Magnezij (Mg) , kemični element, ena od zemeljskoalkalijskih kovin iz skupine 2 (IIa) periodnega sistema in najlažja konstrukcijska kovina. Svoje spojine se pogosto uporabljajo v gradbeništvu in medicini, magnezij pa je eden od elementov, ki so bistveni za celotno življenje celic.
Enciklopedija Britannica, Inc.
| atomsko število | 12. |
|---|---|
| atomska teža | 24.305 |
| tališče | 650 ° C (1,202 ° F) |
| vrelišče | 1.090 ° C (1.994 ° F) |
| specifična težnost | 1,74 pri 20 ° C (68 ° F) |
| oksidacijsko stanje | +2 |
| elektronska konfiguracija | 1. s dvadva s dvadva str 6.3. s dva |
Znan prvotno skozi spojine kot so Epsomove soli (sulfat), magnezijev oksid ali magnezijeva alba (oksid) in magnezit (karbonat), srebrno bel element sam v naravi ni prost. Leta 1808 ga je prvič izoliral Sir Humphry Davy, ki je živo srebro izhlapel iz magnezijevega amalgama, narejenega z elektrolizo mešanice vlažne magnezijevega oksida in živega oksida. Ime magnezija prihaja iz Magnezije, okrožja Tesalija (Grčija), kjer je mineralna magnesia alba je bila prvič najdena.
Magnezij je osmi najpogostejši element v zemeljski skorji (približno 2,5 odstotka) in je po aluminiju in železu tretja največja strukturna kovina. Njegova kozmična številčnost je ocenjena na 9,1 × 105.atomi (na lestvici, kjer je številčnost silicija 106.atomi). Pojavlja se kot karbonati - magnezit, MgCO3.in dolomit, CaMg (CO3.)dva—In v mnogih običajnih silikatih, vključno s smukec, olivin in večino vrst azbesta. Najdemo ga tudi kot hidroksid (brucit), klorid (karnalit, KMgCl3.∙ 6HdvaO) in sulfat (kieserit). Razdeljen je v mineralih, kot so serpentin, krizolit in morski sadež. Morska voda vsebuje približno 0,13 odstotka magnezija, večinoma v obliki raztopljenega klorida, ki mu daje značilen grenak okus.
Magnezij se komercialno proizvaja z elektrolizo staljenega magnezijevega klorida (MgCldva), ki se predela predvsem iz morske vode in z neposredno redukcijo njenih spojin z ustreznimi reduktorji - npr. iz reakcije magnezijevega oksida ali žganega dolomita s ferosilicijem (Pidgenov postopek). ( Glej obdelava magnezija.)
Včasih je bil magnezij uporabljen za fotografski bliskavico in prah, ker v fino razdeljeni obliki gori v 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 letalski in vesoljski industriji. Ker pa ima čista kovina nizko strukturno trdnost, se magnezij uporablja predvsem v obliki zlitine - v glavnem z 10 odstotki ali manj aluminija, cinka in mangana - za izboljšanje njegove trdote, natezne trdnosti in sposobnosti ulivanja, varjenja in obdelave. Vse tehnike litja, valjanja, ekstrudiranja in kovanja se uporabljajo pri zlitinah, nadaljnja izdelava nastale pločevine, plošče ali ekstrudiranja pa se izvaja z običajnimi postopki oblikovanja, spajanja in obdelave. Magnezij je najlažje obdelati konstrukcijsko kovino in se pogosto uporablja, kadar je potrebno veliko število postopkov obdelave. Magnezijeve zlitine imajo številne aplikacije: uporabljajo se za dele letal, vesoljskih plovil, strojev, avtomobilov, prenosnih orodij in gospodinjskih aparatov.
Toplotna in električna prevodnost magnezija in njegovo tališče sta zelo podobna kot pri aluminiju. Medtem ko aluminij napadajo lužine, vendar je odporen na večino kislin, je magnezij odporen na večino lužin, vendar ga večina kislin zlahka napada, da sprosti vodik (kromove in fluorovodikove kisline so pomembne izjeme). Običajno temperature je stabilen v zraku in vode zaradi tvorbe tanke zaščitne kože oksida, vendar jo napade para. Magnezij je močno redukcijsko sredstvo in se uporablja za proizvodnjo drugih kovin iz njihovih spojin (npr. Titan, cirkonij in hafnij). Neposredno reagira s številnimi elementi.
Magnezij se v naravi pojavlja kot mešanica treh izotopov: magnezija-24 (79,0 odstotka), magnezija-26 (11,0 odstotka) in magnezija-25 (10,0 odstotka). Pripravljenih je bilo devetnajst radioaktivnih izotopov; magnezij-28 ima najdaljšo polovično življenje , ob 20,9 urah, in je oddajnik beta. Čeprav magnezij-26 ni radioaktiven, je hčerinski nuklid aluminija-26, ki ima razpolovno dobo 7,2 × 105.letih. Pri nekaterih meteoritih so ugotovili povišano raven magnezija-26, pri določanju njihove starosti pa so uporabili razmerje med magnezijem-26 in magnezijem-24.
