E504 : Carbonate de magnésium

Le carbonate de magnésium est un sel inorganique incolore ou blanc. Dans la nature, il est également disponible sous forme minérale. Sa formule chimique brute est MgCO₃. Sa poudre est, entre autres, utilisée comme antitranspirant par les individus qui pratiquent une activité sportive régulièrement.

Caractéristiques du carbonate de magnésium

Cet additif alimentaire se retrouve le plus souvent sous quatre formes. La première est le sel anhydre, communément appelé « magnésite ». Viennent ensuite le barringtonite, le nesquehonite et la lansfordite, qui sont respectivement des di, tri et pentahydrates. Certains sels comme l’artinite, l’hydromagnésite et la dypingite sont aussi des minéraux.

Le carbonate de magnésium est constitué de cristaux trigonaux incolores ou blancs. Le sel anhydre est pratiquement insoluble dans l’eau, l’acétone et l’ammoniac. En outre, il réagit avec les acides. La magnésite cristallise dans la structure de la calcite, dans laquelle l’ion magnésium (Mg2+) est entouré de six atomes d’oxygène.

Origines du carbonate de magnésium

Durant plusieurs siècles, les substances issues du magnésium ont été utilisées avant même la production de sa forme élémentaire. Son carbonate était auparavant connu sous le nom Magnesia alba. En revanche, le nom « magnésie » faisait référence à l’oxyde de magnésium.

Le physicien et chimiste écossais Joseph Black a été le premier auteur à mentionner les composants à base de magnésium. Il les a décrites, en 1755, dans son ouvrage De humore acido cibis orto. Dans celui-ci, il a pris soin de mettre en avant les spécificités de la chaux (le carbonate de calcium) et du carbonate de magnésium. En effet, ces deux éléments étaient souvent confondus au XVIII^e siècle. Grâce à ses travaux, Black est considéré comme étant le scientifique ayant découvert le magnésium. Pourtant, il ne s’est pas penché sur sa forme élémentaire.

La solubilité de ce carbonate dans l’eau est faible. Par ailleurs, il possède des propriétés hygroscopiques. Pour ces raisons, ce dernier a été ajouté pour la première fois au sel, en 1911, afin qu’il s’écoule plus librement. Ainsi, la société de distribution de sel Morton Salt a adopté le slogan « When it rains it pours ». L’idée était de mettre en évidence que son sel contenant du MgCO₃ ne serait pas collant, même en présence d’humidité.

Structure et propriétés du carbonate de magnésium

Comme de nombreux carbonates métalliques courants du groupe 2, celui du magnésium réagit avec les acides aqueux pour libérer du dioxyde de carbone et de l’eau :

• MgCO₃ + 2 HCl → MgCl₂ + CO₂ + H₂O ;
• MgCO₃ + H₂SO₄ → MgSO₄ + CO₂ + H₂O.

À haute température, le MgCO₃ se décompose en oxyde de magnésium et en dioxyde de carbone : MgCO₃ → MgO + CO₂ (ΔH = +118 kJ/mol).

Ce processus, appelé calcination, est important pour la production d’oxyde de magnésium. La température de décomposition est de 350 °C. Toutefois, la calcination jusqu’à l’oxyde n’est généralement pas considérée comme complète en dessous de 900 °C. En réalité, la réabsorption du dioxyde de carbone libéré interfère avec la calcination.

Diverses utilisations du carbonate de magnésium

Ce composé chimique est privilégié dans différents domaines. En effet, il présente différents atouts.

Dans la construction

La magnésite permet avant tout de produire de l’oxyde de magnésium par calcination. Les minéraux de magnésite et de dolomie sont utilisés pour obtenir des briques réfractaires.

Dans le domaine du sport

Le carbonate de magnésium, le plus souvent appelé « craie », est également un agent asséchant pour les mains des athlètes. Il convient particulièrement à l’escalade, à la gymnastique, à l’haltérophilie et à d’autres activités physiques où une prise ferme est nécessaire.

Dans le domaine médical

Le MgCO₃ est un laxatif qui permet de soulager les intestins. De plus, à l’état pur, il constitue un antiacide idéal et un additif pour maintenir la fluidité du sel de table. Il peut être utilisé de cette manière, car il ne se dissout pas dans l’eau, mais seulement dans l’acide.

Dans d’autres secteurs

Le carbonate de magnésium sert à concevoir des revêtements de sol, des produits d’ignifugation et des dispositifs anti-incendie. Il permet aussi de fabriquer des produits cosmétiques, de la poudre à épousseter et du dentifrice.

Par ailleurs, ce sel inorganique est une matière de charge. Il agit comme suppresseur de fumée dans les plastiques. Il s’agit de même d’un agent de renforcement dans le caoutchouc néoprène.

En tant qu’additif alimentaire, cette substance est connue sous le nom de E504. Son seul effet secondaire connu est qu’il peut agir comme un laxatif à des concentrations élevées.

Le carbonate de magnésium revêt aussi un intérêt particulier en taxidermie. Il peut être mélangé à du peroxyde d’hydrogène pour créer une pâte qui est ensuite étalée sur les crânes afin de les blanchir.

Enfin, ce composé sert revêtement blanc mat pour les écrans de projection.