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酸化マグネシウムと水の組み合わせにより、熱の放出とともに水酸化マグネシウムが生成されます。科学者たちはこの反応を利用して熱を化学エネルギーとして蓄え、熱に変換する方法を開発しました。
酸化マグネシウム
酸化マグネシウム(化学式:MgO)は、鉱物ペリクレースとして自然に発生します。酸化マグネシウムは純粋な形で白色ですが、ペリクレースは、さまざまな不純物、主に酸化鉄(III)の存在により、灰色、黄色、または茶色の外観を示すことがよくあります。
酸化マグネシウムと水
酸化マグネシウムは水にさらされると水酸化マグネシウムに変換されます:MgO + H2O→Mg(OH)2。この反応は非常に発熱性です(熱を放出します)。
水酸化マグネシウム
酸化マグネシウムと水の組み合わせによって生成される水酸化マグネシウムは、わずかな溶解度を示します。0.0009グラムは、18℃で100ミリリットルの水に溶解します。この反応によって生成される水酸化マグネシウムは、塩基性化合物です。つまり、水のpHを下げます。 pH測定は、0〜14のスケールで溶液の酸性または塩基性を示します。7未満のpHは酸性、pH 7は塩基性、7に等しいpHは中性です。水酸化マグネシウムは塩基性で溶解性がないため、処方箋なしで制酸剤として適しています。
用途
東京工業大学のグループを含む数人の研究者が、酸化マグネシウムと水の反応に基づく化学ヒートポンプを実証しました。この場合、これらのポンプは、ソーラーパネルや工場の排出管から発生する熱を取り込むことにより、熱エネルギーを蓄えます。熱は水酸化マグネシウムを酸化マグネシウムに変換します(水酸化物を脱水します)。次に、必要に応じて熱を放出し、水で脱水した酸化マグネシウムを曝露して、酸化マグネシウムを水酸化マグネシウムに戻します。このようなシステムは、水酸化マグネシウム1 kgあたり240 kジュールを超える熱を貯蔵できます。これは、57リットルの水の温度を1℃に上げるのに十分な熱量です。
好奇心
水酸化マグネシウムは「マグネシアの乳」の主成分です。マグネシウムは、地殻の8番目に豊富な元素であり、地殻の質量の2.1%を占めています。