El hidróxido de magnesio es un compuesto inorgánico con la fórmula química Mg(OH) 2 . Se presenta en la naturaleza como mineral brucita . Es un sólido blanco de baja solubilidad en agua ( K sp =5,61 × 10 −12 ). [5] El hidróxido de magnesio es un componente común de los antiácidos , como la leche de magnesia .
El tratamiento de la solución de diferentes sales de magnesio solubles con agua alcalina induce la precipitación del hidróxido sólido Mg(OH) 2 :
Como magnesio2+
Es el segundo catión más abundante presente en el agua de mar después del Na.+
, se puede extraer económicamente directamente del agua de mar mediante alcalinización como se describe anteriormente. A escala industrial, el Mg(OH) 2 se produce tratando agua de mar con cal (Ca(OH) 2 ). Un volumen de 600 m 3 (160 000 gal EE.UU.) de agua de mar produce aproximadamente una tonelada de Mg(OH) 2 . Ca(OH) 2 ( K sp =5,02 × 10 −6 ) [6] es mucho más soluble que Mg(OH) 2 ( K sp =5,61 × 10 −12 ) y aumenta drásticamente el valor del pH del agua de mar de 8,2 a 12,5. El Mg(OH) menos soluble
2precipita debido al efecto de ion común debido al OH−
añadido por la disolución de Ca(OH)
2: [7]
La mayor parte del Mg(OH) 2 que se produce industrialmente, así como una pequeña cantidad que se extrae, se convierte en magnesia fundida (MgO). La magnesia es valiosa porque es a la vez un mal conductor eléctrico y un excelente conductor térmico. [7]
Por lo general, sólo una pequeña cantidad del magnesio del hidróxido de magnesio es absorbido por el intestino (a menos que uno tenga deficiencia de magnesio). Sin embargo, el magnesio se excreta principalmente por los riñones; Por lo tanto, el consumo diario y prolongado de leche de magnesia por parte de alguien que padece insuficiencia renal podría provocar, en teoría, hipermagnesemia . El magnesio no absorbido se excreta por las heces; El magnesio absorbido se excreta rápidamente por la orina. [8]
Como antiácido, el hidróxido de magnesio se dosifica aproximadamente entre 0,5 y 1,5 g en adultos y actúa mediante neutralización simple , en la que los iones de hidróxido del Mg(OH) 2 se combinan con iones H + ácidos (o iones hidronio ) producidos en forma de ácido clorhídrico por las células parietales del estómago , para producir agua.
Como laxante, el hidróxido de magnesio se dosifica de 5 a 10 gy actúa de varias maneras. Primero, el Mg 2+ se absorbe mal en el tracto intestinal, por lo que extrae agua del tejido circundante por ósmosis . Este aumento en el contenido de agua no sólo ablanda las heces, sino que también aumenta el volumen de las heces en el intestino (volumen intraluminal), lo que estimula naturalmente la motilidad intestinal . Además, los iones Mg 2+ provocan la liberación de colecistoquinina (CCK), lo que da como resultado una acumulación intraluminal de agua y electrolitos y un aumento de la motilidad intestinal. Algunas fuentes afirman que los iones de hidróxido en sí no juegan un papel importante en los efectos laxantes de la leche de magnesia, ya que las soluciones alcalinas (es decir, soluciones de iones de hidróxido) no son fuertemente laxantes, y las soluciones de Mg 2+ no alcalinas , como MgSO 4 , son laxantes igualmente fuertes, mole por mole. [9]
El 4 de mayo de 1818, el inventor estadounidense Koen Burrows recibió una patente (nº X2952) para el hidróxido de magnesio. [10] En 1829, Sir James Murray utilizó una preparación de "solución condensada de magnesia fluida" de su propio diseño [11] para tratar al Lord Teniente de Irlanda , el Marqués de Anglesey , para el dolor de estómago. Esto tuvo tanto éxito (anunciado en Australia y aprobado por el Royal College of Surgeons en 1838) [12] que fue nombrado médico residente de Anglesey y dos Lords Lieutenant posteriores, y nombrado caballero. Su producto de magnesia fluida fue patentado dos años después de su muerte, en 1873. [13]
El término leche de magnesia fue utilizado por primera vez por Charles Henry Phillips en 1872 para una suspensión de hidróxido de magnesio formulada a aproximadamente el 8 % p/v . [14] Se vendió bajo la marca Phillips' Milk of Magnesia para uso medicinal.
