في الكيمياء إن مركب هيدريد المغنيسيوم عبارة عن مركب كيميائي غير عضوي، يتكون من عنصري الهيدروجين والمغنيسيوم، له الصيغة الكيميائية التالية: (MgH2)، يمتلك نقطة انصهار أعلى من 250 درجة مئوية، وكثافة مقدارها 1.45، يكون على شكل بلورات بيضاء رباعي الزوايا، يخزن بعيدا عن المياه إذ أنه حساس للرطوبة.
هيدريد المغنيسيوم
هيدريد المغنيسيوم عبارة عن مسحوق رمادي فاتح، أو يكون على صورة مادة صلبة بلورية رمادية خشنة، أو بلورية بيضاء، يتفاعل هيدريد المغنيسيوم بعنف مع الماء وقد يشتعل عند ملامسته للهواء، ويستخدم هيدريد المغنيسيوم في صناعة مواد كيميائية أخرى، ويعمل على اختزال العوامل وتتفاعل بسرعة وخطورة مع الأكسجين ومع العوامل المؤكسدة الأخرى حتى الضعيفة منها، وبالتالي من المحتمل أن تشتعل عند ملامستها للكحول، علما أن الهيدريد غير متوافق مع الأحماض والكحوليات والأمينات والألدهيدات.
- يحتوي هيدريد المغنيسيوم على نسبة مقدارها بشكل تقريبي يساوي 8٪ من وزن الهيدروجين وقد تم دراسة مركب هيدريد المغنيسيوم مع الأخذ بعين الاعتبار أنه يمتلك احتمالية أن يكون وسيط من أجل حفظ الهيدروجين وتخزينه، وقد تم اكتشاف هيدريد المغنيسيوم في عام 1912 ميلادي، حيث حدث ذلك أثناء عملية الانحلال الحراري لمركب إيثيل يوديد المغنيسيوم (كاشف Grignard)، والذي قام بإنتاج كمية صغيرة منه.
- وفي عام 1951 ميلادي، تم الإبلاغ عن التحضير من العناصر لأول مرة باستخدام عملية الهدرجة المباشرة لمعدن المغنيسيوم (Mg) عند ضغط مرتفع ودرجة حرارة (200 جو، 500 درجة مئوية) مع يوديد المغنيسيوم كمحفز تبعا للمعادلة الكيميائية التالية:
Mg ＋ H2 → MgH2
- لقد تم فحص إنتاج درجة حرارة منخفضة من المغنيسيوم والهيدروجين وذلك باستخدام بلورات نانوية (Mg) المنتجة في المطاحن الكروية، حيث تشمل الاستعدادات الأخرى: أولا: هدرجة أنثراسين المغنيسيوم في ظروف معتدلة، ثانيا تفاعل ثنائي إيثيل المغنيسيوم مع (LiAlH4)، ثالثا: معقد من (MgH2) على سبيل المثال (MgH2 · THF) عن طريق تفاعل فينيل سيلان (C6H8Si) وثنائي بيوتيل المغنيسيوم في مذيبات الأثير أو الهيدروكربونات في وجود (THF (C4H8O)) باستخدام TMEDA) (Tetramethylethylenediamine ＝ (CH3) 2NCH2CH2N (CH3) 2)) كرابطة.
- هيدريد المغنيسيوم شديد الاشتعال، اشتعال تلقائي إذ أنه يشتعل تلقائيًا في الهواء ويشكل أكسيد المغنيسيوم والماء، يتفاعل مع الماء لتكوين محلول كاوي من هيدروكسيد المغنيسيوم وغاز الهيدروجين (H2) والحرارة الكافية لإشعال الهيدروجين المتطور، وقد يؤدي استنشاق الأبخرة أو المواد أو منتجات التحلل من هيدريد المغنيسيوم أو ملامستها إلى إصابة خطيرة أو الوفاة، قد تنتج محاليل أكالة عند ملامستها للماء، كما أنه سوف ينتج عن الحريق غازات مزعجة و / أو أكالة و / أو سامة.
استخدامات هيدريد المغنيسيوم
يستخدم المغنيسيوم في المقام الأول من أجل تصنيع السبائك الهيكلية خفيفة الوزن ولكن كثافته المنخفضة وتفاعله يجعل هذا الهيدريد المعدني جذابًا لتطبيقات تخزين الهيدروجين بكثافة طاقة عكسية عالية تبلغ 9 ميغا جول كلغ وسعة هيدروجين تبلغ 7.7٪ بالوزن.
ولقد جذب هذا اهتمامًا كبيرًا لمجتمع تخزين الهيدروجين لمدة نصف قرن، علما أن هناك عدد من العوائق الرئيسية لتسويق مخازن هيدروجين المغنيسيوم مثل درجة حرارة المخزن والحركية وقابلية التلوث، أما عن طرق مكافحة هذه العيوب فهي الطحن الكروي، والمحفزات المعدنية وأكسيد الفلز المحفزات.
- إن هيدريد المغنيسيوم مادة ذات أهمية قصوى لعدد من التقنيات والتطبيقات المختلفة، حيث أنه وبشكل أساسي تمتلك تطبيقات كمواد تخزين الهيدروجين لخلايا وقود (PEM)، نظرًا لكبرتها، سعة تخزين قابلة للعكس (7.6٪ كتلة) من الهيدروجين عالي النقاء، وكعامل حراري في نظام تخزين الطاقة في المصانع الحرارية بسبب ارتفاع المحتوى الحراري له، وفي تفاعلات الهدرجة ونزع الهيدروجين، وعلاوة على ذلك فإنه يحتوي على نسبة عالية من المغنيسيوم والذي يتواجد بوفرة عالية في الأرض.
- بالنسبة لأي من هذين التطبيقين، فإن حركية ملف تفاعلات الهدرجة – الهدرجة ذات أهمية قصوى، وقد كان قد ذكر في الأدبيات أن تفاعل نزع الهيدروجين هو عملية حساسة للغاية ويعتمد على عدد من المعلمات مثل التاريخ الحراري للعينة (على سبيل المثال، دورات تنشيط الهدرجة – نزع الهيدروجين).
- وهناك عيوب بنيوية في عينة تم إنتاجها بالطحن الميكانيكي، ووجد مواد مضافة مع أو بدون التأثير الحفزي، ضغط الغاز، إلخ، كما أنه قد تم التوضيح أن نقل الهيدروجين من خلال (Mg / MgH2) يجب أن يتم مراعاة حركية تفاعلات الهدرجة / نزع الهيدروجين وتأثيرها، وتكون إما عينات كبيرة أو مضغوطة يتم معالجتها.
