L'ossido di magnesio, spesso chiamato magnesia o semplicemente ossido di magnesio, è un classico ossido di metallo alcalino-terroso con formula chimica MgO. Questa sostanza in polvere bianca ha un punto di fusione di 2852°C, un punto di ebollizione di 3600°C e una densità relativa di 3,58 (25°C). Mostra solubilità in soluzioni acide e in soluzioni di sali d'ammonio, mentre reagisce gradualmente con l'acqua per produrre idrossido di magnesio. Quando viene introdotto in una soluzione acquosa di anidride carbonica, forma bicarbonato di magnesio. Il composto tende ad assorbire umidità e anidride carbonica dall'atmosfera nel tempo e rilascia fumi irritanti quando riscaldato.
Le fonti principali per la produzione di ossido di magnesio includono magnesite (MgCO₃), dolomite (MgCO₃·CaCO₃) e acqua di mare. Il processo di produzione prevede la decomposizione termica della magnesite o della dolomite. In alternativa, l'acqua di mare trattata con idrossido di calcio produce un precipitato di idrossido di magnesio, che viene poi calcinato per ottenere ossido di magnesio. Un altro metodo di produzione utilizza salamoia di cloruro di magnesio ottenuta da acqua di mare o salamoia dopo l'estrazione del bromo; l'aggiunta di idrossido di sodio o carbonato di sodio produce idrossido di magnesio o carbonato basico di carbonato di magnesio precipitato, successivamente bruciato per ottenere ossido di magnesio. Attualmente, la Cina utilizza principalmente magnesite, dolomite, salamoia o blocchi di salamoia come materia primas.
Tra tutti i composti del magnesio, l'ossido di magnesio ha il volume di produzione più elevato, rappresentando circa tre quarti del totale dei prodotti industriali del magnesio. L'ossido di magnesio prodotto al di sotto dei 900°C è classificato come ossido di magnesio leggero, caratterizzato da bassa densità, ampia superficie specifica e notevole capacità di adsorbimento. Questa forma serve a molteplici scopi: come catalizzatore, additivo per gomma per migliorare le proprietà e componente del cemento di magnesio se miscelato con soluzione di cloruro di magnesio. Funziona come ritardante di fiamma nei materiali da costruzione, come antiacido e lassativo nelle applicazioni mediche (in particolare per l'iperacidità e le ulcere gastriche/duodenali, spesso combinato con carbonato di calcio costipante), e come additivo nei mangimi per animali e nei fertilizzanti per piante.
L'ossido di magnesio leggero prodotto tra 950-1050°C presenta una maggiore densità e una distribuzione granulometrica specifica più uniforme, mostrando una migliore compatibilità con l'acqua. Questa variante serve come agente separatore per le piastre in acciaio al silicio, prevenendo la sinterizzazione durante la lavorazione ad alta temperatura reagendo con il biossido di silicio superficiale per formare uno strato di silicato di magnesio. L'ossido di magnesio pesante, prodotto a 1500-1800°C, presenta alta densità, superficie specifica minima, eccezionale stabilità termica, reattività chimica ridotta (con minore reattività agli acidi e velocità di idratazione), rendendolo adatto per applicazioni refrattarie ad alta temperatura, inclusa la produzione di crogioli refrattari e rivestimenti per forni.
