El peróxido de magnesio (MgO 2 ) es un peróxido en polvo fino 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 agua. En el mercado, el peróxido de magnesio suele existir como un compuesto de peróxido de magnesio e hidróxido de magnesio .
El O 2 , de manera similar al N 2 , tiene la capacidad de unirse de forma lateral o terminal. La estructura del MgO 2 se ha calculado como una forma triangular con la molécula de O 2 uniéndose de forma lateral al magnesio. Esta disposición es el resultado de que el Mg + le dona carga al oxígeno y crea un Mg 2+ O 2 2− . El enlace entre el O 2 y el átomo de magnesio tiene una energía de disociación aproximada de 90 kJ mol −1 . [1]
En estado sólido, el MgO2 tiene una estructura cristalina cúbica de tipo pirita con iones Mg2 + de 6 coordenadas y grupos peróxido O22− , según datos experimentales [2] y la predicción evolutiva de la estructura cristalina [3], la última predice una transición de fase a la presión de 53 GPa a una estructura tetragonal con iones Mg2 + de 8 coordenadas. Mientras que en condiciones normales el MgO2 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 se ha confirmado experimentalmente mediante síntesis en una celda de yunque de diamante calentada por láser. [4]
El MgO2 se puede producir mezclando MgO con peróxido de hidrógeno para crear peróxido de magnesio y agua. Como se trata de una reacción exotérmica, se debe enfriar y mantener a una temperatura de 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 de solo alrededor del 35 %. [5]
Los altos rendimientos se complican aún más por el hecho de que el MgO2 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 que 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 de saneamiento, el peróxido de magnesio se utiliza a menudo como fuente de oxígeno para los organismos aeróbicos en el tratamiento y eliminación de desechos biológicos. Dado que la descomposición de los hidrocarburos en el suelo suele ser más rápida en condiciones aeróbicas, también se puede añadir MgO2 a las pilas de compost o al suelo para acelerar las actividades microbianas y reducir los olores producidos en el proceso. [6]
En determinadas circunstancias, también se ha demostrado que el MgO2 inhibe el crecimiento de bacterias. En particular, el crecimiento de bacterias reductoras de sulfato puede inhibirse en un entorno que contenga peróxido de magnesio. Mientras el oxígeno se disocia lentamente, se cree que 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 quemaduras en la piel y los ojos al contacto. La inhalación también puede causar irritación en los pulmones, la nariz y la garganta, además de causar 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, entre ellos: hinchazón, eructos, dolor abdominal, irritación de la boca y la garganta, náuseas, vómitos y diarrea. [8] [9]
En el medio ambiente, el peróxido de magnesio no es un compuesto que se presente de forma 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 MgO2 produce hidróxido de magnesio, O2 y H2O . En caso de derrame, el MgO2 debe contenerse y aislarse de cualquier vía fluvial o desagüe, y debe aislarse de materiales combustibles o productos químicos, como papel, tela y madera. [6]
El magnesio existe en la atmósfera superior en una variedad de formas moleculares diferentes. Debido a su capacidad de reaccionar con el oxígeno común y los compuestos simples de carbono-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 por las reacciones:
