Kjemisk magnesiumelement

Magnesium (Mg), kjemisk element, en av jordalkalimetallene i gruppe 2 (IIa) i det periodiske systemet, og det letteste strukturelle metallet. Dens forbindelser er mye brukt i konstruksjon og medisin, og magnesium er et av elementene som er essensielle for alt cellulært liv.

jordalkalimetall

er beryllium (Be), magnesium (Mg), kalsium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) og radium (Ra).

Elementegenskaper

atomnummer	12
atomvekt	24,305
smeltepunkt	650 ° C (1 202 ° F)
kokepunkt	1 090 ° C (1 994 ° F)
spesifikk tyngdekraft	1,74 ved 20 ° C
oksidasjonstilstand	2
Elektronkonfigurasjon	1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ²

Forekomst, egenskaper og bruksområder

Kjent opprinnelig gjennom forbindelser som Epsom-salter (sulfatet), magnesia eller magnesia alba (oksydet) og magnesitt (karbonatet), og det sølvfarvede elementet i seg selv forekommer ikke fritt i naturen. Det ble først isolert i 1808 av Sir Humphry Davy, som fordampet kvikksølvet fra et magnesiumamalgam fremstilt ved elektrolysering av en blanding av fuktig magnesiumoxid og kvikksyreoksid. Navnet magnesium kommer fra Magnesia, et distrikt i Thessaly (Hellas) der mineral magnesia alba først ble funnet.

Magnesium er det åttende rikeste elementet i jordskorpen (ca. 2,5 prosent) og er, etter aluminium og jern, det tredje rikeste strukturelle metallet. Dens kosmiske overflod er estimert til 9,1 × 10 ⁵ atomer (i en skala der overflod av silisium = 10 ⁶ atomer). Det forekommer som karbonater - magnesitt, MgCO ₃ og dolomitt, CaMg (CO ₃) ₂ - og i mange vanlige silikater, inkludert talkum, olivin og de fleste typer asbest. Det er også funnet som hydroksid (brucitt), klorid (karnallitt, KMgCl ₃ ∙ 6 H ₂ O) og sulfat (kiseritt). Det distribueres i mineraler som serpentin, krysolitt og meerschaum. Sjøvann inneholder omtrent 0,13 prosent magnesium, mest som det oppløste klorid, som gir sin karakteristiske bitre smak.

Magnesium produseres kommersielt ved elektrolyse av smeltet magnesiumklorid (MgCl ₂), hovedsakelig behandlet fra sjøvann og ved direkte reduksjon av forbindelsene med passende reduksjonsmidler - for eksempel fra reaksjonen av magnesiumoksyd eller kalsinert dolomitt med ferrosilisium (Pidgeon-prosessen). (Se magnesiumbehandling.)

På en gang ble magnesium brukt til fotografisk blitzbånd og pulver, fordi det i finfordelt form brenner i luft med et intenst hvitt lys; den finner fremdeles anvendelse i eksplosive og pyrotekniske apparater. På grunn av den lave tettheten (bare to tredjedeler av aluminium) har den funnet utstrakt bruk i luftfartsindustrien. Men fordi det rene metallet har lav strukturell styrke, brukes magnesium i hovedsak i form av legeringer - hovedsakelig med 10 prosent eller mindre aluminium, sink og mangan - for å forbedre dens hardhet, strekkfasthet og evne til å støpes, sveises, og maskinert. Støping, rulling, ekstrudering og smiingsteknikker benyttes alle sammen med legeringene, og ytterligere fremstilling av det resulterende ark, plate eller ekstrudering utføres ved normal formings-, sammenføynings- og maskineringsoperasjoner. Magnesium er det enkleste konstruksjonsmetallet å maskin og har ofte blitt brukt når det kreves et stort antall maskinoperasjoner. Magnesiumlegeringer har en rekke bruksområder: de brukes til deler av fly, romskip, maskiner, biler, bærbare verktøy og husholdningsapparater.

Den termiske og elektriske ledningsevnen til magnesium og smeltepunktet ligner veldig på aluminium. Mens aluminium blir angrepet av alkalier, men er motstandsdyktig mot de fleste syrer, er magnesium motstandsdyktig mot de fleste alkalier, men blir lett angrepet av de fleste syrer for å frigjøre hydrogen (krom- og flussyre er viktige unntak). Ved normale temperaturer er det stabilt i luft og vann på grunn av dannelsen av en tynn beskyttende hud av oksid, men den blir angrepet av damp. Magnesium er et kraftig reduksjonsmiddel og brukes til å produsere andre metaller fra forbindelsene deres (f.eks. Titan, zirkonium og hafnium). Det reagerer direkte med mange elementer.

Magnesium forekommer i naturen som en blanding av tre isotoper: magnesium-24 (79,0 prosent), magnesium-26 (11,0 prosent) og magnesium-25 (10,0 prosent). Nitten radioaktive isotoper er utarbeidet; magnesium-28 har den lengste halveringstiden, 20,9 timer, og er en beta-emitter. Selv om magnesium-26 ikke er radioaktiv, er det datterukliden av aluminium-26, som har en halveringstid på 7,2 × 10 ⁵ år. Forhøyede nivåer av magnesium-26 er funnet i noen meteoritter, og forholdet mellom magnesium-26 og magnesium-24 har blitt brukt for å bestemme deres alder.

Topp produsentene av magnesium i det andre tiåret av det 21. århundre inkluderte Kina, Russland, Tyrkia og Østerrike.