Los registros de la USPTO muestran que los términos "Leche de Magnesia" [15] y "Leche de Magnesia Phillips" [16] han sido asignados a Bayer desde 1995. En el Reino Unido, el nombre no comercial (genérico) de "Leche de Magnesia" y "Leche de Magnesia Phillips" es "Crema de Magnesia" (Mezcla de hidróxido de magnesio, BP ).
Se agrega directamente a los alimentos para humanos y la FDA afirma que es generalmente reconocido como seguro . [17] Se conoce como número E E528 .
El hidróxido de magnesio se comercializa para uso médico en forma de comprimidos masticables, cápsulas, polvo y suspensiones líquidas , a veces aromatizadas. Estos productos se venden como antiácidos para neutralizar el ácido del estómago y aliviar la indigestión y la acidez de estómago . También es un laxante para aliviar el estreñimiento . Como laxante, la fuerza osmótica de la magnesia actúa para extraer líquidos del cuerpo. Las dosis altas pueden provocar diarrea y agotar el suministro de potasio del cuerpo , lo que a veces provoca calambres musculares . [18]
Algunos productos de hidróxido de magnesio vendidos para uso antiácido (como Maalox ) están formulados para minimizar los efectos laxantes no deseados mediante la inclusión de hidróxido de aluminio , que inhibe las contracciones de las células del músculo liso en el tracto gastrointestinal, [19] contrarrestando así las contracciones inducidas por el Efectos osmóticos del hidróxido de magnesio.
El hidróxido de magnesio también es un componente del antitranspirante . [20]
El polvo de hidróxido de magnesio se utiliza industrialmente para neutralizar aguas residuales ácidas. [21] También es un componente del método Biorock para construir arrecifes artificiales . La principal ventaja del Mg(OH)
2sobre Ca(OH)
2, es imponer un pH más bajo y mejor compatible con el del agua de mar y la vida marina: pH 10,5 para Mg(OH)
2en lugar de pH 12,5 con Ca(OH)
2.
El hidróxido de magnesio natural ( brucita ) se utiliza comercialmente como retardante de fuego. La mayoría del hidróxido de magnesio utilizado industrialmente se produce sintéticamente. [22] Al igual que el hidróxido de aluminio, el hidróxido de magnesio sólido tiene propiedades supresoras de humo y retardantes de llama . Esta propiedad es atribuible a la descomposición endotérmica que sufre a 332 °C (630 °F):
El calor absorbido por la reacción retarda el fuego al retrasar la ignición de la sustancia asociada. El agua liberada diluye los gases combustibles. Los usos comunes del hidróxido de magnesio como retardante de llama incluyen aditivos para aislamiento de cables, plásticos aislantes, techos y diversos revestimientos retardantes de llama. [23] [24] [25] [26] [27]
La brucita , la forma mineral de Mg(OH) 2 que se encuentra comúnmente en la naturaleza, también se encuentra en los minerales arcillosos 1:2:1 , entre otros, en la clorita , en la que ocupa la posición entre capas normalmente ocupada por cationes monovalentes y divalentes como Na +. , K + , Mg 2+ y Ca 2+ . Como consecuencia, las capas intermedias de clorito se cementan con brucita y no pueden hincharse ni encogerse.
La brucita, en la que algunos de los cationes Mg 2+ han sido sustituidos por cationes Al 3+ , adquiere carga positiva y constituye la base principal del hidróxido doble estratificado (LDH). Los minerales LDH como la hidrotalcita son potentes sorbentes de aniones, pero son relativamente raros en la naturaleza.
La brucita también puede cristalizar en cemento y hormigón en contacto con el agua de mar . De hecho, el catión Mg 2+ es el segundo catión más abundante en el agua de mar, justo detrás del Na + y antes del Ca 2+ . Debido a que la brucita es un mineral hinchable, provoca una expansión volumétrica local responsable de la tensión de tracción en el hormigón. Esto conduce a la formación de grietas y fisuras en el hormigón, acelerando su degradación en el agua de mar.
Por la misma razón, la dolomita no se puede utilizar como agregado de construcción para fabricar hormigón. La reacción del carbonato de magnesio con los hidróxidos alcalinos libres presentes en el agua intersticial del cemento también conduce a la formación de brucita expansiva.
Esta reacción, una de las dos principales reacciones álcali-agregado (AAR), también se conoce como reacción álcali-carbonato .