Magneesium (Mg), keemiline element, üks perioodilise tabeli 2. rühma (IIa) leelismuldmetallidest ja kõige kergem struktuurmetallis. Selle ühendeid kasutatakse laialdaselt ehituses ja meditsiinis ning magneesium on üks elemente, mis on vajalik kogu raku eluks.
leelismuldmetall
on berüllium (Be), magneesium (Mg), kaltsium (Ca), strontsium (Sr), baarium (Ba) ja raadium (Ra).
Elemendi omadused
| aatomnumber | 12 |
|---|---|
| aatommass | 24.305 |
| sulamispunkt | 650 ° C (1202 ° F) |
| keemispunkt | 1090 ° C (1,994 ° F) |
| erikaal | 1,74 temperatuuril 20 ° C (68 ° F) |
| oksüdatsiooni olek | +2 |
| elektronide konfiguratsioon | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 |
Esinemine, omadused ja kasutusalad
Algselt tuntud selliste ühendite kaudu nagu Epsomi soolad (sulfaat), magneesiumoksiid või magnesia alba (oksiid) ja magnesiit (karbonaat), ei esine hõbevalge element ise looduses vaba. Esmakordselt eraldas selle 1808. aastal Sir Humphry Davy, kes aurustas elavhõbeda magneesiumamalgaamist, mis oli valmistatud niiske magneesiumi ja elavhõbeoksiidi segu elektrolüüsiga. Nimi magneesium pärineb Magnesiast, Thessaly (Kreeka) linnaosast, kus mineraalmagneesium alba esmakordselt leiti.
Magneesium on kaheksas suurusjärgus element maakoores (umbes 2,5 protsenti) ning on alumiiniumi ja raua järel suuruselt kolmas struktuurne metall. Selle kosmiliseks arvukuseks hinnatakse 9,1 × 10 5 aatomit (skaalal, kus räni arvukus = 10 6 aatomit). See esineb karbonaatidena - magnesiidina, MgCO 3 ja dolomiidina, CaMg (CO 3) 2 - ning paljudes tavalistes silikaatides, sealhulgas talk, oliviin ja enamus erinevaid asbesti. Seda leidub ka hüdroksiidina (brutsiit), kloriidina (karnaliit, KMgCl 3 · 6H 2 O) ja sulfaadina (kieseriit). See on jaotatud sellistes mineraalides nagu serpentiin, krüsoliit ja mereschaum. Merevesi sisaldab umbes 0,13 protsenti magneesiumi, peamiselt lahustunud kloriidina, mis annab sellele iseloomuliku mõru maitse.
Magneesium on kaubanduslikult elektrolüüsi teel sula magneesiumkloriidi (MgCl 2), töödeldakse eelkõige mereveest ning otsesel redutseerimisel selle ühendid sobivate redutseerijad-nt reaktsioonist magneesiumoksiidi või kaltsineeritud dolomiit ferrosiliitsium (edaspidi Pidgeon protsess). (Vaadake magneesiumi töötlemist.)
Korraga kasutati magneesiumi fotovälklaua ja pulbri jaoks, kuna peenestatud kujul põleb see intensiivse valge valgusega õhus; see leiab endiselt kasutamist plahvatusohtlikes ja pürotehnilistes seadmetes. Madala tiheduse tõttu (ainult kaks kolmandikku alumiiniumist) on see leidnud laialdast kasutamist kosmosetööstuses. Kuna puhtal metallil on madal konstruktsioonitugevus, kasutatakse magneesiumi peamiselt sulamite kujul - peamiselt koos alumiiniumi, tsingi ja mangaaniga kuni 10 protsenti -, et parandada selle kõvadust, tõmbetugevust ja valamise, keevitamise võimet., ja mehaaniliselt töödeldud. Valu, valtsimise, ekstrudeerimise ja sepistamise tehnikaid kasutatakse kõik koos sulamitega ja saadud lehe, plaadi edasine valmistamine või ekstrusioon viiakse läbi tavaliste vormimis-, liitmis- ja töötlemistoimingutega. Magneesium on metallist kõige lihtsamini töödeldav ja seda on sageli kasutatud, kui on vaja teha palju töötlemistoiminguid. Magneesiumsulamitel on mitmeid rakendusi: neid kasutatakse õhusõidukite, kosmoseaparaatide, masinate, autode, kaasaskantavate tööriistade ja kodumasinate osade jaoks.
Magneesiumi soojus- ja elektrijuhtivus ning sulamistemperatuur on väga sarnased alumiiniumiga. Kui alumiiniumit ründavad leelised, kuid see on enamiku hapete suhtes vastupidav, siis magneesium on vastupidav enamike leeliste suhtes, kuid enamik happeid ründab seda vesiniku vabastamiseks (kroom- ja vesinikfluoriidhapped on olulised erandid). Normaalsetel temperatuuridel on see õhus ja vees stabiilne, kuna moodustub õhuke oksiidist kaitsev nahk, kuid seda ründab aur. Magneesium on võimas redutseerija ja seda kasutatakse nende ühenditest teiste metallide (nt titaan, tsirkoonium ja hafnium) tootmiseks. See reageerib paljude elementidega otse.
Magneesium esineb looduses kolme isotoobi seguna: magneesium-24 (79,0 protsenti), magneesium-26 (11,0 protsenti) ja magneesium-25 (10,0 protsenti). Valmistatud on 19 radioaktiivset isotoopi; magneesium-28 on pikima poolväärtusajaga, 20,9 tunni pärast, ja on beetaemitaja. Ehkki magneesium-26 ei ole radioaktiivne, on see alumiiniumi-26 tütarnukliid, mille poolestusaeg on 7,2 × 10 5 aastat. Mõnedes meteoriitides on leitud kõrgendatud magneesiumi-26 sisaldust ning nende vanuse määramisel on kasutatud magneesiumi-26 ja magneesiumi-24 suhet.
21. sajandi teise kümnendi suurimad magneesiumi tootjad olid Hiina, Venemaa, Türgi ja Austria.
