Magnézium (Mg), kémiai elem, a periódusos rendszer 2. csoportjának (IIa) alkáliföldfémeinek egyike és a legkönnyebb szerkezeti fém. Vegyületeit széles körben használják az építkezésben és az orvostudományban, és a magnézium az egyik eleme, amely nélkülözhetetlen az összes sejt életében.
alkáliföldfémek
a következők: berillium (Be), magnézium (Mg), kalcium (Ca), stroncium (Sr), bárium (Ba) és rádium (Ra).
Az elem tulajdonságai
| atomszám | 12 |
|---|---|
| atomtömeg | 24,305 |
| olvadáspont | 650 ° C (1,202 ° F) |
| forráspont | 1090 ° C (1,994 ° F) |
| fajsúly | 1,74 20 ° C-on (68 ° F) |
| oxidációs állapot | 2 |
| elektronkonfiguráció | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 |
Előfordulás, tulajdonságok és felhasználások
Az eredetileg olyan vegyületeken keresztül ismertek, mint az Epsom-sók (szulfát), a magnézium vagy a magnézium alba (az oxid) és a magnezit (a karbonát), maga az ezüstös fehér elem a természetben nem szabad. Elsőként 1808-ban Sir Humphry Davy izolálta, aki elpárologtatta a higanyt egy magnézium-amalgámból, amelyet a nedves magnézium és a higanoxid elegyének elektrolizálásával állítottak elő. A magnézium név Magnesia-ból származik, Thesszália (Görögország) kerületéből, ahol először az alba ásványi magneziát találták.
A magnézium a földkéreg nyolcadik legszélesebb eleme (körülbelül 2,5 százalék), és az alumínium és a vas után a harmadik legteljesebb szerkezeti fém. Kozmikus bőség becslések, mint 9,1 × 10 5 atomot (skálán, ahol a rengeteg szilícium = 10 6 atom). Karbonátokként - magnezit, MgCO 3 és dolomit, CaMg (CO 3) 2 - fordul elő, és sok szokásos szilikátban, beleértve a talkumot, az olivint és az azbeszt legtöbb fajtáját. Ez szintén megtalálható hidroxidban (brucit), kloridban (karnallit, KMgCl 3 ∙ 6H 2 O) és szulfátban (kieserit). Eloszlik olyan ásványokban, mint a szerpentin, a krizolit és a meerschaum. A tengervíz körülbelül 0,13% magnéziumot tartalmaz, főleg oldott klorid formájában, amely jellemzi keserű ízét.
A magnéziumot az olvadt magnézium-klorid (MgCl 2) elektrolízisével állítják elő, amelyet főleg tengervízből dolgoznak fel, és vegyületeit megfelelő redukálószerekkel közvetlenül redukálják - például magnézium-oxid vagy kalcinált dolomit és ferroszilícium reakciójával (Pidgeon-eljárás).. (Lásd a magnézium feldolgozást.)
Egyszerre a magnéziumot használták fényképes vaku szalaghoz és porhoz, mert finoman eloszlatott formában intenzív fehér fényben ég le; továbbra is alkalmazható robbanó- és pirotechnikai eszközökben. Kis sűrűsége miatt (csak az alumínium kétharmadának) széles körű felhasználást talált az űrrepülés területén. Mivel azonban a tiszta fém alacsony szerkezeti szilárdsággal bír, a magnéziumot főleg ötvözetek formájában használják - főleg legfeljebb 10% alumíniummal, cinkkel és mangánnal -, hogy javítsák keménységét, szakítószilárdságát és öntési, hegesztési képességét., és megmunkált. Öntés, hengerlés, extrudálás és kovácsolás technikákat alkalmaznak az ötvözetekkel, és a kapott lemez, lemez gyártását vagy az extrudálást további előállítása, összeillesztése és megmunkálása során hajtják végre. A magnézium a fémszerkezetben a legkönnyebben megmunkálható, és gyakran használják, amikor sok megmunkálási műveletre van szükség. A magnéziumötvözeteknek számos felhasználási területük van: repülőgépek, űrhajók, gépek, gépjárművek, hordozható szerszámok és háztartási készülékek alkatrészei.
A magnézium hő- és elektromos vezetőképessége és olvadáspontja nagyon hasonló az alumíniuméhoz. Míg az alumíniumot lúgok támadják meg, de a legtöbb savnak ellenállnak, a magnézium ellenáll a legtöbb lúgnak, de a legtöbb sav könnyen megtámadja a hidrogén felszabadítását (a króm- és a hidrogén-fluorid savak fontos kivételek). Normál hőmérsékleten stabil a levegőben és a vízben, mert vékony oxidvédő réteg képződik, de gőz támadja meg. A magnézium erőteljes redukálószer, és vegyületekből (pl. Titán, cirkónium és hafnium) más fémek előállítására használják. Közvetlenül reagál sok elemmel.
A magnézium a természetben három izotóp keverékeként fordul elő: magnézium-24 (79,0%), magnézium-26 (11,0%) és magnézium-25 (10,0%). Tizenkilenc radioaktív izotópot készítettek el; A magnézium-28 felezési ideje a leghosszabb, 20,9 óra, és béta-emitter. Bár a magnézium-26 nem radioaktív, ez a lánya nuklid alumínium-26, amelynek felezési ideje 7,2 × 10 5 év. Néhány meteoritban megnövekedett magnézium-26 szintet találtak, és a magnézium-26 magnézium-24 arányát használták életkoruk meghatározásához.
A 21. század második évtizedében a magnézium legnagyobb gyártói Kína, Oroszország, Törökország és Ausztria voltak.
