MgOとMg(OH)2水溶液がフェノールフタレイン液では赤くなるのに、PH試験紙でPH10を示しません

質問

単純にMg(OH)2のPHが10.5であることを確認するために
MgOパウダー1.5mg(約1mm粒子を乳鉢で10-100μmに砕いたもの)に
PH7.0の沸騰させた水道水100ml（試しで純粋を使用するのがもったいなかったので）を
注ぎ込みスターラーで攪拌しました。
（文献によるとMg(OH)2の溶解度が0.9-1.2mg/100mlとのことなので、予定では沸騰水によりMgOがMg(OH)2に
変化しているつもりでした）

1分後、5分後、30分後、60分後、90分後とPH試験紙で確認しましたがPHが7.0のまま変化ありません。
同様にMgOも常温水で試したのですがPH試験紙はPH7.0のままでした(文献には水溶液はPH10.3とあったのですが）
ちなみにフェノールフタレインを滴下すると一瞬で赤くなります（MgO水溶液もMg(OH)2水溶液も）。
フェノールフタレインはPH約8.3-10で赤くなるということなので、このまま理解するとPH8.3以上なのに
PH試験紙ではPH7を示すというよくわからないことになっちゃってます。
（NaOH水溶液ではPH試験紙はPH12を示したので不良品ではないと思います）

何とか手持ちのMgOをMg(OH)2に変化させて、その変化をPHの観点から示したいのですが…。
（その他にMgOがMg(OH)2に変化したことを示す方法があれば教えてください）

以下のことは何か影響するのでしょうか
(1)MgOをパウダー化したものは通常のタッパーに保存していました。文献で空気中のCO2と反応して塩基性炭酸マグネシウム
になるとあったのですが、MgO水溶液が塩基性を示さないようになったりするのでしょうか。
(2)文献にはMgOをMg(OH)2にする際は沸騰させたままの水にMgOを添加するようになっているのですが、沸騰水をMgOに注ぎ込む
ことと何か異なるのでしょうか。
(3)フェノールフタレイン液は２年前に購入したものなので劣化とか関係あるのでしょうか
(4)MgOを水道水ではなく常温純水に混ぜたMgO水溶液もPH変化確認できませんでした(純水はPH6.0だったので6.0のまま)。
これもフェノールフタレインでは一瞬で赤くなりました。

回答No.3

indoken · ベストアンサー

余談になりますが、
お礼として書き込まれた本来の目的を達成するためということであれば、
この質問に書かれた事は、そもそも ほとんど関係が無いように、私には思われます。
状況が十分分からないこともあって、本来の目的を達成するための手順を示すことが出来ませんが、例えば、件の「木質系プラスチック」の水分活性の程度を測定すれば、MgOが存在しうるか、Mg(OH)2になっているはずか、判定できそうな気もします。

補足

申し訳ございません。もう一度本来の目的を記載させて頂きますので「水分活性」の測定について教えて頂けないでしょうか。
（本来の目的）プラスチックと木粉の複合材にMgOを添加し、加熱溶融して複合材を得ました。木粉に含まれる水分とMgOが加熱溶融時に反応してMg(OH)2が生成していると思われますが、Mg(OH)2が生成していることを確認する方法がわかりません。PH試験でできればと思ったのですがMgOもMg(OH)2も水溶液は弱アルカリ性であるため明確に識別できません。
「水分活性」を測定するという観点を持っておらず、またそれに関して無知であるためご教授頂きたいのですが、どのような測定機でどのような原理なのでしょうか。少し調べてみたところ、「構成成分と結合した水」に対して「湿度の変化で容易に移動や蒸発がおこる水」の割合とあったのですが・・・。よろしくお願いいたします。
現在は、IR、ラマンでは共存するOH（セルロースや水分）があると解析が難しいが、XRDならMgOとMg(OH)2を区別して検出することが可能かもしれないと聞いてそっちの方向でも検討中なのですが。。。

回答No.2

noname#160321

ＭgＯを粉末化したものは一般に「マグネシア」と呼ばれほとんど化学活性のない「セラミックス」の性質が主です。
確かに水にかすかに溶けますが、＃１のお答え通り、試験紙などはそれだけの濃度では変色する色素の分子数が少なすぎて色が変わらず、特に試験紙の場合は複数の色素を含ませてありますので、どれかの色素がかなり変色しないと目に見える結果にはなりません。
フェノールフタレインは非常に少数の分子が着色してもかなりはっきり観測できます。
ＭgＯ粉末では塩酸との反応も遅いでしょう。全部溶かしてからアルカリで中和して、やっとＭg(ＯＨ)2が得られます。

お礼

ご丁寧に回答いただき有難うございました。MgOとMg(OH)2を識別する簡単な方法があれば、それを転用してMgOを添加して押出した木質系プラスチックのMgOが高温で水と反応してMg(OH)2になっていることを何とか示したかったのですが・・・。なかなか難しいです。

回答No.1

indoken

食い違いは、緩衝作用に由来すると存じます。
試験紙に使われている濾紙や指示薬は、それ自体が酸やアルカリの性質を持っています。希薄な検液は、試験紙自身の性質によってpHが変化してしまうため、本当の値を示しません。お調べの水酸化マグネシウム溶液は10ppm程度で、濃度が水道水なみ以下の薄いものです。pH試験紙には、水道水や雨水のpH測定に向かない と注意書きされているはずです。
詳しくは下記URL他をお調べ下さい。
http://www.advantec.co.jp/japanese/hinran/tanpin/27_838.html

CO2との反応してしまっている可能性はあるでしょう。しかし、塩基性でなくなることはありません。

フェノールフタレイン液が劣化している可能性は小さいでしょう。

お礼

ご丁寧に回答いただき有難うございました。MgOとMg(OH)2を識別する簡単な方法があれば、それを転用してMgOを添加して押出した木質系プラスチックのMgOが高温で水と反応してMg(OH)2になっていることを何とか示したかったのですが・・・。なかなか難しいです。