化剂可降低活化温度，具有的脱水作用可显著降低炭化活化温度。

ZnCl2法是最早的一种制备活性炭的化学活化方法，它的强脱水作用使木质素 炭化活化温度显著降低至150～300°C，并改变木质素热分解过程，抑制焦油的生成，有利于孔隙的生成。氯化锌与原料混合后，在较低温度下(200°C)会使木质纤维素润胀，并侵蚀到木质内部。由于ZnCl2沸点为732 °C，熔点为263 °C，在木质素炭化温度下(450°C)呈液态存在，因此，ZnCl2在炭内均匀分布，当用水把氯化锌洗涤去除后，就形成了发达的微细孔，但是制备过程中氯化锌的挥发，易造成严重环境污染，很多国家已经禁止利用氯化锌制备活性炭。

碱活化法是采用氢氧化钾、氢氧化钠等碱类物质，该方法最初主要是针对石油焦，但对其他如煤和果壳类作为前驱物生产活性炭也同样有效。这种方法中将碱按照一定的混合比例加入到原料中，经研磨混合均匀后，在惰性气体或者封闭系统加热至700-800 °C炭化活化，能得到比表面积在3000 m2／g左右的具有大量笼状微孔结构活性炭。碱法的活化机理，以KOH为例，可用以下反应方程式表示：

式中碱的脱水反应在500°C以下发生，水煤气反应及水煤气转移反应，都是在氧化钾作为催化剂下发生的反应。产生的二氧化碳与K2O固定为碳酸盐，因此产生的气体主要是氢气、少量的CO、CO2、CH4和焦油等。一般认为，活化过程中消耗掉的碳主要生成了碳酸钾，使产物具有较多的微孔结构九。氧化钾继续被氢气或碳还原生成K单质，金属钾的沸点为762 °C，因此在800°C左右活化时，钾单质的蒸气不断挤入碳原子所构成的层与层之间继续活化炭料。虽然碱法是制备高比表面积活性炭常用的方法，但是炭化活化温度较高，需要在惰性气体保护下进行。除碱本身对设备的腐蚀性强、回收困难外，还存在活化温度高、能量消耗大、生产成本高等缺点，因此实现大规模工业化生产还存在较多困难。

H3P04活化法是制备活性炭比较成熟的工艺，活化机理与氯化锌法类似，能够促进热解反应过程，降低活化温度，磷酸分布在原料内，占据了一定的位置，阻止了高温条件下颗粒的收缩，避免了焦油的形成，洗涤除去磷酸盐后，就可以得到具有发达孔隙结构的活性炭。磷酸活化法制备的产品孔径分布较宽，中孔发达，应用范围较广。磷酸法对环境污染较小，炭化活化温度低，与碱法相比对设备的要求相对较低，生产出的活性炭产品均匀稳定，沉降性能良好，可作为优良的液相吸附材料。目前，国内磷酸活化法制备木质活性炭研究重点是：(1)利用各种废弃物为原料特别是以农业废弃物如农产品加工过程中的废渣、秸杆等为原料，制备出满足不同应用需求的活性炭产品，同时实现废弃物的综合利用；(2)优化制备工艺参数，提高活性炭的质量，如添加催化剂、控制活化时间等；(3)严格控制生产过程中外来杂质的含量，以降低活性炭的灰分，如控制原料的杂质、降低水分的硬度和定期对循环磷酸进行处理。

3 加热方法

常规加热是在外部温度梯度的推动下，经过热源的传导、媒介的热传递、容器壁的热传导、样品内部的热传导等过程来完成的。因此，常规加热法存在能耗大、加热效率低和加热不均匀等缺点。微波是频率为300MHz～3000GHz的电磁波。在加热过程中，样品内的极性分子吸收微波后做震荡运动，分子之间的相互摩擦产生了热量。与常规加热方法相比，微波加热具有许多优点：选择性加热、升温速度快、加热效率高、缩短加热时间、降低能量消耗、受热加热均匀等。利用微波的加热特性，可研发出在常规加热条件下无法实现的新技术、新工艺和新产品，并实现加热过程的高效、节能。目前微波加热技术已经广泛应用于家庭、环保、材料、冶金、化工、石油和国防等领域。

基于微波加热的突出优势，许多研究者利用微波加热法制备活性炭。石河子大学的邓辉课题组对于微波法制备活性炭开展研究，取得了一系列的成果。邓辉，张根林等以棉杆为原料，磷酸为活化剂，通过微波加热法制备活性炭，在辐射时间为8 min，辐射功率为400 W时可制备出比表面积为652．8 m2／g的活性炭产品。樊希安等以椰壳炭化料为原料，水蒸气活化法，在微波加热下制备颗粒活性炭，研究发现微波功率是影响活性炭性质的最大因素，最佳制备工艺条件为辐射功率为 700 W，辐射时间为3 min，所得活性炭具有发达的微孔结构，且微孔分别均匀，制备的活性炭得率为60．8％，碘吸附值为1031 mg／g，亚甲基蓝吸附值为10．0 mL／0．1g，所需时间是传统加热方法的1／60，得率是传统方法的2倍。

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旁伊黄豆： 1.氢氧化镁是塑料、橡胶制品优良的阻燃剂.在环保方面作为烟道气脱硫剂,可代替烧碱和石灰作为含酸废水的中和剂.2.氢氧化镁的缓冲性能、反应活性、吸附性力、热分解性能等均较优秀,既可以作为化工材料和中间体,也是一种绿色环保...

耀州区15076757182： 氢氧化镁可以与二氧化碳反应吗 - ？
旁伊黄豆： 可以反应,因为可以反应生成碳酸氢镁,碳酸氢镁是可溶的.化学方程式为: Mg(OH)2 + 2CO2 = Mg(HCO3)2 ,条件是常温或低温,因为Mg(HCO3)2受热会分解. 还有,它肯定不会与CO2反应生成碳酸镁MgCO3,因为Mg(OH)2的溶解度比MgCO3小,更容易沉淀. 望采纳!谢谢

耀州区15076757182： 如何解决氢氧化镁粉体二次团聚的问题? - ？
旁伊黄豆： 由于氢氧化镁本身极性很强,表面能大,在作为阻燃剂的过程中易返团聚,同时氢氧化镁粉体亲水性能极好,改性干燥后仍然无法全部去除,加入到高分子材料体系中,相容性很差.因此需要在制备氢氧化镁粉体的时候,配合研磨设备仪器加入粉体改性剂,对氢氧化镁粉体表面进行改性,出来的粉就能很好的避免二次团聚的问题.当然所有的产品还是要经过试验才能确定是否可用的,实践才是检验产品是否可行的标准.我们澳达的氢氧化镁改性剂经得起检验,选择澳达环保新材料,您不会失望的.

耀州区15076757182： 关于氢氧化镁阻燃剂的工业制法 - ？
旁伊黄豆： 其阻燃机理如下:氢氧化镁在受热时(340-490度)发生分解吸收燃烧物表面热量起到阻燃作用;同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气,分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行.氢氧化镁在整个阻燃过程中不但...

耀州区15076757182： 氢氧化镁为什么不和二氧化碳反应?如果氢氧化镁不和二氧化碳反应,那我是不是可以认为酸性氧化物一定要与 - ？
旁伊黄豆： 基本不能,主要是由于氢氧化镁和二氧化碳反应生成碳酸镁遇水极快水解又变成氢氧化镁和二氧化碳.

耀州区15076757182： 氢氧化镁为什么具有吸附性? - ？
旁伊黄豆： 氢氧化镁晶体属于二价金属水合物族,晶体结构是层状的 CdI2型,形成连续的六边形,镁离子层和氢氧根离子层互相重叠,每个镁离子被六个氢氧根离子配合从而形成 Mg(OH)6八面体. 氢氧化镁由于比表面积大,吸附力强,可以从不同的工业...

耀州区15076757182： 在氢氧化镁中通入二氧化碳 氢氧化镁会溶解吗 - ？
旁伊黄豆： 不会.

耀州区15076757182： 氢氧化镁和碳酸钠能反应吗 - ？
旁伊黄豆： 一定是不能.如果你是初中,可以这样理解:氢氧化镁是沉淀,难溶性碱不能和盐反应.如果你是高中,可以这样理解:复分解反应总是向着溶解度减小的方向进行.氢氧化镁的溶解度要小于碳酸镁的溶解度,所以,氢氧化镁和碳酸钠不反应.事实上,Ksp满足MgCO3<Mg(OH)2,使平衡常数很小,不利于反应.