背景及概述^[1]

長期以來，鎂資源主要用來生產(chǎn)耐火材料和附加值較低的無機(jī)化工產(chǎn)品，應(yīng)用范圍較窄。目前，仍然有很多科研機(jī)構(gòu)致力于有機(jī)鎂化合物的合成與應(yīng)用研究。其中醋酸鎂是一種重要的廣義金屬鎂有機(jī)化合物。常見的醋酸鎂有兩種狀態(tài)：一種是無水醋酸鎂，另一種是帶結(jié)晶水的四水醋酸鎂。醋酸鎂別名乙酸鎂，化學(xué)式Mg(CH3COO)2·4H2O，式量214.48。無色單斜晶體，密度為1.454g/cm3(無水物密度為1.42g/cm3)，易溶于水和乙醇，水溶液呈中性或弱酸性，80℃時溶于結(jié)晶水中。在潮濕空氣中潮解，在濃硫酸干燥器中風(fēng)化，100℃時脫水，用做分析試劑，制備乙酸鈉酰鎂以測定物質(zhì)中鈉的含量。碳酸鎂跟醋酸反應(yīng)，經(jīng)濃縮，析出醋酸鎂晶體。

應(yīng)用^[2-3]

醋酸鎂是重要的金屬有機(jī)化合物，可以用作有機(jī)合成中間體、催化劑、分析試劑，也可以作為制取鎂的納米氧化物前驅(qū)物。醋酸鎂可以與草酸充分研磨2h，置于80℃烘箱內(nèi)干燥4h，再在600℃下灼燒3h得到平均粒徑為15nm的納米氧化鎂，這種方法稱為固相合成納米氧化鎂；無水醋酸鎂作為有機(jī)配合物前驅(qū)體也可以合成納米氧化鎂，納米氧化鎂作為一種新型多功能無材料，其粒子尺寸介于1～100nm之間，比表面積大，表面活性較大，呈現(xiàn)出表面效應(yīng)、體積效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等特性。由于納米氧化鎂在催化、光學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)等方面展現(xiàn)出了許多特殊的優(yōu)異功能，因而具有非常重要的應(yīng)用價值，近些年來，業(yè)內(nèi)掀起了納米氧化鎂材料的研究熱潮。氧化鎂納米粉體制備方法，包括步驟1）將醋酸鎂在100℃的溫度條件下烘干3～5小時，去除結(jié)晶水；步驟2）將無水醋酸鎂以0.1～50：100的比例溶解于無水乙醇中，形成均勻穩(wěn)定的醋酸鎂溶液；步驟3）將醋酸鎂溶液在燃燒室內(nèi)連續(xù)霧化噴出，同時在燃燒室內(nèi)通入助燃?xì)怏w；將燃燒室內(nèi)的物質(zhì)連續(xù)點(diǎn)燃，獲得燃燒粉體；步驟4）收集燃燒粉體；將收集到的燃燒粉體在馬弗爐中以400～800℃的溫度條件焙燒礦化1～3小時；步驟5）將礦化好的粉體冷卻至室溫，即得氧化鎂納米粉體。

此外，四水醋酸鎂是一種容易合成的金屬有機(jī)化合物，純度高，成本低，具有較高的附加價值。同時因?yàn)樗乃苄院?，無毒無害，是一種綠色化工產(chǎn)品，所以大力開發(fā)其應(yīng)用很有前景。中國鎂儲量占世界總量的20％，自然界中常見的碳酸鎂、氯化鎂及氧化鎂均可以作為合成四水醋酸鎂的基本原料，深入研究新的工藝條件具有重要的實(shí)際意義。近年來，四水醋酸鎂的許多特殊性能正在引起人們的關(guān)注，如在化工、材料、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。研究發(fā)現(xiàn)，四水醋酸鎂可以廣泛用作有機(jī)合成的中間體、催化劑、分析試劑、融雪劑、改性劑等。

制備^[4]

用鎂與醋酸反應(yīng)可以制得無水醋酸鎂。首先將鎂錠用刨床刨成鎂片。然后依次用鹽酸、10%的氫氧化鈉溶液洗滌，除去污垢。最后用無水乙醇洗滌3次，干燥，備用。合成醋酸鎂的實(shí)驗(yàn)裝置是在250mL四口燒瓶中進(jìn)行的，裝置裝有電動攪拌器、溫度計(jì)、平衡加料器、垂直玻璃夾套冷凝管，冷凝管上端與干燥塔相連。反應(yīng)液用電熱套加熱。向四口燒瓶中加入4g鎂片和少量醋酸，開啟攪拌，加熱升溫，當(dāng)溫度加熱到50℃時，反應(yīng)液中有氣泡產(chǎn)生，表明反應(yīng)發(fā)生，停止加熱。由于反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)劇烈，反應(yīng)過程中放出大量的熱和氫氣，所以反應(yīng)過程中反應(yīng)液溫度可自動升至120℃，回流下持續(xù)反應(yīng)。為防止反應(yīng)過于激烈而發(fā)生危險，實(shí)驗(yàn)過程中采用平衡加料器向裝有鎂片的反應(yīng)器內(nèi)滴加余量的醋酸。反應(yīng)過程在2h內(nèi)完成，得到乳白色液體。反應(yīng)液放置12h后會出現(xiàn)白色沉淀。用真空漏斗過濾，可以得到白色的醋酸鎂固體。濾液在130℃下進(jìn)行蒸濃、干燥，還可以進(jìn)一步得到白色的醋酸鎂固體。制得的醋酸鎂放置在空氣中一段時間后會發(fā)生潮解，生成四水醋酸鎂。將其在140℃下煅燒1h，可除去結(jié)晶水，重新得到不含結(jié)晶水的醋酸鎂固體。

主要參考資料

[1] 中學(xué)教師實(shí)用化學(xué)辭典

[2] CN201811341331.6一種氧化鎂納米粉體制備方法

[3] CN201610694151.0四水醋酸鎂及其制備工藝和應(yīng)用

[4] 醋酸鎂合成工藝的研究