洗濯マグちゃんに出来た被膜を、クエン酸で除去する仕組みを化学式で解説します

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マグちゃんを使用していると、効果が薄れてくると感じたことありますよね?
それって被膜が原因で、なにやらクエン酸で除去するらしい。そう思ってこの記事にたどり着いたかと思います。

結論から言うと、マグちゃんに出来た被膜はクエン酸で除去できます

具体的なお手入れ方法はこちらの記事でも紹介しています。

しかしどういう作用機序でマグネシウムに被膜が出来て、その被膜をクエン酸で除去できるのか、知りたくないですか?

今回はマグネシウムの特性から、何故被膜ができるのか、何故クエン酸でその被膜が除去されるのかを化学式で解明する、ちょっとマニアックな記事となっています。

この記事を読めばもっとマグちゃんのことがわかる、マグネシウムペレットの可能性が広がる、そんな記事となっております。

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まずはマグネシウムと水で水素が発生する仕組みを考える

そもそもマグネシウムってなんだろう?と思って調べてみたところ、日本マグネシウム協会にマグネシウムの特性がまとまっていたので一部を引用させていただきます。全容を知りたい方は上記リンクから飛んでください。

・マグネシウムは大気中の炭酸ガスや亜硫酸ガス、湿気と反応し酸化物、硫化物、水酸化物の皮膜を生ずる
・高温水や塩化物を含む水溶液中では水と反応し、水素ガスを発生しながら水酸化マグネシウム(Mg(OH)2)を形成する。

マグちゃんの色々な紹介サイト等で、マグネシウムに出来る被膜は酸化によってできる酸化マグネシウムであるという表記があったので調べてみました。結果的には、水道水(塩化物を含む水)と反応して出来る被膜は水酸化マグネシウムである?と、私は結論づけました。(あくまで推測です。詳しい方がいたらこっそり教えてください)

つまり、マグネシウムと水が反応して水酸化マグネシウムと水素が発生する化学式はこうなります。

マグネシウム+水→水酸化マグネシウム+水素
Mg+2H₂O→Mg(OH)2+H₂
つまり、マグネシウムをお手入れするためには水酸化マグネシウムの皮膜を取り除けばよいということがわかりました。
(酸化?水酸化?して黒くなった、我が家のマグちゃんの様子)

マグネシウムに付着した皮膜を取り除くには酢酸が必要?

水酸化マグネシウムをマグネシウムに戻すには、酢酸が効果的とネットでも話題だったので、私はどうせ酸なら同じだろうと思ってクエン酸を使用していました。

ではまず、なぜ酢酸が効果的なのでしょうか?

水酸化マグネシウムに酢酸を混ぜると、酢酸マグネシウム(四水和物)と水に分解されます。

酢酸+水酸化マグネシウム→酢酸マグネシウム+水
2CH3COOH+Mg(OH)2→Mg(CH3COO)2+2H₂O

酢酸マグネシウム(四水和物)は水に溶けやすい性質にあるので、水に薄めた酢酸と一緒にマグネシウムを洗うと、外側の被膜が水に溶けるという仕組みです。

ちなみに、酢酸は純マグネシウムにも反応してしまうので、あまり長時間浸してしまうと、マグネシウム自体がどんどん溶けていってしまうので注意する必要があります。

酢酸+マグネシウム→酢酸マグネシウム+水素
2CH3COOH+Mg→Mg(CH3COO)2+H₂
酢酸に浸したときに出てる泡は水素なんですね、きっと。楽しくてついブクブクしてるのが楽しくなっちゃいますが、ほどほどで取り出しましょう。
(酸と反応してぶくぶくしているマグちゃんの様子)

マグネシウムに付着した皮膜を取り除くにはクエン酸も有効

ちなみに私が使っていたクエン酸は酢酸とは違うので(勘違いしてました)、違う化学式になります。
結果的には被膜が溶け出すということに変わりはないようです。
クエン酸+水酸化マグネシウム→クエン酸マグネシウム+水
C6H8O7+Mg(OH)2→MgC6H6O7+H₂O
クエン酸+マグネシウム→クエン酸マグネシウム+水素
C6H8O7+Mg→MgC6H6O7+H₂

金属は酸性に浸すと溶け出すということですね。


(被膜が取り除かれて、割とキレイになったマグちゃんの様子)

まとめ

色々調べた結果、以下のことがわかりました。

  1. マグちゃん(マグネシウム)に付着する被膜は水酸化被膜?
  2. 金属に出来た被膜は酸性の溶液で除去できる
  3. 酸性の溶液は被膜だけでなく、金属(マグネシウム)自体も溶かしてしまう
  4. マグネシウムとクエン酸が反応して出るガスは水素

正しい知識を持ってお手入れすれば、洗浄効果が保たれたマグちゃんで洗濯が出来そうですね。

 

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