Med največjimi proizvajalci magnezija v drugem desetletju 21. stoletja so bile Kitajska, Rusija, Turčija in Avstrija.
V spojine , magnezij ima skoraj vedno +2 stopnjo oksidacije zaradi izgube ali delitve obeh 3 s elektroni. Obstaja pa majhno število koordinacijskih spojin, znanih z magnezijev-magnezijevimi vezmi, LMg ― MgL, v katerih imajo magnezijevi centri formalno +1 oksidacijsko stanje. Magnezijev karbonat , MgCO3., se v naravi pojavlja kot mineralna magnezit in je pomemben vir elementarnega magnezija. Umetno ga lahko proizvedemo z delovanjem ogljikovega dioksida na različne magnezijeve spojine. Bel prah brez vonja ima številne industrijske namene - npr. Kot toplotni izolator za kotle in cevi ter kot dodatek v hrano , farmacevtski izdelki, kozmetika, gumi, črnila in steklo . Ker je magnezijev karbonat higroskopen in v vodi netopen vode je bil prvotni dodatek, ki se uporablja za izdelavo jedilne soli, ki se samostojno pretaka tudi v pogojih visoke vlažnosti.
predelava magnezija Izdelki iz magnezija: zaganjalnik in ostružki, ostrenje in magnezijev trak. Markus Brunner
Magnezijev hidroksid , Mg (OH)dva, je bel prah, ki se v velikih količinah proizvaja iz morske vode z dodatkom apnenega mleka (kalcijevega hidroksida). Je primarna surovina za proizvodnjo kovinskega magnezija in je bila uporabljena kot ognjevarni dodatek. V vodi tvori suspenzijo, imenovano magnezijevo mleko, ki se že dolgo uporablja kot antacid in a odvajalo .
Proizvaja klorovodikova kislina na magnezijev hidroksid magnezijev klorid , MgCldva, brezbarvna, razmaščena snov (ki vpija vodo), ki se uporablja pri proizvodnji kovin magnezija, pri izdelavi cementa za težka tla in kot dodatek v tekstil proizvodnjo. Uporablja se tudi za koagulacijo sojinega mleka pri proizvodnji tofu .
Praženje bodisi magnezijevega karbonata bodisi magnezijevega hidroksida proizvaja kisik spojina magnezijev oksid , običajno imenovan magnezijev oksid, MgO. Je bela trdna snov, ki se uporablja pri izdelavi visokotemperaturnih ognjevzdržnih opek, električnih in toplotnih izolatorjev, cementov, gnojil, guma in plastika. Medicinsko se uporablja tudi kot odvajalo in antacid.
primer konflikta v ZDA in Afganistanu
Magnezijev sulfat , MgSO4., je brezbarvna kristalinična snov, ki nastane z reakcijo magnezijevega hidroksida z žveplovim dioksidom in zrakom. Hidratna oblika magnezijevega sulfata, imenovana kieserit, MgSO4.∙ HdvaO, se pojavlja kot nahajališče mineralov. Sintetično pripravljen magnezijev sulfat se prodaja v obliki epsomske soli, MgSO4.∙ 7HdvaO. V industriji se magnezijev sulfat uporablja pri izdelavi cementov in gnojil ter pri strojenju in barvanju; v medicini služi kot purgativ. Zaradi svoje sposobnosti, da hitro absorbira vodo, se brezvodna oblika uporablja kot sušilo (sredstvo za sušenje).
Med organometalnimi spojinami magnezija so pomembni Grignardovi reagenti, sestavljeni iz organske skupine (npr. Alkil in aril), halogen atom, ki ni fluor, in magnezij. Uporabljajo se za proizvodnjo mnogih drugih vrst organskih in organometalnih spojin.
Magnezij je bistven za vse žive celice, saj Mg2+ion sodeluje s kritično pomembnimi biološkimi polifosfatnimi spojinami DNA, RNA in adenozin trifosfat (ATP). Številni encimi so za svoje delovanje odvisni od magnezija. Približno šestina tako obilna kot kalij v celicah človeškega telesa je magnezij potreben kot katalizator za encimske reakcije pri presnovi ogljikovih hidratov. Tudi magnezij je bistvenega pomena predstavljajo zelenega pigmenta klorofila, ki ga najdemo v skoraj vseh rastlin , alg , in cianobakterije . The fotosintetski delovanje rastlin je odvisno od delovanja klorofilnih pigmentov, ki vsebujejo magnezij v središču kompleksa, dušik -obstojni obročni sistem (porfirin). Te magnezijeve spojine omogočajo, da svetlobna energija spodbuja pretvorbo ogljikovega dioksida in vode v ogljikove hidrate in kisik in tako neposredno ali posredno zagotavlja ključ za skoraj vse žive procese.
