Оксид магния | справочник Пестициды.ru
Информация
Традиционно содержание Магния в удбрениях выражают содержанием Оксида магния. Все свойства Магния, как питательного элемента описаны в статье Магний.
Подробнее »
Химические и физические свойства
Оксид магния – бесцветные кристаллы с кубической кристаллической решеткой.
- Температура плавления – 2827 °С,
- Температура кипения – 3600 °С,
- Плотность при 25 °С составляет 3,58 г/см3.
Свойства оксида магния зависят от температуры его получения. При температуре 500–700 °С получают легкую магнезию – бесцветный порошок. Она легко вступает в реакции с различными кислотами и водой с образованием соответствующих солей и Mg(OH)2, с метанолом дает (CH3O)2Mg.
При взаимодействии с растворами солей легкая магнезия образует основные соли, в частности основные хлориды, которые входят в состав магнезиальных цементов.
В реакции с растворами солей трехвалентных металлов дает двойные основные соли.
Легкая магнезия поглощает влагу и углекислый газ из воздуха. При этом получается основной карбонат магния.
При повышении температуры реакционная способность оксида магния резко снижается. При температуре 1200–1600°С получают тяжелую магнезию или металлургический порошок. Он состоит из крупных кристаллов периклаза, характеризуется стойкостью к кислотам и воде. Тяжелая магнезия при сплавлении с Al2O3, Fe2O3 и другими оксидами металлов образует шпинели, при высокой температуре восстанавливается до металла, в роли восстановителей могут выступать К, Са, Si, CaC2.[2]
Трехмерная модель молекулыТрехмерная модель молекулы
Содержание оксида магния в почве и удобрениях
В почве магний содержится в виде сульфатов, карбонатов, хлоридов, силикатов и алюмосиликатов.
Преобладают магниевые силикаты. Органическое вещество почвы также имеет в своем составе соединения магния.[1]
Оксид магния содержится в магнийсодержащем сырье, впоследствии непосредственно или после переработки использующемся в качестве удобрения.
Это карбонаты, силикаты магния, его соли, встречающиеся в борных и калийных рудах, а также соли, которые получают из соленых озер и морской воды.
Оксид магния также входит в состав сложных, смешанных и прочих удобрений и отходов промышленности.[1]
Оксид магния получают путем:
- Обжига магнезита MgCO3
- Обжига домита MgCO3 • CaCO3.
- Обжига основного карбоната Mg.
- Прокаливанием бишофита MgCl2 • 6Н2Oв атмосфере водяного пара.
- Прокаливанием MgCl2 • 6Н2O и других термически нестойких соединений магния.[2]
Оксид магния в растениях
Магний входит в состав хлорофилла.
В форме фосфатов присутствует в нуклеинах, фитине и пектиновых веществах.
Неорганические соединения магния обнаружены в клеточном соке растений. Ионы магния активируют ферментную систему киназ, отщепляющих фосфорную кислоту от аденозинтрифосфата и переносящих ее на молекулы сахаров и их производных, на некоторые аминокислоты с образованием новых органических веществ.
Кроме того, магний является составной частью коферментов, активирующих деятельность ферментов группы трансфераз, и участвует в активировании ферментов лимонного цикла.
Существенная роль принадлежит магнию в накоплении аскорбиновой кислоты. Ее молекулы соединяются между собой через магниевый мостик ( – Mg – ), что придает им устойчивость. Очевидно, ионы магния при реакции взаимодействия с нестойкими диэнольными группами аскорбиновой кислоты ослабляют или задерживают ее окисление.
Наиболее сильное стабилизирующее влияние магния наблюдается в кислой среде, за исключением серной кислоты.
Щелочная среда ускоряет разрушение аскорбиновой кислоты, однако и в этом случае присутствие магния, особенно уксуснокислого, уменьшает разрушение.
[1]
Статья составлена с использованием следующих материалов:
Литературные источники:
1.Власюк П.А. Биологические элементы в жизнедеятельности растений. Издательство «Наукова Думка», Киев, 1969
2.Химическая энциклопедия: в 5 томах: том 2: Даффа – Меди/ Редколлегия: Кнунянц И.Л.(гл.ред) и др. – М.: Советская энциклопедия, 1990. – 671 с.:ил.
Оксид магния используется в ряде промышленных приложений, в том числе: | |
Абразивные материалы | В качестве связующего в ужасной колеса |
Животных дополнение | Источник ионов магния для кур, крупного рогатого скота и других животных |
Бойлер (масло на угле) добавки | Материал легко удаляется; уменьшение коррозии стальных труб проведение пар, а также выбросов серы в окружающую среду |
Бойлер feedwater обращения | Уменьшает утюг, кремния и твердые вещества |
Химических веществ | Отправной точкой для производства других солей магния, таких как сульфата и нитрата аммония |
Покрытия | Расширитель пигмента в краски и лаки |
Строительство | Основным компонентом oxychloride закрепляет используется для пол, wallboard, волокон и миниатюры |
Электрические | Полупроводников; нагревательные элементы изолирующие наливной между проводом и внешняя оболочка |
Удобрения | Источником основных из магниевого сплава для питания растений |
Литье | Catalyst и воды в acceptor литьевого формования оболочки |
Производство стекла | Ингредиента для специальных, науки и декоративной стеклянной посуды и изделий из стекловолокна |
Отсутствие короткого замыкания | Лампа, гибкие коврики для изолирующей трубки |
Смазочные материалы | Присадки для нейтрализации кислот |
Лекарственные препараты | Специальные классы гидроксид магния, азота и используются в antacids, косметические и зубной пасты и мази |
Производство пластмасс | Крышка заливной горловины, кислоты, acceptor загуститель catalyst и пигмента extender |
Огнеупорные и керамических изделий | Основной ингредиент в формулировки для stee продукции промышленности |
Резиновые усугубляет | Крышка заливной горловины, кислоты acceptor, кожицу ингредиент, выдержка, пигмента |
Черная металлургия | Отжига процесса; покрытие для зерна на кремниевой стали использоваться в электрических трансформаторов |
Сахар уточнения | Сокращает количество накипи при использовании в сок разъяснения и осадков |
Бумага из сульфитной целлюлозы древесных pulping | Источником базовой для приготовления пищи Ликеры |
Галлия и бора | Инициатор осадков по нейтрализации кислот обработки |
Очистка сточных вод | Кислота поток нейтрализующая; ведет к тяжелым металлам |
MgO и подложки, подложки из оксида магния, кристаллические пластины MgO / подложки / заготовки / слитки, монокристаллические подложки MgO
|
Характеристики |
|
|
материалы |
MgO single crystals |
|
ориентации |
<100>, <110>,<111> |
|
ориентации |
±0. |
|
Стандартный размер (мм) |
5×5,8×8,15×15,10×10, ф25.4; ф50.8 |
|
Толщина |
0.5mm, 0.8mm or 1.0mm |
|
Допуск по толщине |
±0.05mm |
|
|
±0.05mm |
|
Качество поверхности |
20/10 S/D |
|
параллелизм |
<10 arc sec. |
|
перпендикулярность |
6 arc minutes |
|
Волновое искажение |
<Lambda/4 @ 633nm |
2°or ±0.5°
Примечание. Булы, заготовки и полированные подложки доступны.
Магния оксид — описание вещества, фармакология, применение, противопоказания, формула
Содержание
Структурная формула
Русское название
Магния оксид
Английское название
Magnesium oxide
Латинское название вещества Магния оксид
Magnesii oxydum (род.
Magnesii oxydi)
Брутто формула
MgO
Фармакологическая группа вещества Магния оксид
Характеристика
Фармакологическое действие
Фармакологическое действие — антацидное, противовоспалительное, противоязвенное, стимулирующее перистальтику кишечника.
Фармакология
С водой образует гидроокись, нейтрализует соляную кислоту, увеличивая осмотическое давление в просвете кишечника, усиливает перистальтику.
Применение вещества Магния оксид
Противопоказания
Гиперчувствительность.
Побочные действия вещества Магния оксид
Диспепсия, диарея.
Взаимодействие
Снижает всасывание дифенина, дигоксина, производных кумарина, НПВС.
Способ применения и дозы
Внутрь (для получения длительного антацидного эффекта после еды) — по 0,25–0,5–1 г, при отравлении кислотами и как легкое слабительное — по 3–5 г на прием. Для профилактики оксалатного уролитиаза — по 0,3 г 3 раза в день, совместно с инъекциями витамина B6 — по 1 мл 5% раствора через день, курс — 1,5 мес.
Особые указания
Перед употреблением таблетки необходимо тщательно измельчать.
Торговые названия с действующим веществом Магния оксид
Оксид магния 21st Century «MgO» 400 мг, поддержка костей и мышц (90 таблеток), цена 305 грн
Оксид магния, 21st Century «MgO» — получают обжигом минералов магнезита и доломита. В медицине оксид магния используют в препаратах для восполнения дефицита магния в организме. Благодаря своим антацидным свойствам, магнезия применяется в препаратах для лечения изжоги и снижения уровня кислотности.
От сбалансированного содержания магния в организме зависит прочность костей и нормальная работа сердца, мышц и нервных клеток. Если человек питается правильно, употребляя в рационе овощи, фрукты, свежую зелень – дефицит магния в организме ему, как правило, не грозит. При долгом отсутствии этого минерала в организме могут развиться нарушения в работе органов.
Магний — первейшая защита от повышенной утомляемости. Это связано, в частности, с ролью магния в производстве энергии организмом. Он также участвует в передаче нервных импульсов и в сокращении мышц, а это чрезвычайно важно для работы сердечно-сосудистой системы и расслабления мышц. Благодаря этому последнему свойству он помогает справиться с судорогами (во время беременности, после физической нагрузки и т. д.).
Кроме того, он участвует в синтезе белков, способствует поддержанию здоровья костей и зубов, а также регулирует процесс деления клеток. И, наконец, он способствует поддержанию психологических функций (память, речь, мышление, внимание и т. д.). Этим, в частности, объясняется его общеизвестное «антистрессовое» воздействие.
Полезные свойства оксида магния:
- Магний участвует в формировании цепочек ДНК и РНК, препятствует мутации клеток
- Способствует выработке АТФ, играющего важную роль в обмене веществ в организме
- Воздействует на процесс регуляции уровня кальция в организме человека
- Участвует в процессе образования нейромедиаторов.
Они отвечают за передачу информации в виде нервных импульсов - Магний способствует расслаблению мышц — это важно для поддержания сердечного ритма
- Способствует расслаблению нервной системы
Они отвечают за передачу информации в виде нервных импульсовДругие ингредиенты:
Целлюлоза, стеариновая кислота, кроскармеллоза натрия, ламинария. Содержит <2%: силикат магния, стеарат магния, мальтодекстрин, диоксид кремния.
Рекомендации по применению:
- Взрослым принимать по одной (1) таблетке в день во время еды или по указанию врача.
- Не превышайте рекомендованную дозировку.
Предупреждения:
Внимание: Только для взрослых. Перед применением во время беременности, лактации, приема лекарств или при наличии каких-либо заболеваний следует проконсультироваться с врачом. Хранить в недоступном для детей месте.
После вскрытия упаковки хранить в сухом и прохладном месте.
| Информация о Добавках | ||
| Размер порции: 1 таблетка | ||
| Количество на порцию | % DV | |
| Кальций (как карбонат кальция) | 65 мг | 5% |
| Магний (в виде оксида магния 400 мг USP) | 250 мг | 60% |
Тяжелый оксид магния Тяжелый MgO USP BP EP Pharma Grade Производители и поставщики — Цена
Тяжелый оксид магния Тяжелый MgO USP BP EP Pharma Grade
Наименование продукта: Тяжелый оксид магния Тяжелый MgO USP BP
Синонимы: Magnesii oxidum
Сорт: Фармацевтический класс, Фармацевт, Медицина, Медицинский класс.
Номер CAS: 1309-48-4
Характеристики: мелкий белый порошок
Чистота (анализ): 98,0% -100,5%
Молекулярная формула: MgO
Пакет: 25Kgs / Bag, 25Kgs / Fiber Drum
КЛЮЧЕВЫЕ слова:
Тяжелый оксид магния, тяжелый оксид магния, USP BP, EP
Описание:
Существует два вида оксида магния, легкий оксид магния и тяжелый оксид магния.
Оксид магния обычно относится к тяжелой окиси магния.
Рутина производства тяжелого оксида магния Тяжелый MgO:
Оксид тяжелого оксида магния (MgO) представляет собой чрезвычайно чистый и плотный оксид магния с превосходными компрессионными свойствами.
Из морского происхождения он гарантирует минимальное содержание оксида магния 98%.
Тяжелый оксид магния (MgO) может применяться в пищевых добавках в качестве плотного источника магния и в качестве наполнителя. Его очень высокая плотность и его форма частиц делают его идеальным для прямого сжатия и заполнения капсул.
Характеристики:
Наш тяжелый оксид магния (MgO) имеет чрезвычайно высокую объемную плотность, намного выше, чем у других тяжелых оксидов магния, что делает его отличным наполнителем.
Наш тяжелый оксид магния (MgO) имеет объемную плотность около 1 г / мл, когда стандартные тяжелые оксиды магния близки к 0,25 г / л.
Его гранулированная форма очень удобна в обращении: гранулы устойчивы к трению, вызванным транспортировкой, и не разрушаются до порошка.
Описание
Оксид тяжелого оксида магния (MgO) предлагает несколько преимуществ для состава добавок, в частности, таблеток и капсул. Его также можно использовать в палочках.
-Маленькая суточная доза:
Благодаря высокой плотности и содержанию магния таблетки и капсулы, изготовленные из тяжелого оксида магния (MgO), могут приносить значительные количества магния в меньшей дозе.
-Мариновое происхождение:
Поскольку магний в Оксиде тяжелого магния (MgO) имеет морское происхождение, он хорошо приспособлен для удовлетворения текущего спроса на потребительские этикетки.
— Совместим с E-number:
Оксид тяжелого оксида магния (MgO) соответствует действующим критериям чистоты E530, применимым к пищевым приложениям, включая пищевые добавки.
Оксид тяжелого оксида магния (MgO) также соответствует требованиям BP EP USP.
— Легко формулировать и обрабатывать:
Сжатие с использованием тяжелого оксида магния (MgO) может быть выполнено с низким усилием сжатия при сохранении хорошей твердости таблеток, что замедляет износ и разглаживание таблетирующих машин, особенно с такими абразивными частицами, как оксид магния.
Сравнительные данные с другими оксидами магния показывают превосходство в процессах таблетирования.
Его хорошая способность к течению и очень высокая плотность делают его отличным выбором для наполнения капсул.
Гомогенность композиций также улучшается благодаря своим специфическим частицам.
Тяжелый оксид магния является природным минералом. Это важно для многих систем организма, особенно мышц и нервов. Тяжелый оксид магния используется в качестве дополнения для поддержания адекватного MgO в организме. Он также используется в качестве антацида для лечения несварения или в качестве слабительного для облегчения случайных запоров.
Использование и применение
Оксид тяжелого оксида магния (MgO) также называют порошком магнезии, порошком магнезии с легким горючим, кальцинированным бруситовым порошком или тяжелым оксидом магния. При объемной плотности 2,94 г / см3, температуре плавления 2852 ° С и температуре кипения 3600 ° С, тяжелый оксид магния растворяется в кислотной и аммониевой соли, но практически не растворим в воде и этаноле.
Площадь поверхности составляет 180 м2 / г при температуре прокаливания 400 ° С, 3 м2 / г при температуре 1300 ° С. Легко впитывается в воздух. Тяжелый оксид магния представляет собой газонепроницаемый цементный материал.
Тяжелый оксид магния широко используется в качестве высокотемпературных материалов. Это идеальное сырье для керамических тиглей, подложки и т. Д. С хорошей светопроницаемостью в полупрозрачном поле. Тяжелый оксид магния может использоваться в качестве наполнителя для магнитного устройства и разнообразия носителей в электронных материалах и электрическом поле. При использовании в качестве керамических тиглей теплопроводность тяжелого оксида магния в два раза выше, чем оксид алюминия, а потеря электролита составляет всего 1/10 оксида алюминия. Тяжелый оксид магния также может использоваться в качестве наполнителя для термостойкого покрытия.
Использование продукта тяжелого оксида магния (MgO):
(1) Промышленность
Каустический кальцинированный оксид магния широко используется на сталелитейном заводе, десульфурации на электростанции.
Тяжелый оксид магния может быть использован для производства магнезитового кирпича или защитного материала для печи.
(2) Животноводство
Оксид магния, который с низким содержанием тяжелых металлов может быть распылен на ферме в качестве корма для животных, который может увеличить питание для животных.
(3) Строительство
В промышленности строительных материалов Heavy Magnesium Oxide (MgO) может изготавливать древесностружечные плиты, стойки для сохранения тепла, рельсы, искусственный мрамор, галька из асбеста, общие плитки, стены и полы.
Имущество:
Тяжелый оксид магния — белый или желтовато-белый порошок, без запаха, без вкуса. Поглощайте углекислый газ медленно, когда его открывают в воздухе. Он едва растворим в воде, нерастворим в воде и этаноле, растворим в кислоте. Тяжелый оксид магния превращается в кристаллы после сжигания при высокой температуре выше 1000 ° C, превращается в мертвый оксид магния или спеченный оксид магния.
Абсорбирующий углекислый газ в воздухе, высокочистый тяжелый оксид магния (MgO) превращается в двойную соль карбоната магния.
Fengchen Group является ведущим поставщиком порошка тяжелого оксида магния (MgO) из Китая. Мы специализируемся на оптовых и навалочных количествах, гарантируя, что у всех наших клиентов есть правильный поставщик порошка тяжелого оксида магния (MgO), когда он в этом нуждается. Когда вы собираетесь покупать или покупать порошок тяжелого оксида магния (MgO), пожалуйста, обратитесь к Fengchen Group.
Сертификат анализа USP:
Название продукта | Тяжелый оксид магния USP | |
Элемент тестирования | стандарт | результат |
Внешность | Мелкий белый порошок | Соответствует требованиям |
Идентификация Оксид тяжелого оксида магния (MgO) | Реакция магния. | Соответствует требованиям |
Растворимость | Нерастворимая в воде , растворяется в разбавленной кислоте с небольшим впитыванием | Соответствует требованиям |
Растворимые вещества (Растворимые соли) | ≤ 2,0% | 0,26% |
Кислотно-нерастворимые вещества | ≤ 0,1% | |
щелочность | ≤ 10 | 2,4 |
Хлориды | ≤ 0,1% | 0,015% |
Сульфаты | ≤ 0,5% | 0,04% |
мышьяк | ≤ 2 ppm | 1.2ppm |
кальций | ≤ 1,10% | 0,02% |
Железо | ≤ 0,05% | 0,0025% |
Свинец | ≤ 10 ppm | 1ppm |
Тяжелый металл | ≤ 20 ppm | 10ppm |
Нагруженная плотность | 0,40 г / мл ~ 0,60 г / мл | 0,51 г / мл |
Убыток от высыхания | ≤ 10,0% | 0,2% |
Остаточное при зажигании | ≤ 2,0% | 0,26% |
Coli | Никто | Никто |
анализ | 96,0% ~ 100,5% | 99,39% |
BP:
Название продукта | Тяжелый оксид магния BP | |
Элемент тестирования | стандарт | результат |
Внешность | Мелкий белый порошок | Соответствует требованиям |
Идентификация Оксид тяжелого оксида магния (MgO) | Реакция магния. | Соответствует требованиям |
Растворимость | Практически нерастворим в воде. Он растворяется в разбавленных кислотах с минимальным вскипанием. | Соответствует требованиям |
Растворимые вещества (Растворимые соли) | ≤ 2,0% | 0,26% |
Кислотно-нерастворимые вещества | ≤ 0,1% | |
щелочность | ≤ 10 | 2,4 |
Хлориды | ≤ 0,1% | 0,015% |
Сульфаты | ≤ 0,5% (BP: ≤1,0%) | 0,04% |
мышьяк | ≤ 2 ppm (BP≤ 2 ppm) | 1.2ppm |
кальций | ≤ 1,10% (BP ≤ 1,5%) | 0,02% |
Железо | ≤ 0,05% (BP≤ 0,07%) | 0,0025% |
Свинец | ≤ 10 ppm | 1ppm |
Тяжелый металл | ≤ 20 ppm (BP≤30 ppm) | 10ppm |
Нагруженная плотность | 0,40 г / мл ~ 0,60 г / мл | 0,51 г / мл |
Остаточное при зажигании | ≤ 2,0% | 0,26% |
Coli | Никто | Никто |
анализ | 98,0% ~ 100,5% | 99,39% |
EP:
Высококачественный, чистый завод по производству порошков / веществ с высоким содержанием магния (MgO) в Китае; Китай Тяжелый оксид магния (MgO) Powder CAS 1137-42-4 Поставщики сырья в Китае.
Китай Производство тяжелых оксидов магния (MgO) в Китае.
Hot Tags: тяжелый оксид магния тяжелый mgo usp bp ep pharma класс, производители, поставщики, цена
ВЛИЯНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ПОРОШКА ОКСИДА МАГНИЯ НА СОСТАВ И ПРОЧНОСТЬ МАГНИЙ-КАЛИЙ-ФОСФАТНОГО КОМПАУНДА ДЛЯ ОТВЕРЖДЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ
с использованием образцов № 1 и 4 — около 30 мин,
образцов № 2 и 3 — около 20 ч. Полученные образцы
компаундов кубической формы со стороной 20 мм
выдерживали во фторопластовых формах в течение
15 сут для набора прочности.
Прочность на сжатие полученных МКФ компаун-
дов, приготовленных при использовании образцов
оксида магния № 1 и 4, составляет 12–18 МПа, что
соответствует действующим требованиям к компа-
ундам для отверждения ЖРО (не менее 4.
9 МПа) и
отвечает данным работы [4]. В то же время компаун-
ды, полученные при использовании образцов оксида
магния № 2 и 3, расслоились и оказались хрупкими.
Вероятная причина состоит в том, что крупные раз-
меры и высокая агломерированность частиц образ-
цов № 2 и 3 (рис. 3, в–е) препятствовала полному
протеканию реакции формирования МКФ матрицы
и как следствие привела к снижению гомогенности и
механической прочности компаундов.
Дифрактограммы синтезированных МКФ ком-
паундов представлены на рис. 4 (за исключением
дифрактограммы компаунда, полученного с ис-
пользованием образца MgO № 3, вследствие ее
полной идентичности рис. 4, б). Установлено, что
основной кристаллической фазой изученных образ-
цов является целевая фаза МКФ матрицы состава
MgKPO4∙6h3O — аналог K-струвита [12] (основные
рефлексы при 4.24 и 4.12 Å). В составе МКФ компа-
ундов также присутствует фаза MgO (периклаз), что
связано с избытком использованного MgO относи-
тельно стехиометрии реакции (1).
Отмечено, что МКФ компаунды, синтезирован-
ные с использованием образцов оксида магния № 2
и 3, содержат фазы со структурой гексагидрата ги-
пофосфита магния [Mg(h3PO2)2∙6h3O] и шертели-
та [Mg(Nh5)2h3(PO4)2∙4h3O] (рис. 4, б). Очевидно,
что наличие данных фаз приводит к нарушению
физико-химической устойчивости компаундов,
что подтверждает их низкую прочность на сжатие.
Кроме того, присутствие легкорастворимой фазы
Mg(h3PO2)2∙6h3O (растворимость 11.8 г/100 мл воды)
может привести к разрушению компаунда в течение
его длительного хранения при возможном контакте с
грунтовыми водами.
В то же время показано, что использование вы-
сококристаллического образца оксида магния № 4
позволяет синтезировать МКФ матрицу (рис. 4, в),
несмотря на низкую квалификацию образца по хи-
мической чистоте. Таким образом, показанная эф-
фективность использования коммерчески доступного
образца № 4 (его стоимость до 10 раз ниже стоимости
образцов № 1–3) свидетельствует о перспективности
его практического использования для отверждения
ЖРО с использованием МКФ матрицы, однако при
условии контроля содержания оксида магния и соот-
ветствующей корректировки соотношения связую-
щих согласно реакции (1).
Выводы
Необходимым условием для приготовления мине-
ралоподобного магний-калий-фосфатного компаун-
да с высокой механической прочностью (в среднем
15 МПа), соответствующей требованиям к матрич-
ным материалам для отверждения жидких радиоак-
тивных отходов, наряду с предварительной высоко-
температурной (≥1300°С) обработкой используемого
оксида магния является размер частиц порошка не
более 50 мкм при высокой степени их кристаллично-
сти (размер кристаллитов не менее 40 нм).
Финансирование работы
Работа выполнена в рамках госзадания Института
геохимии и аналитической химии им. В. И. Вернад-
ского Российской академии наук, а изучение свойств
компаундов — за счет гранта Российского научного
фонда (проект № 16-13-10539).
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта инте-
ресов, требующего раскрытия в данной статье.
Информация об авторах
Винокуров Сергей Евгеньевич, к.
х.н., ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-1384-1066
Куликова Светлана Анатольевна, ORCID: https://
orcid.org/0000-0003-4222-1584
Крупская Виктория Валерьевна, к.г.-м.н., ORCID:
https://orcid.org/0000-0002-6127-748X
Тюпина Екатерина Александровна, к.т.н., ORCID:
https://orcid.org/0000-0001-5151-4034
Список литературы
[1] Дмитриева А. В., Каленова М. Ю., Куликова С. А.,
Кузнецов И. В., Кощеев А. М., Винокуров С. Е. //
ЖПХ. Т. 91. № 4. С. 572–577 [Dmitrieva A. V.,
Kalenova M. Yu., Kulikova S. A., Kuznetsov I. V.,
Koshcheev A. M., Vinokurov S. E. // Russ. J. Appl.
Chem. 2018. V. 91. N 4. P. 641−646].
[2] Vinokurov S. E., Kulikova S. A., Myasoedov B. F. //
Materials. 2018. V. 11. N 6. ID. 976.
456 Винокуров С. Е. и др.
Оксид магния – обзор
3.3.3 Ввод сорбента на основе магния
Оксид магния и гидроксид магния были введены в печь и в дымовые газы для контроля SO 3 .
В обоих случаях сорбенты на основе Mg вводятся в виде взвеси и реагируют с SO 3 с образованием сульфата магния (MgSO 4 ).
При вдувании в печь гидроксид магния обычно подают в виде суспензии в верхнюю часть печи, где температура ниже, чтобы предотвратить полное сгорание сорбента (EPRI, 2002).Когда суспензию гидроксида магния вводят в печь, вода испаряется и остается твердая частица MgO. Твердое вещество MgO реагирует с SO 3 в газовой фазе с образованием сульфата магния (MgSO 4 ). Сульфат магния растворяется в воде и поэтому вряд ли образует твердые отложения в котле. Твердые частицы сульфата магния удаляются вместе с летучей золой в расположенном ниже по потоку устройстве контроля твердых частиц. Рис. 3.6 представляет собой примерную технологическую схему того, как обычно реализуется впрыск гидроксида магния в печь.Сорбент MgO или Mg(OH) 2 также можно вводить после сжигания в дымовой газ, как правило, после экономайзера и/или SCR и перед воздухонагревателем.
Рис. 3.6. Пример технологической схемы для вдувания в печь суспензии гидроксида магния.
Суспензия гидроксида магния доступна как коммерческий продукт, или ее можно производить на месте на заводах, оборудованных системой ДДГ с тиосорбической известью и имеющими процесс преобразования побочного продукта сульфита кальция в гипс.Требуемая скорость закачки сорбента будет зависеть от содержания серы в угле, требуемого процента удаления SO 3 и от того, были ли оптимизированы места закачки.
Внедрение топки или вдувания дымовых газов увеличит массовую долю летучей золы примерно на 2%–8%. Увеличенная масса летучей золы будет состоять из смеси гидроксида магния, сульфата магния и карбоната магния, если используется коммерческий гидроксид магния. Если в качестве побочного продукта используется гидроксид магния, его количество в летучей золе будет увеличено примерно на одну треть.Повышенная масса может быть связана с примесями гипса в гидроксиде магния.
Поскольку, как правило, требуется значительный избыток щелочной добавки, можно ожидать повышения pH зольной пыли, полученной из битуминозного угля.
Повышенный pH и содержание щелочи могут повлиять на растворимость микроэлементов и возможность использования летучей золы в бетоне. Никакого воздействия на твердые вещества, расположенные ниже по течению, такие как гипс ДДГ, не ожидается.
Оксид магния | AMERICAN ELEMENTS®
РАЗДЕЛ 1.ИДЕНТИФИКАЦИЯ
Наименование продукта: Оксид магния
Номер продукта: Все применимые коды продуктов American Elements, например. МГ-ОКС-02 , МГ-ОХ-03 , МГ-ОХ-04 , MG-OX-05
Номер CAS: 1309-48-4
Соответствующие установленные области применения вещества: Научные исследования и разработки
Сведения о поставщике:
American Elements 4 Анхелес, Калифорния
Тел.: +1 310-208-0551
Факс: +1 310-208-0351
Телефон службы экстренной помощи:
Внутренний, Северная Америка: +1 800-424-9300
Международный: +1 703-527-3887
РАЗДЕЛ 2.
ИДЕНТИФИКАЦИЯ ОПАСНОСТИ Классификация вещества или смеси
Классификация в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Вещество не классифицируется как опасное для здоровья или окружающей среды в соответствии с регламентом CLP.
Классификация в соответствии с Директивой 67/548/ЕЕС или Директивой 1999/45/ЕС
Н/Д
Информация об особых опасностях для человека и окружающей среды:
Нет данных
Опасности, не классифицированные иначе
Нет данных
Элементы маркировки
Маркировка согласно с Регламентом (ЕС) № 1272/2008
Н/Д
Пиктограммы опасности
Н/Д
Сигнальное слово
Н/Д
Указания на опасность
Н/Д
Классификация WHMIS
Не контролируется
Система классификации
Рейтинги HMIS (шкала 0-рейтинги 4. :
Н/Д
vPvB:
Н/Д
РАЗДЕЛ 3.СОСТАВ/ИНФОРМАЦИЯ О КОМПОНЕНТАХ
Вещества
Номер CAS / Название вещества:
1309-48-4 Оксид магния
Идентификационный номер(а):
Номер ЕС:
215-171-9
S
Описание мер первой помощи
При вдыхании:
Обеспечить пострадавшего свежим воздухом.
Если не дышит, сделайте искусственное дыхание. Держите пациента в тепле.
Немедленно обратитесь к врачу.
При попадании на кожу:
Немедленно промыть водой с мылом; тщательно промыть.
Немедленно обратитесь к врачу.
При попадании в глаза:
Промыть открытые глаза в течение нескольких минут под проточной водой. Проконсультируйтесь с врачом.
При проглатывании:
Обратиться за медицинской помощью.
Информация для врача
Наиболее важные симптомы и эффекты, как немедленные, так и замедленные
Нет данных
Указание на необходимость немедленной медицинской помощи и специального лечения
Нет данных
РАЗДЕЛ 5. МЕРЫ ПОЖАРОТУШЕНИЯ
Средства пожаротушения
Подходящие средства пожаротушения
Продукт негорючий.Используйте меры пожаротушения, подходящие для окружающего огня.
Особые опасности, исходящие от вещества или смеси
Если этот продукт вовлечен в пожар, могут быть выделены следующие вещества:
Пар оксида металла
Рекомендации для пожарных
Защитное снаряжение:
Надеть автономный респиратор.
Носите полностью защитный непроницаемый костюм.
РАЗДЕЛ 6. МЕРЫ ПРИ СЛУЧАЙНОМ ВЫБРОСЕ
Меры предосторожности для персонала, защитное снаряжение и порядок действий в чрезвычайных ситуациях
Использовать средства индивидуальной защиты.Держите незащищенных людей подальше.
Обеспечьте достаточную вентиляцию.
Меры предосторожности по охране окружающей среды:
Не допускайте попадания продукта в канализацию, канализационные системы или другие водотоки.
Не допускайте проникновения материала в землю или почву.
Методы и материалы для локализации и очистки:
Собрать механически.
Предотвращение вторичных опасностей:
Никаких специальных мер не требуется.
Ссылка на другие разделы
См. Раздел 7 для информации о безопасном обращении
См. Раздел 8 для информации о средствах индивидуальной защиты.
Информацию об утилизации см. в Разделе 13.
РАЗДЕЛ 7. ОБРАЩЕНИЕ И ХРАНЕНИЕ
Обращение
Меры предосторожности для безопасного обращения
Держите контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном, сухом месте в плотно закрытой таре.
Информация о защите от взрывов и пожаров:
Продукт не воспламеняется
Условия для безопасного хранения, включая любые несовместимости
Требования, которым должны соответствовать складские помещения и емкости:
Особых требований нет.
Информация о хранении в одном общем хранилище:
Не хранить вместе с кислотами.
Хранить вдали от окислителей.
Дополнительная информация об условиях хранения:
Хранить контейнер плотно закрытым.
Хранить в прохладном сухом месте в хорошо закрытых контейнерах.
Конкретное конечное использование
Данные отсутствуют
РАЗДЕЛ 8. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОЗДЕЙСТВИЯ/СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ
Дополнительная информация о конструкции технических систем: не менее 100 футов в минуту.
Параметры контроля
Компоненты с предельными значениями, требующими контроля на рабочем месте:
1309-48-4 Оксид магния (100,0%)
PEL (США) Длительное значение: 15* мг/м 3
дым; *общее количество твердых частиц
TLV (США) Долгосрочное значение: 10* мг/м 3
*в виде вдыхаемой фракции
EL (Канада) Краткосрочное значение: 10** мг/м 3
Долгосрочное значение : 10* 3** мг/м 3
*вдыхаемый дым;**вдыхаемая пыль и дым
EV (Канада) Длительное значение: 10 мг/м 3
вдыхаемый
Дополнительная информация:
Нет данных
Контроль воздействия
Средства индивидуальной защиты
Соблюдайте стандартные меры защиты и гигиены при обращении с химическими веществами.
Хранить вдали от пищевых продуктов, напитков и кормов.
Немедленно снимите всю испачканную и зараженную одежду.
Мыть руки перед перерывами и по окончании работы.
Поддерживайте эргономически подходящую рабочую среду.
Дыхательное оборудование:
При наличии высоких концентраций используйте подходящий респиратор.
Рекомендуемое фильтрующее устройство для краткосрочного использования:
Используйте респиратор с картриджами типа N95 (США) или PE (EN 143) в качестве резервной копии рулонов
. Необходимо провести оценку риска, чтобы определить, подходят ли респираторы для очистки воздуха.Используйте только оборудование, проверенное и одобренное в соответствии с соответствующими государственными стандартами.
Защита рук:
Непроницаемые перчатки
Осмотрите перчатки перед использованием. №
Выбор подходящих перчаток зависит не только от материала, но и от качества. Качество будет варьироваться от производителя к производителю.
Материал перчаток
Нитриловый каучук, NBR
Время проникновения через материал перчаток (в минутах)
Данные отсутствуют
Защита глаз:
Защитные очки
Защита тела:
Защитная рабочая одежда.
РАЗДЕЛ 9. ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Информация об основных физико-химических свойствах
Внешний вид:
Форма: Различные формы (порошок/чешуйки/кристаллы/гранулы и т.д.)
Цвет: Белый
Запах: Без запаха
Порог запаха : Данные недоступны.
pH: неприменимо
Точка плавления/диапазон плавления: 2852 °C (5166 °F)
Точка/диапазон кипения: 3600 °C (6512 °F) газ)
Нет данных.
Температура воспламенения: Данные отсутствуют.
Температура разложения: Данные отсутствуют.
Самовоспламенение: Данные отсутствуют.
Опасность взрыва: данные отсутствуют.
Пределы взрываемости:
Нижний: Данные отсутствуют
Верхний: Данные отсутствуют
Давление паров: неприменимо
Плотность при 20 °C (68 °F): 3,58 г/см 3 (29,875 фунтов/галлон)
Относительный плотность
Нет данных.
Плотность пара
Н/Д
Скорость испарения
Н/Д
Растворимость в воде (H 2 O): Слабо растворим
Коэффициент распределения (н-октанол/вода): Данные отсутствуют.
Вязкость:
Динамическая: Н/Д
Кинематика: Н/Д
Другая информация
Нет данных
РАЗДЕЛ 10. СТАБИЛЬНОСТЬ И РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ
Реактивность
Нет данных
Химическая стабильность
Стабилен при соблюдении рекомендуемых условий хранения.
Термическое разложение / условия, которых следует избегать:
Разложение не происходит, если используется и хранится в соответствии со спецификациями.
Возможность опасных реакций
Реакции с сильными окислителями
Условия, которых следует избегатьТОКСИКОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Информация о токсикологическом воздействии
Острая токсичность:
Регистр токсического воздействия химических веществ (RTECS) содержит данные об острой токсичности
для этого вещества.
Значения LD/LC50, важные для классификации:
Нет данных
Раздражение или коррозия кожи:
Может вызывать раздражение
Раздражение или коррозия глаз:
Может вызывать раздражение
Повышение чувствительности:
Неизвестно о сенсибилизирующем воздействии.
Мутагенность зародышевых клеток:
Эффекты неизвестны.
Канцерогенность:
ACGIH A4: Не классифицируется как канцероген для человека: Недостаточно данных для классификации агента с точки зрения его канцерогенности для людей и/или животных.
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные об онкогенности, и/или канцерогенности, и/или новообразованиях для этого вещества.
Репродуктивная токсичность:
Воздействие не известно.
Специфическая токсичность для системы органов-мишеней — многократное воздействие:
Неизвестно никаких эффектов.
Специфическая токсичность для системы органов-мишеней — однократное воздействие:
Эффекты неизвестны.
Опасность при вдыхании:
Эффекты неизвестны.
От подострой до хронической токсичности:
Реестр токсических эффектов химических веществ (RTECS) содержит данные о многократных дозах токсичности
для этого вещества.
Дополнительная токсикологическая информация:
Насколько нам известно, острая и хроническая токсичность этого вещества полностью не известна.
Раздел 12. Экологическая информация
Токсичность 4 Водная токсичность:
Нет данных Нет данных
Устойчивость и деградальность
Нет данных Данные
Биоаккумулятивный потенциал
Нет данных Доступны
Мобильность в почве
Нет данных Нет данных
Дополнительная экологическая информация:
Не допускать попадание неразбавленного продукта или больших количеств в грунтовые воды, водотоки или канализационные системы.
Избегайте попадания в окружающую среду.
Результаты оценки PBT и vPvB
PBT:
N/A
vPvB:
N/A
Другие неблагоприятные воздействия
Данные отсутствуют
РАЗДЕЛ 13. СООБРАЖЕНИЯ ПО УТИЛИЗАЦИИ правильная утилизация.
Неочищенная упаковка:
Рекомендация:
Утилизация должна производиться в соответствии с официальными правилами.
РАЗДЕЛ 14. КОНТРОЛЬ ВОЗДЕЙСТВИЯ И СРЕДСТВА ИНДИВИДУАЛЬНОЙ ЗАЩИТЫ е)
DOT, ADR, ADN, IMDG, IATA
Class
N/A
Группа упаковки
DOT, IMDG, IATA
N/A
Опасности для окружающей среды: N/A
Специальные меры предосторожности для пользователя
N/A
Транспортировка навалом в соответствии с Приложением II к MARPOL73/78 и IBC Code
N/A
Транспорт/Дополнительная информация: DOT
Морской загрязнитель (DOT): №
РАЗДЕЛ 15.
НОРМАТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ Правила/законодательные акты по безопасности, охране здоровья и окружающей среды, относящиеся к данному веществу или смеси
Национальные правила
Все компоненты этого продукта перечислены в Реестре химических веществ Агентства по охране окружающей среды США.
Все компоненты этого продукта перечислены в Канадском перечне веществ для внутреннего потребления (DSL).
Раздел 313 SARA (списки конкретных токсичных химических веществ)
Вещество не указано в списке.
Предложение 65 штата Калифорния
Предложение 65 — Химические вещества, вызывающие рак
Вещество не указано в списке.
Prop 65 — Токсичность для развития
Вещество не указано.
Prop 65 — Токсичность для развития, женщины
Вещество не указано.
Prop 65 — Токсичность для развития, мужчины
Вещество не указано.
Информация об ограничении использования:
Только для использования технически квалифицированными лицами.
Другие правила, ограничения и запретительные положения
Вещество, вызывающее особую озабоченность (SVHC) в соответствии с Регламентом REACH (ЕС) № 1907/2006.
Вещество не указано.
Необходимо соблюдать условия ограничений согласно Статье 67 и Приложению XVII Регламента (ЕС) № 1907/2006 (REACH) для производства, размещения на рынке и использования.
Вещество не указано.
Приложение XIV Регламента REACH (требуется разрешение на использование)
Вещество не указано.
REACH — Предварительно зарегистрированные вещества
Вещество указано.
Оценка химической безопасности:
Оценка химической безопасности не проводилась.
РАЗДЕЛ 16.ПРОЧАЯ ИНФОРМАЦИЯ
Паспорт безопасности в соответствии с Регламентом (ЕС) № 1907/2006 (REACH). Приведенная выше информация считается верной, но не претендует на полноту и должна использоваться только в качестве руководства. Информация в этом документе основана на современном уровне наших знаний и применима к продукту с учетом соответствующих мер предосторожности. Это не является гарантией свойств продукта. American Elements не несет ответственности за любой ущерб, возникший в результате обращения или контакта с вышеуказанным продуктом.
Дополнительные условия продажи см. на обратной стороне счета-фактуры или упаковочного листа. АВТОРСКИЕ ПРАВА 1997-2021 АМЕРИКАНСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ. ПРЕДОСТАВЛЯЕТСЯ ЛИЦЕНЗИЯ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ НЕОГРАНИЧЕННОГО БУМАЖНОГО КОПИЯ ТОЛЬКО ДЛЯ ВНУТРЕННЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.
Наш технологический процесс и магнезия Факты об оксиде магния MgO и гидроксиде магния Mg(OH)2
Основные факты об оксиде магния и гидроксиде магния
Большая часть оксида магния, производимого сегодня, получается в результате переработки природных минералов, таких как магнезит (карбонат магния), рассол, обогащенный хлоридом магния, и морская вода.
Крупные месторождения магнезита расположены в Китае, Австрии, Бразилии, Канаде, Содружестве Независимых Государств (СНГ), бывшей Чехословакии, Греции, Турции, Северной Корее, бывшей Югославии и США.
При производстве магнезиальных продуктов из природных источников карбонат магния (магнезит) нагревают от 700°C до 1000°C и термически разлагают с образованием оксида магния и диоксида углерода:
MgCO 3 + тепло –> MgO + CO 2 (газ)
MgCO 3 = магнезит
MgO = оксид магния
CO 2 (газ) = диоксид углерода
Магнезиальные продукты, получаемые из природных источников, как правило, содержат больше примесей, чем добываемые естественным путем из обогащенного хлоридом магния рассола или морской воды.
При добавлении воды к оксиду магния оксид магния гидратируется до водной суспензии гидроксида магния: O = вода
мг (OH) 2 = гидроксид магния
физические свойства для гидроксида магния и гидроксида магния включают в себя:
| Оксид магния | Гидроксид магния | |||
Химическая формула: | мг | мг (OH) 2 | | ||
| физическое состояние: | Сплошные | Solid | ||
| Молекулярный вес : | 40.31 г / моль | 58,32 г / моль | ||
| цвет: | ||||
Point Point: | 2827 + 30ºC | 350ºC | | ||
3. 58 G / CM 3 | 2 | 2.36 G / CM 3 |
Далее: Производство Magnesia
Произошла ошибка Установка вашего пользователя Cookie
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности.Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.
Настройка браузера на прием файлов cookie
Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:
- В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
- Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались.Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
- Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
- Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
- Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie.Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.
Почему этому сайту требуются файлы cookie?
Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie
потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.
Что сохраняется в файле cookie?
Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.
Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.
Атмосферное выветривание оксида магния для удаления CO2 из воздуха
В этом исследовании исследуется процесс многократного прокаливания и карбонизации магнезитового сырья для удаления CO 2 из воздуха, чтобы оценить осуществимость этого процесса в качестве технологии DAC.Здесь мы обсуждаем важные факторы, влияющие на осуществимость, включая предполагаемые затраты, возможности снижения затрат, землепользование, доступность магнезита и потенциальное использование альтернативного сырья.
Для процесса, представленного здесь, стоимость извлеченного CO 2 колеблется от 46 до 159 долларов США тонн CO 2 −1 с использованием текущих затрат на электроэнергию сети и солнечной энергии, в то время как стоимость произведенного CO 2 колеблется от от 24 до 79 долл. США тCO 2 −1 . Использование будущих прогнозов затрат на солнечную электроэнергию дает 43–149 долл. США т CO 2 −1 чистого удаления и 23–77 долл. США т CO 2 −1 производства.Эти оценки можно сравнить с опубликованными значениями для других процессов. В настоящее время процессы DAC с использованием синтетических сорбентов или растворителей были продемонстрированы в экспериментальных масштабах, при этом затраты на чистый удаленный CO 2 составляют 500–600 долларов США за тонну CO 2 −1 , улавливаемого с использованием низкоуглеродной энергии 50 .
Помимо инициатив промышленного масштаба, была описана предполагаемая стоимость технологий DAC с использованием комбинированных процессов карбонизации и кальцинирования. Американское физическое общество (APS) оценило стоимость удаления CO 2 −1 чистой воды в 610–780 долларов США для водной кальциевой петлевой системы с использованием гидроксида натрия и стоимость электроэнергии в 71 МВтч −1 долларов США (или 19 долларов США.7 GJ −1 ) 2 . Изменяя упаковочные материалы и оптимизируя процесс с использованием этого нового материала, Mazzotti et al. 51 оценивается в $510–$568 тCO 2 −1 нетто удалено для аналогичного процесса. Используя тепловую и электрическую энергию природного газа, Национальные академии наук, инженерии и медицины (NASEM) оценили стоимость систем DAC на основе растворителей и сорбентов в тоннах CO 2 −1 нетто удаленных как 199–357 долларов США в тоннах CO 2 −1 и 124–407 долларов соответственно 7 .
При использовании солнечной электрической энергии и тепловой энергии природного газа эти значения становятся равными 165–295 долл. США и 113–326 долл. США тCO 2 −1 чистого вычета соответственно. Для процесса с использованием гидроксида калия и оксида кальция Keith et al. Предполагаемые затраты на уровне от 94 до 232 доллара TCO 2 -1 , захваченные со стоимостью электроэнергии в размере 30 МВтч -1 ($ 8,34 GJ -1 ) и $ 60 MWH -1 ($ 16,7 GJ -1 ). Уловленная стоимость CO 2 −1 в размере 94 т CO2 относится к N уникальной установке, оптимизированной специально для работы с воздухом-топливом 20 , и примерно равна предполагаемой стоимости удаления CO. 2 из воздуха через петлю MgO в этом исследовании.
Таким образом, удаление CO 2 из воздуха с помощью петлевого процесса MgO, описанного в этом документе, может иметь аналогичную или меньшую расчетную стоимость по сравнению с опубликованными оценками удаления CO 2 с использованием DAC с синтетическими сорбентами или растворителями, в пределах неопределенностей для всех этих техник.
Кроме того, предлагаемый процесс включает в себя улавливание CO 2 при обжиге с кислородным обогревом. Это снижает стоимость производства CO 2 и обеспечивает конкурентоспособную цену, если произведенный CO 2 будет продаваться для использования.
Поскольку технология продолжает развиваться, существует множество возможностей для снижения стоимости проанализированного здесь усиленного процесса выветривания, возможно, в первую очередь за счет использования солнечного кальцинатора. Стадия прокаливания требует наибольшей энергии процесса. В качестве альтернативы улавливанию выбросов, связанных с кислородным обжигом, кальцинирование на солнечной энергии может в значительной степени избежать этих выбросов. В настоящее время солнечное прокаливание не является промышленно доступной технологией. Однако в настоящее время ведутся исследования по разработке высокотемпературных солнечных печей для обжига 52,53 .Кроме того, внедрение и масштабирование электрических кальцинаторов в промышленных масштабах может позволить использовать энергию с низким содержанием углерода для питания стадии кальцинации.
Включение экспериментального процесса прокаливания увеличит первоначальные капиталовложения. Однако, когда будет внедрена технология солнечного или электрического прокаливания, она может стать более дешевой и устойчивой альтернативой кислородному прокаливанию, способствуя отказу от ископаемого топлива.
Процесс, оцениваемый в этом исследовании, использует графики карбонизации, каждая из которых содержит ~21 500 т MgO в слое 0.Толщина 1 м, площадь 11 га. Для сравнения, небольшая семейная ферма в США имеет средний размер 93 га, в то время как большие семейные фермы имеют средний размер ~600 га 54 . Используя это приближение, 0,15–0,9 MtCO 2 год −1 может быть удалено из воздуха на семейной ферме, что эквивалентно 160 кг CO 2 м −2 год −1 . Для дополнительного сравнения, производство на основе биомассы обычно удаляет от 1 до 10 кг CO 2 м −2 год −1 55 .
Верхняя граница в этом анализе потребует 0,11 Mha (удаление 180 миллионов тонн CO 2 ), а нижняя граница потребует 0,04 Mha (удаление 64 миллионов тонн CO 2 ). Для улавливания 1 GtCO 2 потребуется ~0,61 Мга (6100 км 2 ) площади суши.
Площадь земли для производства электроэнергии также может быть включена в этот анализ. Процесс потребляет 0,3 ГДж электроэнергии на 2 уловленных тонн CO2. Площадь земли для производства электроэнергии с использованием методов комбинированного цикла природного газа (NGCC) составляет 0.14 га МВт 90 200 −1 90 201 , в то время как для производства солнечной электроэнергии требуется земля 12,7 га МВт 90 200 −1 90 201 90 200 56 90 201 . Таким образом, верхняя граница потребует 290 га для производства электроэнергии NGCC и 26 100 га для производства солнечной энергии для удаления 180 миллионов тонн CO 2 из воздуха. Нижняя граница потребует 91 га для производства электроэнергии NGCC и 8300 га для производства солнечной энергии для удаления 64 миллионов тонн CO 2 .
Для удаления 1 GtCO 2 из воздуха в год с помощью NGCC потребуется ~ 1500 га (15 км 2 ) для производства электроэнергии, в то время как для производства солнечной электроэнергии потребуется ~ 0.14 Мга (1400 км 2 ). Энергетические потребности земли для системы, подключенной к солнечной энергии и электросети, показаны в Таблице 6.
В общей сложности объекты нижнего и верхнего пределов, использующие природный газ в качестве источника тепла и электричества, занимают площадь от 0,04 до 0,11 млн га соответственно. Объект, использующий солнечную электроэнергию и тепловую энергию природного газа, занимает площадь от 0.05 и 0,12 Мга для нижней и верхней границ. Небольшая разница между площадью земли возникает из-за небольшого вклада площади земли для производства электроэнергии в общую потребность в площади земли (~ 2% для электроэнергии NGCC и ~ 18% для солнечной энергии). Для удаления 1 GtCO 2 из воздуха требуется 0,61 Мга (~6100 км 2 ) для электроэнергии и тепловой энергии природного газа и 0,75 Мга для солнечной электроэнергии и тепловой энергии природного газа (0,02% от 3,25 млрд га глобальной маргинальной земли).
57 ).
Эти значения аналогичны расчетным следам DAC с синтетическими сорбентами или растворителями 7 . Чтобы представить эти требования в контексте, испытательный полигон в Неваде и окружающий его испытательный и тренировочный полигон занимают 15 000 км 90 200 2 90 201 , что примерно достаточно для удаления 2,5 Гт CO 2 из воздуха в год за счет выветривания MgO. Эта площадь составляет около 5,2% из Невады (286 380 км 2 ), 0,15% от США (9 833 520 км 2 ) 58 , 0,05% мировая предельных земель (~ 32 000 000 км 2 ) 57 или 0.01% мировой площади суши (127 343 220 км 90 200 2 90 201 ) 90 200 59 90 201 .
Хотя этот процесс никогда не будет выполняться на пахотных землях, здесь мы использовали стоимость пахотных земель, поскольку оценки цен легко доступны. Кроме того, наше сравнение с размером фермы дано только в иллюстративных целях. Поскольку пахотная земля пользуется большим спросом и необходима для снабжения продовольствием, в предлагаемом нами процессе будут использоваться недорогие маргинальные земли, так что наше приближение дает верхнюю границу стоимости.
Более того, наша верхняя граница стоимости земли в этом анализе по-прежнему составляет <1% от общих капитальных затрат.
При оценке потребности в магнезите для этой системы необходимо учитывать два основных фактора: первоначальная поставка магнезита на каждую установку карбонизации и подпитка магнезитом каждый последующий год эксплуатации установки. Для начальной поставки магнезита есть два варианта: нижняя граница использует 3 504 участка карбонизации с 5% экологическими потерями, а верхняя граница использует 10 512 участков карбонизации с 10% экологическими потерями. В обоих случаях исходные участки заполнены 50 000 т MgCO 3 .Верхний предел требует 525 MtMgCO 3 для захвата 180 MtCO 2 , или 6,2% мировых запасов (оценивается в 8,5 миллиардов тонн известного, экономически и законно производимого магнезита) 60 . Графическое представление мировых запасов магнезита по странам представлено на дополнительном рисунке 4. Кроме того, при 10% экологических потерях для процесса нижней границы потребуется 53 MtMgCO 3 замещения магнезита каждый год или 0,6% мировых запасов.
Для нижней границы исходная потребность в минералах составляет 175 MtMgCO 3 или 2% мировых запасов магнезита для улавливания 64 MtCO 2 .Для подпиточных минералов нижняя граница предполагала 5% экологических потерь, что соответствует дополнительным 8,7 MtMgCO 3 в год или 0,1% мировых запасов. Для удаления 1 GtCO 2 из воздуха в год первоначально потребуется 2,9 GtMgCO 3 или примерно 29% мировых запасов магнезита. Для подпитки потребуется от 0,15 до 0,29 GtMgCO 3 в год, или примерно 1,7–3,4% мировых запасов магнезита.
Магнезит — не единственный минерал, который можно использовать в этом процессе.Другим потенциальным источником щелочности является карбонат натрия, Na 2 CO 3 . По данным Геологической службы США, мировые запасы составляют около 25 миллиардов тонн, из которых около 60 % по весу приходится на Na 2 O 60 . Если все это использовать для удаления CO 2 из воздуха, то получится почти 10 ГтCO 2 в год.
Неясно, насколько это практично, поскольку карбонат натрия хорошо растворяется в воде и сохраняется только в засушливом климате. Кроме того, щелочные промышленные отходы могут удалять ~1 GtCO 2 в год, исходя из текущего производства, и это может увеличиться до более чем 3 GtCO 2 в год к 2100 14 .
Известняк (CaCO 3 ) и доломит (CaMg(CO 3 ) 2 ) являются широко распространенными и гораздо менее лабильными источниками щелочности. Запасы полезных ископаемых таковы, что Геологическая служба США описывает их просто как очень большие. Hayes and Waldbauer 61 оценивают запасы осадочного углерода в земной коре примерно в 10 90 200 22 90 201 молей. Гораздо более 10% этого количества приходится на известняк и доломит, что соответствует более чем 10 90 200 8 90 201 миллиарда тонн горных пород, около половины которых составляют CaO и MgO.
Наконец, или параллельно, Mg-силикаты из ультраосновных пород — богатый оливином перидотит из мантии Земли и его гидратированный эквивалент, серпентинит — могут использоваться в качестве источника MgO.
Для простоты перидотит может быть упрощен как почти чистый Mg-оливин (Mg 2 SiO 4 ), а серпентинит как серпентин (Mg 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ) (Mg(OH) 2 ). Имеются обильные унаследованные хвосты частично гидратированного (серпентинизированного) перидотита, а наземные ресурсы перидотита и серпентинита превышают 100–1000 триллионов тонн в пределах 3 км от поверхности 10 .Имеется обширная литература по термической обработке серпентинита с целью создания реактивного материала для улавливания и хранения СО 2 62,63,64,65,66,67 . Чтобы произвести MgO для выветривания, как это предусмотрено в этой статье, нужно прокалить серпентинит, отделив H 2 O и незначительное количество CO 2 , чтобы создать реактивный материал, состоящий из MgO и аморфного Mg 3 Si 2 O 7 . После нескольких циклов выветривания и прокаливания он станет MgO и SiO 2 .
Затем можно было бы использовать MgO, как описано в этой статье.
Таким образом, существует множество природных источников щелочности (MgO, CaO, Na 2 O), которые можно подвергать выветриванию и кальцинированию для удаления CO 2 из воздуха, как описано в этой статье. Например, Геологическая служба США сообщает, что ресурсы, из которых могут быть извлечены соединения магния, варьируются от больших до практически неограниченных и широко распространены во всем мире 60 . Однако, поскольку различное сырье, указанное здесь, подвергается кальцинированию и/или выветриванию при других скоростях и условиях по сравнению с таковыми для магнезита, потребуются дополнительные расчеты для изучения экономической целесообразности использования альтернатив.Удаление
CO 2 из воздуха с помощью процесса, описанного в этом документе, имеет аналогичную или меньшую стоимость, чем удаление CO 2 с использованием DAC с синтетическими сорбентами или растворителями, в пределах неопределенности оценок для обоих методов.
Чистая удаленная стоимость, связанная с сетевым электричеством (48–159 долларов США 90 005 2 90 200 −1 90 201), немного выше, чем у солнечной электроэнергии (46 – 152 долларов США 90 005 2 90 200 –1 90 201, или 43–149 долларов США 90 005 т CO 2). −1 при включении прогнозируемого снижения затрат) из-за выбросов CO 2 , связанных с сетевым электричеством.Этот процесс относительно прост и надежен и осуществим по разумной цене с использованием существующей технологии. Кроме того, предлагаемый процесс объединяет улавливание CO 2 из установки кислородного обжига, поэтому стоимость произведенного CO 2 , как удаленного из воздуха, так и уловленного при сжигании, конкурентоспособна по сравнению с другими источниками. Хотя решение проблемы парниковых газов требует постоянного хранения огромных количеств CO 2 , в настоящее время это невыгодно. Что касается хранения, интегрированное улавливание CO 2 из кальцинатора увеличит затраты, связанные с хранением, при этом затраты на хранение составят примерно 9–20 долл.
Однако в краткосрочной перспективе продажа CO 2 может обеспечить поток доходов, который привлечет инвестиции, необходимые для поддержки исследований и разработок ряда технологий удаления CO 2 из воздуха.
Наконец, мы хотели бы подчеркнуть, что технологии DAC, включая петлевой процесс MgO, анализируемый в этой статье, не так эффективны, как сокращение выбросов из точечных источников. Однако удаление CO 2 из воздуха, вероятно, потребуется, чтобы ограничить глобальное потепление менее чем на 2 °C к 2100 году.В этом контексте петлеобразование MgO предлагает практичный и относительно недорогой метод удаления углекислого газа.
WIPP Оксид магния (MgO) — Запрос на планируемое изменение
10 апреля 2006 г. Министерство энергетики США (DOE) представило запрос на запланированное изменение, касающееся количества MgO, помещенного в репозиторий WIPP. MgO — это инженерно-технический барьер, который Министерство энергетики включило в исходное решение о сертификации WIPP и которое гарантирует, что выпуски репозиториев будут находиться в пределах нормативных ограничений Агентства по охране окружающей среды.
Информационный бюллетень EPA — WIPP: Запрос на планируемое изменение оксида магния (MgO) (pdf)
В этом информационном бюллетене представлен обзор запланированного запроса на изменение, связанного с MgO.
Информационный бюллетень EPA — WIPP: Запрос на планируемое изменение оксида магния (MgO) (pdf)
В этом информационном бюллетене представлен обзор запланированного запроса на изменение, связанного с MgO.
Информационный бюллетень Министерства энергетики США — Технический информационный бюллетень WIPP: запрос на планируемое изменение оксида магния (pdf)
Этот информационный бюллетень обобщает запрос на запланированное изменение для оксида магния.
Информационный бюллетень Министерства энергетики США — Технический информационный бюллетень WIPP: запрос на планируемое изменение оксида магния (pdf)
Этот информационный бюллетень обобщает запрос на запланированное изменение для оксида магния.
Письмо от EPA в DOE, сообщающее о завершении рассмотрения запроса DOE на запланированное изменение (pdf)
Это письмо является ответом на запрос Министерства энергетики США о снижении коэффициента безопасности MgO с 1.67 до 1,2 раза больше количества внедренных углеродных материалов.
Письмо от EPA в DOE, сообщающее о завершении рассмотрения запроса DOE на запланированное изменение (pdf)
Это письмо является ответом на просьбу Министерства энергетики США предложить снижение коэффициента запаса MgO с 1,67 до 1,2 раза по сравнению с количеством применяемых углеродных материалов.
Приложения к корреспонденции от 11 февраля 2008 г. — Краткий обзор решения по запросу на планируемое изменение (pdf)
Эти вложения связаны с представленным Министерством энергетики запросом на запланированное изменение, чтобы уменьшить количество внедряемого оксида магния (MgO) с 1.
67 до 1,2 раза больше количества внедренного углерода в захороненных отходах.
Приложения к корреспонденции от 11 февраля 2008 г. — Краткий обзор решения по запросу на планируемое изменение (pdf)
Эти вложения связаны с поданным Министерством энергетики запросом на запланированное изменение с целью уменьшения количества размещаемого оксида магния (MgO) с 1,67 до 1,2 раза по сравнению с количеством внедренного углерода в удаляемых отходах.
Приложение к переписке от 11.02.08 — Заключительный отчет: Обзор неопределенностей, связанных с MgO, на экспериментальной установке по изоляции отходов (pdf)
Безводный, гранулированный, объемный оксид магния (MgO) для обратной засыпки был включен в качестве инженерного барьера в WIPP для смягчения возможного воздействия CO2 на отходы путем выполнения требования к конструкции хранилища «предотвратить или существенно задержать движение воды или радионуклидов к доступная среда» [40 CFR 194.
44(а)]. Ожидается, что MgO будет реагировать с CO2, что должно снизить давление газа и буферный pH, чтобы ограничить растворимость актинидов.
Приложение к переписке от 11.02.08 — Заключительный отчет: Обзор неопределенностей, связанных с MgO, на экспериментальной установке по изоляции отходов (pdf)
Безводный, гранулированный, объемный оксид магния (MgO) для обратной засыпки был включен в качестве инженерного барьера в WIPP для смягчения возможного воздействия CO2 на отходы путем выполнения требования к конструкции хранилища «предотвратить или существенно задержать движение воды или радионуклидов к доступная среда» [40 CFR 194.44(а)]. Ожидается, что MgO будет реагировать с CO2, что должно снизить давление газа и буферный pH, чтобы ограничить растворимость актинидов.
Письмо Министерства энергетики в EPA об утверждении MgO (pdf)
В этом письме запрашивается разрешение Агентства по охране окружающей среды на размещение 1,2 моля MgO на каждый моль потребляемого углерода, содержащегося в трансурановых отходах, помещенных в WIPP.
Письмо Министерства энергетики в EPA об утверждении MgO (pdf)
В этом письме запрашивается разрешение Агентства по охране окружающей среды на установку 1.2 моля MgO на каждый моль потребляемого углерода, содержащегося в трансурановых отходах, заложенных в WIPP.
Письмо от EPA в DOE, в котором обсуждается запрос DOE на одобрение уменьшения количества избыточного оксида магния (MgO), помещаемого в WIPP. (pdf)
Письмо с запросом разрешения на уменьшение количества избыточного оксида магния (MgO), помещаемого в WIPP.
Письмо от EPA в DOE, в котором обсуждается запрос DOE на одобрение уменьшения количества избыточного оксида магния (MgO), помещаемого в WIPP.(pdf)
Письмо с запросом разрешения на уменьшение количества избыточного оксида магния (MgO), помещаемого в WIPP.
Предварительный обзор деградации целлюлозных, пластиковых и резиновых материалов на экспериментальной установке по изоляции отходов и возможное влияние на расчет коэффициента безопасности по оксиду магния (pdf)
(402-Р-01-009)
В ответ на запрос Министерства энергетики США о снижении коэффициента безопасности WIPP MgO Агентство по охране окружающей среды подготовило этот предварительный обзор для выявления технических вопросов и неопределенностей, связанных с дальнейшим снижением коэффициента безопасности MgO.
Предварительный обзор деградации целлюлозных, пластиковых и резиновых материалов на экспериментальной установке по изоляции отходов и возможное влияние на расчет коэффициента безопасности по оксиду магния (pdf)
(402-Р-01-009)
В ответ на запрос Министерства энергетики США о снижении коэффициента безопасности WIPP MgO Агентство по охране окружающей среды подготовило этот предварительный обзор для выявления технических вопросов и неопределенностей, связанных с дальнейшим снижением коэффициента безопасности MgO.
Письмо Министерства энергетики в EPA с просьбой отозвать Brush et. al — Отчет по анализу неопределенности MgO (pdf)
(21 ноября 2006 г.)
В этом письме и приложениях к нему представлен анализ неопределенности, подтверждающий требование Министерства энергетики США о сокращении количества оксида магния (MgO), размещаемого на экспериментальной установке по изоляции отходов (WIPP).
Письмо Министерства энергетики в EPA с просьбой отозвать Brush et.al — Отчет по анализу неопределенности MgO (pdf)
(21 ноября 2006 г.)
В этом письме и приложениях к нему представлен анализ неопределенности, подтверждающий требование Министерства энергетики США о сокращении количества оксида магния (MgO), размещаемого на экспериментальной установке по изоляции отходов (WIPP).
Анализ Martin Marietta MagChem 10 WTS-60 MgO (приложение 21.
11.06) (pdf)
Целью данного отчета является устранение неопределенностей в отношении количества периклаза и извести в MgO Martin Marietta (MM).
Анализ Martin Marietta MagChem 10 WTS-60 MgO (приложение 21.11.06) (pdf)
Целью данного отчета является устранение неопределенностей в отношении количества периклаза и извести в MgO Martin Marietta (MM).
Потребление углекислого газа за счет осаждения карбонатных минералов в результате растворения сульфатных минералов в формации Саладо в ответ на микробное восстановление сульфатов в WIPP (21.11.06, Приложение) (pdf)
В этом аналитическом отчете описывается моделирование влияния потребления диоксида углерода (CO2) при осаждении карбонатных минералов на коэффициент избытка оксида магния (MgO), помещаемого в U.S. Экспериментальный завод по изоляции отходов (WIPP) Министерства энергетики (DOE).
Потребление углекислого газа за счет осаждения карбонатных минералов в результате растворения сульфатных минералов в формации Саладо в ответ на микробное восстановление сульфатов в WIPP (21.11.06, Приложение) (pdf)
В этом аналитическом отчете описывается моделирование влияния потребления диоксида углерода (CO2) при осаждении карбонатных минералов на коэффициент избытка оксида магния (MgO), помещаемого в U.S. Экспериментальный завод по изоляции отходов (WIPP) Министерства энергетики (DOE).
Геохимическая информация для расчета MgO (21.11.06 Приложение) (pdf)
В этом меморандуме содержится геохимическая информация, необходимая для расчета эффективного коэффициента превышения для оксида магния (MgO), размещаемого на экспериментальной установке по изоляции отходов (WIPP) Министерства энергетики США (DOE).
Геохимическая информация для расчета MgO (21.
11.06 Приложение) (pdf)
В этом меморандуме представлена геохимическая информация, необходимая для расчета эффективного коэффициента избытка оксида магния (MgO), внедренного в U.S. Экспериментальный завод по изоляции отходов (WIPP) Министерства энергетики (DOE).
Нормированные моли кастильского сульфата, поступающие в хранилище, и доля MgO, потерянная из-за вытекания рассола из хранилища (21.11.06, Приложение) (pdf)
Были выполнены расчеты для определения и количественной оценки количества сульфата, который может попасть в хранилище из кастильского рассола, и количества MgO, которое может быть потеряно из-за растворения в рассоле и последующего перемещения этого рассола из хранилища.
Нормированные моли кастильского сульфата, поступающие в хранилище, и доля MgO, потерянная из-за вытекания рассола из хранилища (21.11.06, Приложение) (pdf)
Были выполнены расчеты для определения и количественной оценки количества сульфата, который может попасть в хранилище из кастильского рассола, и количества MgO, которое может быть потеряно из-за растворения в рассоле и последующего перемещения этого рассола из хранилища.
Обновленный анализ характерных масштабов времени и длины для процессов смешивания в репозитории WIPP, чтобы отразить техническую базу CRA-2004 PABC и влияние размещения сверхуплотненных смешанных отходов и разнородных отходов (приложение 21.11.06) (pdf)
Этот меморандум разработан в ответ на запрос Агентства по охране окружающей среды в отношении анализа процессов смешивания.
Обновленный анализ характерных масштабов времени и длины для процессов смешивания в репозитории WIPP, чтобы отразить техническую базу CRA-2004 PABC и влияние размещения сверхуплотненных смешанных отходов и разнородных отходов (приложение 21.11.06) (pdf)
Этот меморандум разработан в ответ на запрос Агентства по охране окружающей среды в отношении анализа процессов смешивания.
Неопределенность в измерениях целлюлозы, пластика и каучука для инвентаризации пилотной установки по изоляции отходов (приложение 21.
11.06) (pdf)
Целью этого меморандума является рассмотрение вопросов Агентства по охране окружающей среды, касающихся неопределенностей в измерениях CPR и их влияния на долгосрочную работу и коэффициент безопасности MgO.
Неопределенность в измерениях целлюлозы, пластика и каучука для инвентаризации пилотной установки по изоляции отходов (приложение 21.11.06) (pdf)
Целью этого меморандума является рассмотрение вопросов Агентства по охране окружающей среды, касающихся неопределенностей в измерениях CPR и их влияния на долгосрочную работу и коэффициент безопасности MgO.
Неопределенности, влияющие на эффективность MgO и расчет коэффициента эффективного превышения MgO, редакция 0 (21.11.06, Приложение) (pdf)
В этом отчете документируется обзор неопределенности и результаты этого анализа.
Неопределенности, влияющие на эффективность MgO и расчет коэффициента эффективного превышения MgO, редакция 0 (21.
11.06, Приложение) (pdf)
В этом отчете документируется обзор неопределенности и результаты этого анализа.
Письмо Министерства энергетики в EPA относительно запланированного запроса Министерства энергетики на изменение для уменьшения количества MgO, размещенного в хранилище (pdf)
Это письмо касается представленного Министерством энергетики анализа неопределенности.
Письмо Министерства энергетики в EPA относительно запланированного запроса Министерства энергетики на изменение для уменьшения количества MgO, размещенного в хранилище (pdf)
Это письмо касается представленного Министерством энергетики анализа неопределенности.
Магний и оксид магния для MTJ
Использование при создании магнитных туннельных соединений
Магнитные туннельные переходы (MTJ) привлекли широкое внимание специалистов по полупроводникам и системам хранения данных для использования в магнитной оперативной памяти (MRAM), магнитных датчиках и тонкопленочных головках.
Способность MTJ работать при комнатной температуре и при чрезвычайно низкой мощности сделала их привлекательными для различных приложений.
Преимущества Mg и MgO
MTJ обычно состоят из изолирующего слоя — туннельного перехода — зажатого между двумя ферромагнитными слоями, которые обычно состоят из осажденного кобальт-железо-бор (CoFeB). Самый популярный изолирующий слой для MTJ изготовлен из кристаллического оксида магния (MgO) из-за его превосходного эффекта туннельного магнитосопротивления (TMR).В присутствии внешнего магнитного поля тонкая пленка TMR может «переключаться» между состояниями с высоким и низким электрическим сопротивлением, позволяя электронам туннелировать через слой MgO. В осажденной форме MgO аморфен, и для его кристаллического превращения требуется процесс отжига. MgO позволяет достичь очень высокого коэффициента TMR, в основном благодаря его превосходным свойствам когерентного туннелирования по сравнению с оксидом алюминия (AlOx).
Толщина слоя MgO в МТС обычно не превышает 1-3 нм.
Его можно наносить с помощью импульсной лазерной или молекулярно-лучевой эпитаксии, но наиболее распространенным методом является физическое осаждение из паровой фазы (PVD). В случае PVD выбор мишени включает осаждение либо из мишени MgO, либо из чистого металлического магния. Устройства энергонезависимой памяти, такие как STT-RAM, формируются непосредственно на комплементарной металл-оксид-полупроводниковой (CMOS) пластине. Серьезной проблемой является потеря выхода, связанная с генерацией частиц от мишени и экранированием. Тем не менее, образование частиц можно уменьшить за счет использования высококачественного сырья и жесткого контроля процесса во время целевого производственного процесса.
Увеличение выхода продукта
Materion использует технологии, предназначенные для уменьшения внутренних напряжений и дефектов поверхности, которые приводят к образованию частиц в мишенях из MgO и Mg. Примеси, которые, как известно, вызывают проблемы, уменьшаются или устраняются, а ключевые характеристики, такие как целевая плотность, прочность и чистота поверхности, максимально увеличиваются для увеличения выхода продукта.