Kemisk magnesiumelement

Magnesium (Mg), kemisk element, et af jordalkalimetallerne i gruppe 2 (IIa) i det periodiske system og det letteste strukturelle metal. Dens forbindelser er vidt brugt i konstruktion og medicin, og magnesium er et af de elementer, der er essentielle for al cellulær liv.

jordalkalimetal

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

Elementegenskaber

Atom nummer	12
atomvægt	24,305
smeltepunkt	650 ° C (1,202 ° F)
kogepunkt	1.090 ° C (1.994 ° F)
specifik tyngdekraft	1,74 ved 20 ° C (68 ° F)
oxidationstilstand	+2
elektronkonfiguration	1s ² 2s ² 2p ⁶ 3s ²

Forekomst, egenskaber og anvendelser

Kendt oprindeligt gennem forbindelser såsom Epsom-salte (sulfat), magnesia eller magnesia alba (oxidet) og magnesit (carbonat), forekommer det sølvfarvede element i sig selv ikke frit i naturen. Det blev først isoleret i 1808 af Sir Humphry Davy, der fordampede kviksølvet fra et magnesiumamalgam fremstillet ved elektrolysering af en blanding af fugtig magnesia og kviksølvoxid. Navnet magnesium kommer fra Magnesia, et distrikt i Thessalien (Grækenland), hvor mineral magnesia alba først blev fundet.

Magnesium er det ottende mest rigelige element i jordskorpen (ca. 2,5 procent) og er efter aluminium og jern det tredje mest rigelige strukturelle metal. Dens kosmiske overflod estimeres til 9,1 × 10 ⁵ atomer (i en skala, hvor overfladen af silicium = 10 ⁶ atomer). Det forekommer som carbonater - magnesit, MgCO ₃ og dolomit, CaMg (CO ₃) ₂ - og i mange almindelige silikater, herunder talkum, olivin og de fleste former for asbest. Det også findes som hydroxid (brucit), chlorid (carnallit, KMgCl ₃ ∙ 6H ₂ O) og sulfat (kieserit). Det distribueres i mineraler såsom serpentin, chrysolit og meerschaum. Havvand indeholder ca. 0,13 procent magnesium, for det meste som det opløste klorid, som bibringer sin karakteristiske bitre smag.

Magnesium fremstilles kommercielt ved elektrolyse af smeltet magnesiumchlorid (MgClz ₂), behandlet hovedsagelig fra havvand og ved direkte reduktion af dets forbindelser med egnede reduktionsmidler-fx fra omsætningen af magnesiumoxid eller kalcineret dolomit med ferrosilicium (den Pidgeon processen). (Se magnesiumforarbejdning.)

På et tidspunkt blev magnesium brugt til fotografisk flashbånd og pulver, fordi det i fint delt form brænder i luft med et intenst hvidt lys; det finder stadig anvendelse i eksplosive og pyrotekniske enheder. På grund af dens lave tæthed (kun to tredjedele af aluminium) har den fundet udstrakt anvendelse i luftfartsindustrien. Da det rene metal har lav strukturel styrke, anvendes magnesium imidlertid hovedsageligt i form af legeringer - hovedsageligt med 10% eller mindre aluminium, zink og mangan - til at forbedre dens hårdhed, trækstyrke og evne til at støbes, svejses og bearbejdet. Støbe-, rulle-, ekstruderings- og smedningsteknikker benyttes alle sammen med legeringerne, og yderligere fremstilling af det resulterende ark, plade eller ekstrudering udføres ved normal formning, sammenføjning og bearbejdning. Magnesium er det nemmeste strukturelle metal til maskine og er ofte blevet brugt, når der kræves et stort antal bearbejdningsoperationer. Magnesiumlegeringer har en række anvendelser: de bruges til dele af fly, rumfartøjer, maskiner, biler, bærbare værktøjer og husholdningsapparater.

Den termiske og elektriske ledningsevne for magnesium og dets smeltepunkt ligner meget aluminiumets. Mens aluminium angribes af alkalier, men er modstandsdygtigt over for de fleste syrer, er magnesium modstandsdygtig over for de fleste alkalier, men angribes let af de fleste syrer for at frigive brint (krom- og fluoridsyrer er vigtige undtagelser). Ved normale temperaturer er det stabilt i luft og vand på grund af dannelsen af en tynd beskyttende oxid af hud, men den angribes af damp. Magnesium er et kraftfuldt reduktionsmiddel og bruges til at fremstille andre metaller fra deres forbindelser (f.eks. Titan, zirkonium og hafnium). Det reagerer direkte med mange elementer.

Magnesium forekommer i naturen som en blanding af tre isotoper: magnesium-24 (79,0 procent), magnesium-26 (11,0 procent) og magnesium-25 (10,0 procent). 19 radioaktive isotoper er blevet fremstillet; magnesium-28 har den længste halveringstid på 20,9 timer og er en beta-emitter. Selvom magnesium-26 ikke er radioaktiv, er det datternuklidet af aluminium-26, der har en halveringstid på 7,2 × 10 ⁵ år. Der er fundet forhøjede niveauer af magnesium-26 i nogle meteoritter, og forholdet mellem magnesium-26 og magnesium-24 er blevet brugt til at bestemme deres alder.

De bedste producenter af magnesium i det andet årti af det 21. århundrede omfattede Kina, Rusland, Tyrkiet og Østrig.