กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 5 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

แมกนีเซียมไฮไดรด์ เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรโมเลกุล MgH2 ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 7.66% โดยน้ำหนัก และได้รับการศึกษาในฐานะสื่อกลางในการกักเก็บไฮโดรเจนที่มีศักยภาพ [ 2 ]

แมกนีเซียมไฮไดรด์

แมกนีเซียมไฮไดรด์เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรโมเลกุล MgH2 ไฮโดรเจน 7.66% โดยน้ำหนัก และได้รับการศึกษาในฐานะสื่อกลางในการกักเก็บไฮโดรเจนที่มีศักยภาพ[ 2 ]

เพื่อเปรียบเทียบ ปริมาตร 1 ลูกบาศก์เมตรสามารถบรรจุไฮโดรเจนได้ 45 กิโลกรัมที่ความดัน 700 บรรยากาศ ไฮโดรเจนเหลว 70 กิโลกรัม หรือไฮโดรเจนที่ถูกกักเก็บไว้ในแมกนีเซียมไฮไดรด์ได้มากถึง 106 กิโลกรัม[ 3 ]

แมกนีเซียมไฮไดรด์ยังอยู่ระหว่างการศึกษาเพื่อใช้ในอาวุธเทอร์โมบาริกและอาวุธเพลิงทั้งในรูปแบบเดี่ยวหรือผสมกับสารออกซิไดเซอร์แข็ง จีนได้ทดสอบ "ระเบิดไฮโดรเจน" (ที่ไม่ใช่นิวเคลียร์) โดยใช้สารนี้[ 4 ]นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในวัตถุระเบิดแบบอิมัลชันเป็นแหล่งกำเนิดฟองและเชื้อเพลิงเพิ่มเติมได้[ 5 ]สามารถเพิ่มเข้าไปเพื่อปรับปรุงการปลดปล่อยความร้อนของส่วนประกอบวัตถุระเบิดที่มีอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบ และเพื่อปรับปรุงอัตราการเผาไหม้ของเชื้อเพลิงขับดัน[ 6 ] [ 7 ]

การตระเตรียม

ใน ปีพ.ศ. 2494 มีการรายงานการเตรียมจากธาตุเป็นครั้งแรกโดยเกี่ยวข้องกับการเติมไฮโดรเจนโดยตรงของโลหะ Mg ที่ความดันและอุณหภูมิสูง (200 บรรยากาศ, 500  °C) โดยใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยา MgI2 : []

Mg + H → MgH

การผลิตที่อุณหภูมิต่ำกว่าจาก Mg และ H2 ใช้ Mg นาโนคริสตัลไลน์ที่ผลิตในเครื่องบดลูกบอลได้รับการศึกษาแล้ว[ 9 ]การเตรียมการอื่นๆ ได้แก่:

Mg(anthracene) + H → MgH

โครงสร้างและพันธะ

ที่อุณหภูมิห้องมีโครงสร้างแบบรูไทล์[ 12 ]มีอย่างน้อยสี่รูปแบบความดันสูง ได้แก่ γ-MgH ที่มี โครงสร้างα-PbO [ 13 ] β-MgH กลุ่มพื้นที่ Pa-3 [ 14 ] HP1แบบออร์โธรอมบิกที่มีกลุ่มพื้นที่ Pbc2 และ HP2 แบบออร์โธรอมบิกที่มีกลุ่มพื้นที่ Pnma [ 15 ]นอกจากนี้ ยังมีการระบุลักษณะของ MgH ที่ไม่เป็นไปตามสัดส่วนทางเคมี แต่ดูเหมือนว่าจะมีอยู่เฉพาะในอนุภาคขนาดเล็กมากเท่านั้น[ 16 ] (MgH ในปริมาณมาก โดยพื้นฐานแล้วเป็นไปตามสัดส่วนทางเคมี เนื่องจากสามารถรองรับช่องว่าง H ที่มีความเข้มข้นต่ำมากเท่านั้น[ 17 ] )

บางครั้งพันธะในรูปแบบรูไทล์ถูกอธิบายว่ามีลักษณะเป็นโคเวเลนต์บางส่วนมากกว่าที่จะเป็นไอออนิกล้วนๆ[ 18 ]การกำหนดความหนาแน่นของประจุโดยการเลี้ยวเบนรังสีเอกซ์ซินโครตรอนบ่งชี้ว่าอะตอมของแมกนีเซียมแตกตัวเป็นไอออนอย่างสมบูรณ์และมีรูปร่างทรงกลม และไอออนไฮไดรด์มีรูปร่างยาว[ 19 ] รูปแบบโมเลกุลของแมกนีเซียมไฮไดรด์ MgH, MgH , Mg H, Mg H , Mg H และ Mg H ที่ระบุโดยสเปกตรัมการสั่นสะเทือนของโมเลกุลเหล่านี้ พบในตัวอย่างที่แยกเมทริกซ์ที่อุณหภูมิต่ำกว่า 10  K ซึ่งเกิดขึ้นหลังจากการระเหยด้วยเลเซอร์ของแมกนีเซียมในที่ที่มีไฮโดรเจน[ 20 ] โมเลกุล Mg H มีโครงสร้างแบบสะพานที่คล้ายกับอะลูมิเนียมไฮไดรด์ไดเมอร์Al H [ 20 ]

ปฏิกิริยา

MgH₂ ทำปฏิกิริยากับน้ำได้ และเกิดเป็นก๊าซไฮโดรเจน:

MgH₂ + 2 H₂O 2 H₂ Mg(OH

ที่อุณหภูมิ 287  °C จะสลายตัวเพื่อผลิต H2 ความดัน 1 บาร์[ 21 ]อุณหภูมิสูงที่ต้องการถือเป็นข้อจำกัดในการใช้ MgH2 ตัวกลางในการกักเก็บไฮโดรเจนแบบย้อนกลับได้: [ 22 ]

MgH → Mg + H

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

แมกนีเซียมไฮไดรด์ เป็นสารประกอบทางเคมีที่มีสูตรโมเลกุล MgH2 ประกอบด้วย ไฮโดรเจน 7.66% โดยน้ำหนัก และได้รับการศึกษาในฐานะสื่อกลางในการกักเก็บไฮโดรเจนที่มีศักยภาพ [ 2 ]

การตระเตรียม

ใน ปี พ.ศ. 2494 มีการรายงานการเตรียมจากธาตุเป็นครั้งแรกโดยเกี่ยวข้องกับการเติมไฮโดรเจนโดยตรงของโลหะ Mg ที่ความดันและอุณหภูมิสูง (200 บรรยากาศ, 500 °C) โดยใช้ ตัวเร่งปฏิกิริยา MgI2 : [ ]

โครงสร้างและพันธะ

ที่อุณหภูมิห้องมีโครงสร้างแบบ รูไทล์ [ 12 ] มีอย่างน้อยสี่รูปแบบความดันสูง ได้แก่ γ-MgH ที่มี โครงสร้างα-PbO [ 13 ] β-MgH กลุ่มพื้นที่ Pa-3 [ 14 ] HP1 แบบออร์โธรอมบิกที่มีกลุ่มพื้นที่ Pbc2 และ HP2 แบบออร์โธรอมบิกที่มีกลุ่มพื้นที่ Pnma [ 15 ] นอกจากนี้...

ปฏิกิริยา

MgH₂ ทำปฏิกิริยากับน้ำได้ และเกิดเป็นก๊าซไฮโดรเจน: