11 鎂帶表面的黑色物質成分是什麼

2021-02-10 C3H3化學

鎂帶表面的黑色物質成分是什麼？人們的看法有多種，比較流行的是兩種；氧化鎂、鹼式碳酸鎂。

    認為鎂條外表的黑色物質是氧化鎂的，大都從理論上做分析。他們認為鎂帶在空氣中燃燒生成白色的氧化鎂（MgO）粉末屬立方晶體，在在潮溼的空氣中與氧氣緩慢反應生成的氧化鎂具有片層狀晶格是灰黑色的。不同的晶體會對光有不同的色散，對光的色散不一樣，所以顏色不同。也有人認為 Mg條表面空氣中與氧氣緩慢反應生成的氧化鎂，薄膜很密緻，顆粒小，直徑小於光波波長的尺寸即失去了原有的顏色和光澤而呈黑色。
    還有人認為，所有的固體在超微顆粒狀態都呈現為黑色。尺寸越小，顏色愈黑，銀白色的鉑（白金）變成鉑黑。塊狀的鐵對可見光全反射，則是銀白色的，而鐵粉對可見光全吸收，則是黑色的。鈉在空氣中切割，其斷面很快被氧化生成Na2O。Na2O是白色固體，但斷面不是白色的而變得灰暗，這是由於對於光的吸收造成的。

    也有一些一線教師，讓學生進行探究實驗，通過實驗否定黑色物質是氫氧化鎂、碳酸鎂、鹼式碳酸鎂、氮化鎂，斷定只能是氧化鎂。總之，這一種結論，實際上只是從理論上說明氧化鎂可能呈現灰黑色，而沒有直接用實驗證明或從理論上論證鎂帶表面的黑色物質是氧化鎂而不是其他。

    持第二種意見的，認為鎂條外表的黑色物質是鹼式碳酸鎂。他們認為，鎂露置在空氣中，只能與氧氣、二氧化碳、水蒸氣、氮器氣化合，生成物只可能是氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂、鹼式碳酸鎂、氮化鎂。而氧化鎂、氫氧化鎂、碳酸鎂都是白色的，氮化鎂是淡黃綠色的。只可能是鹼式碳酸鎂。

    一些教師也在文章中介紹，他們組織學生進行實驗探究證明鎂條外表的黑色物質是鹼式碳酸鎂。例如, 安徽嶽西湯池中學，新疆克拉瑪依市第六中學的李沁芳、呂秀麗老師的文章「鎂條的灰黑色「外衣」到底是由什麼組成的?」（見維普資訊網www.cqvip.com <</SPAN>化學教學>2005年，第4期 "實驗與創新思維"）

      

也有觀點通過實驗證明，鎂帶表面的黑色物質，既不是單純的鎂本身，或氧化鎂MgO薄膜，也不是簡單的氫氧化鎂，而是組成和結構較為複雜的MgO ·nH2O

1.銀白色的鎂帶放在空氣中，之所以會變黑，是因為鎂與空氣中的氧氣和水蒸氣共同作用；或者先與空氣中的氧氣反應生成氧化鎂，然後，再與水蒸氣作用生成黑色的疏鬆的MgO ·nH2O，這個組成與鐵鏽的組成Fe2O3 ·nH2O相似，鎂帶在空氣中放置的時間越長，生成的MgO ·nH2O就越多，鎂帶表面的黑色就越深。

2. 生成的MgO·nH2O，在鎂帶表面形成一層膜，隨著MgO ·  nH2O，的增多，這個膜就越來越緻密，從而對鎂帶的裡層起保護作用，使裡面的鎂不至於被鏽蝕，這點與鐵鏽回然不同。

3.鎂帶表面的處理，過去常用砂紙摩擦，處理過程比較麻煩，效果也不佳，鑑於鎂帶表面的黑色物質可溶解於稀酸的性質，可改用化學方法處理。即將鎂帶浸入稀酸中片刻，待表面黑色物質溶解完畢，再用蒸餾水衝洗乾淨，就可得到銀白色的鎂帶，處理效果很好。

   有些地區還以此為題來考查學生的學習探究能力。在沒有確實的證據說明灰黑色物質就是鹼式碳酸鎂的情況下，設計試題是不妥當的。

參考文獻：

1 http://blog.sina.com.cn/s/blog_51d 51c340101phum.html

2王雲生老師博客：http://blog.sina.com.cn/jiaotanxishi

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