Magnezijev kemični element

Magnezij (Mg), kemični element, ena od zemeljsko-zemeljskih kovin skupine 2 (IIa) periodične tabele in najlažja strukturna kovina. Njegove spojine se pogosto uporabljajo v gradbeništvu in medicini, magnezij pa je eden izmed elementov, ki so bistveni za celotno celično življenje.

zemeljsko-zemeljske kovine

so berilij (Be), magnezij (Mg), kalcij (Ca), stroncij (Sr), barij (Ba) in polmer (Ra).

Lastnosti elementov

atomsko število	12
atomska teža	24.305
tališče	650 ° C (1,202 ° F)
vrelišče	1.090 ° C
specifična težnost	1,74 pri 20 ° C (68 ° F)
oksidacijsko stanje	+2
konfiguracija elektronov	1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ²

Pojav, lastnosti in uporabe

Prvotno znan po spojinah, kot so Epsom soli (sulfat), magnezita ali magnezita alba (oksid) in magnezit (karbonat), srebrno beli element sam po sebi ni naraven. Leta 1808 ga je prvič izoliral sir Humphry Davy, ki je živo srebro izhlapel iz magnezijevega amalgama, ki je bil narejen z elektrolizo mešanice vlažne magnezije in živega oksida. Ime magnezij izvira iz Magnese, okrožja Tesalije (Grčija), kjer je bil prvič najden mineral magnezij alba.

Magnezij je osmi najpogostejši element v Zemljini skorji (približno 2,5 odstotka) in je po aluminiju in železu tretji najbolj obilno strukturno kovino. Njegova kozmična številčnost je ocenjena na 9,1 × 10 ⁵ atomov (na lestvici, kjer je številčnost silicija = 10 ⁶ atomov). Pojavlja se kot karbonati - magnezit, MgCO ₃ in dolomit, CaMg (CO ₃) ₂ - in v številnih običajnih silikatih, vključno s smukom, olivinom in večino vrst azbesta. Najdemo ga tudi kot hidroksid (brucit), klorid (karnalit, KMgCl ₃ ∙ 6H ₂ O) in sulfat (kieserit). Razdeljen je v mineralih, kot so serpentin, krizolit in meerschaum. Morska voda vsebuje približno 0,13 odstotka magnezija, večinoma kot raztopljeni klorid, ki daje svoj značilen grenak okus.

Magnezij se komercialno proizvaja z elektrolizo staljenega magnezijevega klorida (MgCl ₂), predelanega predvsem iz morske vode in z neposrednim reduciranjem njegovih spojin z ustreznimi reducirnimi snovmi - npr. Iz reakcije magnezijevega oksida ali kalciniranega dolomitov s ferosilicijem (postopek Pidgeon). (Glej predelavo magnezija.)

Nekoč so magnezij uporabljali za fotografski bliskav trak in prah, ker v fino razdeljeni obliki gori na zraku z močno belo svetlobo; še vedno najde uporabo v eksplozivnih in pirotehničnih napravah. Zaradi nizke gostote (le dve tretjini aluminija) je našel široko uporabo v vesoljski industriji. Ker pa ima čista kovina nizko strukturno trdnost, se magnezij večinoma uporablja v obliki zlitin - predvsem z 10 odstotki ali manj aluminija, cinka in mangana - za izboljšanje njegove trdote, natezne trdnosti in sposobnosti vlivanja, varjenja, in strojno. Za zlitine se uporabljajo vse tehnike vlivanja, valjanja, stiskanja in kovanja, nadaljnja izdelava dobljenega pločevine, plošče ali ekstrudiranja pa poteka z običajnimi postopki oblikovanja, spajanja in obdelave. Magnezij je najlažja strukturna kovina za strojno obdelavo in se pogosto uporablja, kadar je potrebno veliko število obdelovalnih postopkov. Magnezijeve zlitine imajo številne uporabe: uporabljajo se za dele letal, vesoljskih plovil, strojev, avtomobilov, prenosnih orodij in gospodinjskih aparatov.

Toplotna in električna prevodnost magnezija in tališče sta zelo podobni tistim iz aluminija. Medtem ko je aluminij napaden z alkalijami, vendar je odporen na večino kislin, je magnezij odporen na večino alkalij, vendar ga večina kislin zlahka napada, da sprosti vodik (krom in fluorovodikove kisline so pomembne izjeme). Pri normalnih temperaturah je stabilen na zraku in vodi zaradi nastanka tanke zaščitne kože oksida, vendar ga napada para. Magnezij je močno redukcijsko sredstvo in se uporablja za proizvodnjo drugih kovin iz njihovih spojin (npr. Titan, cirkonij in hafnij). Neposredno reagira z mnogimi elementi.

Magnezij se v naravi pojavlja kot zmes treh izotopov: magnezija-24 (79,0%), magnezija-26 (11,0%) in magnezija-25 (10,0%). Pripravljenih je devetnajst radioaktivnih izotopov; magnezij-28 ima najdaljši razpolovni čas, 20,9 ure, in je beta-oddajalec. Čeprav magnezij-26 ni radioaktiven, je hčerinski nuklid aluminija-26, ki ima razpolovno dobo 7,2 × 10 ⁵ let. V nekaterih meteoritih so ugotovili zvišano raven magnezija-26, pri določanju njihove starosti pa so uporabili razmerje magnezija-26 in magnezija-24.

Najboljši proizvajalci magnezija do drugega desetletja 21. stoletja so bili Kitajska, Rusija, Turčija in Avstrija.