El peróxido de magnesio (MgO 2 ) es un peróxido en polvo fino e inodoro de color blanco a blanquecino. Es similar al peróxido de calcio porque el peróxido de magnesio también libera oxígeno al descomponerse a un ritmo controlado con el agua. Comercialmente, el peróxido de magnesio suele existir como un compuesto de peróxido de magnesio e hidróxido de magnesio .
El O 2 , al igual que el N 2 , tiene la capacidad de unirse de lado o de extremo. La estructura del MgO 2 se ha calculado como una forma triangular con la molécula de O 2 uniéndose lateralmente al magnesio. Esta disposición es el resultado de que el Mg + dona carga al oxígeno y crea un Mg 2+ O 2 2− . El enlace entre O 2 y el átomo de magnesio tiene una energía de disociación aproximada de 90 kJ mol −1 . [1]
En estado sólido, el MgO 2 tiene una estructura cristalina cúbica de tipo pirita con iones Mg 2+ de 6 coordenadas y grupos peróxido de O 2 2− , según datos experimentales [2] y predicciones de la estructura cristalina evolutiva, [3] este último. prediciendo una transición de fase a una presión de 53 GPa a una estructura tetragonal con iones Mg 2+ de 8 coordenadas . Mientras que en condiciones normales el MgO 2 es un compuesto metaestable (menos estable que ), a presiones superiores a 116 GPa se predice que se volverá termodinámicamente estable en la fase tetragonal. Esta predicción teórica ha sido confirmada experimentalmente mediante síntesis en una celda de yunque de diamante calentada con láser. [4]
MgO 2 se puede producir mezclando MgO con peróxido de hidrógeno para crear peróxido de magnesio y agua. Al ser una reacción exotérmica, debe enfriarse y mantenerse entre 30 y 40 grados Celsius. También es importante eliminar la mayor cantidad posible de hierro del entorno de reacción debido a la capacidad del hierro para catalizar la degradación del peróxido. También se puede utilizar la adición de estabilizadores de oxígeno, como el silicato de sodio, para ayudar a prevenir la degradación prematura del peróxido. De todos modos, un buen rendimiento de esta reacción es sólo de alrededor del 35%. [5]
Los altos rendimientos se complican aún más por el hecho de que el MgO 2 reacciona con el agua para degradar el peróxido en hidróxido de magnesio , también conocido como leche de magnesia.
El peróxido de magnesio es un compuesto estable que libera oxígeno y se utiliza en las industrias agrícola y medioambiental . Se utiliza para reducir los niveles de contaminantes en las aguas subterráneas . El peróxido de magnesio se utiliza en la biorremediación de suelos contaminados y puede mejorar la calidad del suelo para el crecimiento y el metabolismo de las plantas . También se utiliza en la industria de la acuicultura para la biorremediación.
Con fines sanitarios, el peróxido de magnesio se utiliza a menudo como fuente de oxígeno para organismos aeróbicos en el tratamiento y eliminación de residuos biológicos. Dado que la descomposición de los hidrocarburos en el suelo suele ser más rápida en condiciones aeróbicas, también se puede agregar MgO 2 a las pilas de abono o al suelo para acelerar las actividades de los microbios y reducir los olores producidos en el proceso. [6]
En determinadas circunstancias, también se ha demostrado que el MgO 2 inhibe el crecimiento de bacterias. En particular, el crecimiento de bacterias reductoras de sulfato se puede inhibir en un entorno que contenga peróxido de magnesio. Si bien el oxígeno se disocia lentamente, se teoriza que luego puede actuar para desplazar el sulfato que normalmente actúa como aceptor terminal de electrones en su cadena de transporte de electrones. [7]
El peróxido de magnesio es un irritante que puede causar enrojecimiento, picazón, hinchazón y puede quemar la piel y los ojos al contacto. La inhalación también puede causar irritación en los pulmones, la nariz y la garganta, además de provocar tos. La exposición prolongada puede provocar daño pulmonar, dificultad para respirar y opresión en el pecho. La ingestión de MgO 2 puede causar numerosos efectos adversos que incluyen: hinchazón, eructos, dolor abdominal, irritación de la boca y garganta, náuseas, vómitos y diarrea. [8] [9]
Desde el punto de vista medioambiental, el peróxido de magnesio no es un compuesto natural y no se sabe que persista en el medio ambiente durante períodos prolongados, en su estado completo, ni que se bioacumule. La degradación natural del MgO 2 conduce a hidróxido de magnesio, O 2 y H 2 O. Si se derrama, el MgO 2 debe contenerse y aislarse de cualquier vía fluvial, desagüe de alcantarillado y debe aislarse de materiales combustibles o productos químicos, incluidos papel y tela. y madera. [6]
El magnesio existe en la atmósfera superior en una variedad de formas moleculares diferentes. Debido a su capacidad para reaccionar con oxígeno común y compuestos simples de carbono y oxígeno, el magnesio puede existir en compuestos oxidados, incluidos MgO 2 , OMgO 2 , MgO y O 2 MgO 2 . [10]
En contacto con el agua se descompone mediante las reacciones:
