Magnesiumkemiskt element

Magnesium (Mg), kemiskt element, en av de jordalkaliska metallerna i grupp 2 (IIa) i det periodiska systemet och den lättaste strukturella metallen. Dess föreningar används i stor utsträckning inom konstruktion och medicin, och magnesium är ett av de element som är viktiga för allt cellulärt liv.

jordalkalimetall

är beryllium (Be), magnesium (Mg), kalcium (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) och radium (Ra).

Elementegenskaper

atomnummer	12
atomvikt	24,305
smältpunkt	650 ° C (1 202 ° F)
kokpunkt	1 090 ° C (1 994 ° F)
Specifik gravitation	1,74 vid 20 ° C (68 ° F)
oxidationstillstånd	2
elektronkonfiguration	1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ²

Förekomst, egenskaper och användningsområden

Det ursprungligen kända genom föreningar som Epsom-salter (sulfat), magnesia eller magnesia alba (oxiden) och magnesit (karbonatet) förekommer inte det silviga vita elementet i naturen. Det isolerades först 1808 av Sir Humphry Davy, som avdunstade kvicksilveret från ett magnesiumamalgam framställt genom elektrolysering av en blandning av fuktig magnesiumoxid och kvicksilveroxid. Namnet magnesium kommer från Magnesia, ett distrikt i Tessalien (Grekland) där mineral magnesia alba först hittades.

Magnesium är det åttonde vanligaste elementet i jordskorpan (cirka 2,5 procent) och är, efter aluminium och järn, den tredje mest rikliga strukturella metallen. Dess kosmiska överflöd uppskattas till 9,1 × 10 ⁵ atomer (i en skala där överflödet av kisel = 10 ⁶ atomer). Det förekommer som karbonater - magnesit, MgCO ₃ och dolomit, CaMg (CO ₃) ₂ - och i många vanliga silikater, inklusive talk, olivin och de flesta typer av asbest. Det också finns som hydroxid (brucit), klorid (karnallit, KMgCl ₃ ∙ 6H ₂ O) och sulfat (kieserit). Det distribueras i mineraler som serpentin, krysolit och meerschaum. Havsvatten innehåller cirka 0,13 procent magnesium, mestadels som den upplösta kloriden, vilket ger sin karakteristiska bitter smak.

Magnesium produceras kommersiellt genom elektrolys av smält magnesiumklorid (MgCl ₂), bearbetas huvudsakligen från havsvatten och genom direkt reduktion av dess föreningar med lämpliga reduktionsmedel-t.ex., från reaktionen av magnesiumoxid eller kalcinerad dolomit med ferrokisel (den Pidgeon processen). (Se magnesiumbearbetning.)

Vid en tidpunkt användes magnesium för fotografiskt blixtband och pulver, eftersom det i finfördelad form brinner i luft med ett intensivt vitt ljus; den hittar fortfarande tillämpning i explosiva och pyrotekniska anordningar. På grund av dess låga täthet (endast två tredjedelar av aluminium) har den funnit omfattande användning inom flygindustrin. Eftersom den rena metallen har låg strukturell hållfasthet används magnesium emellertid främst i form av legeringar - främst med 10 procent eller mindre aluminium, zink och mangan - för att förbättra dess hårdhet, draghållfasthet och förmågan att gjutas, svetsas och bearbetade. Gjutning, valsning, strängsprutning och smidningstekniker utnyttjas alla med legeringarna, och ytterligare tillverkning av det resulterande arket, plattan eller strängsprutningen utförs genom normal formning, sammanfogning och bearbetning. Magnesium är den enklaste konstruktionsmetallen till maskin och har ofta använts när ett stort antal bearbetningsoperationer krävs. Magnesiumlegeringar har ett antal tillämpningar: de används för delar av flygplan, rymdskepp, maskiner, bilar, bärbara verktyg och hushållsapparater.

Den termiska och elektriska ledningsförmågan hos magnesium och dess smältpunkt är mycket lik aluminiums. Medan aluminium attackeras av alkalier men är resistent mot de flesta syror, är magnesium resistent mot de flesta alkalier men attackeras lätt av de flesta syror för att frigöra väte (krom- och fluorvätesyror är viktiga undantag). Vid normala temperaturer är det stabilt i luft och vatten på grund av bildandet av en tunn skyddshud av oxid, men den attackeras av ånga. Magnesium är ett kraftfullt reduktionsmedel och används för att producera andra metaller från deras föreningar (t.ex. titan, zirkonium och hafnium). Det reagerar direkt med många element.

Magnesium förekommer i naturen som en blandning av tre isotoper: magnesium-24 (79,0 procent), magnesium-26 (11,0 procent) och magnesium-25 (10,0 procent). Nitton radioaktiva isotoper har framställts; magnesium-28 har den längsta halveringstiden, 20,9 timmar, och är en betasändare. Även om magnesium-26 inte är radioaktiv, är det dotternukliden av aluminium-26, som har en halveringstid på 7,2 × 10 ⁵ år. Förhöjda nivåer av magnesium-26 har hittats i vissa meteoriter, och förhållandet mellan magnesium-26 och magnesium-24 har använts för att bestämma deras ålder.

De bästa producenterna av magnesium under det andra decenniet av 2000-talet inkluderade Kina, Ryssland, Turkiet och Österrike.