Magnezij

Magnezij (Mg) , kemijski element, jedan od zemnoalkalijskih metala iz skupine 2 (IIa) periodnog sustava i najlakši strukturni metal. Njegova spojevi naširoko se koriste u građevinarstvu i medicini, a magnezij je jedan od elemenata bitnih za sav stanični život.

kemijska svojstva magnezija (dio slikovne karte Periodnog sustava elemenata)

Encyclopædia Britannica, Inc.



Svojstva elementa
atomski broj12
atomska težina24.305
talište650 ° C (1.202 ° F)
vrelište1.090 ° C (1.994 ° F)
specifična gravitacija1,74 na 20 ° C (68 ° F)
oksidacijsko stanje+2
elektronska konfiguracija1 s dvadva s dvadva str 63 s dva

Pojava, svojstva i namjene

Izvorno poznat kroz spojevi kao što su Epsomove soli (sulfat), magnezijev oksid ili magnezijeva alba (oksid) i magnezit (karbonat), sam srebrnobijeli element ne postoji u prirodi slobodan. Prvi ga je izolirao 1808. Sir Humphry Davy, koji je ispario živu iz magnezijevog amalgama nastalog elektrolizom smjese vlažne magnezije i živinog oksida. Ime magnezij potječe iz Magnezije, okruga Tesalije (Grčka) u kojem se nalazi mineral magnesia alba je prvi put pronađena.



Magnezij je osmi najrasprostranjeniji element u Zemljinoj kori (oko 2,5 posto) i, nakon aluminija i željeza, treći je najobilniji strukturni metal. Njegova kozmička brojnost procjenjuje se na 9,1 × 105atoma (na skali gdje je obilje silicija = 106atomi). Javlja se kao karbonati - magnezit, MgCO3i dolomit, CaMg (CO3)dva—I u mnogim uobičajenim silikatima, uključujući talk, olivin i većinu vrsta azbesta. Nalazi se i kao hidroksid (brucit), klorid (karnalit, KMgCl36HdvaO) i sulfat (kieserit). Rasprostranjen je u mineralima poput serpentina, krizolita i morskog mora. Morska voda sadrži oko 0,13 posto magnezija, uglavnom u obliku otopljenog klorida, što daje njezin karakterističan gorak okus.

Magnezij se komercijalno proizvodi elektrolizom rastopljenog magnezijevog klorida (MgCldva), obrađena uglavnom iz morske vode i izravnom redukcijom njezinih spojeva s prikladnim redukcijskim sredstvima - npr. reakcijom magnezijevog oksida ili kalciniranog dolomita s ferosilicijem (Pidgenov postupak). ( Vidjeti obrada magnezijem.)



Svojedobno se magnezij koristio za fotografsku bljeskalicu i prah, jer u fino podijeljenom obliku gori u zraku s intenzivnom bijelom svjetlošću; još uvijek nalazi primjenu u eksplozivnim i pirotehničkim sredstvima. Zbog niske gustoće (samo dvije trećine aluminijske) pronašao je široku primjenu u zrakoplovnoj industriji. Međutim, budući da čisti metal ima malu strukturnu čvrstoću, magnezij se uglavnom koristi u obliku legure - uglavnom s 10 posto ili manje aluminija, cinka i mangana - kako bi se poboljšala njegova tvrdoća, vlačna čvrstoća i sposobnost lijevanja, zavarivanja i obrade. Sve tehnike lijevanja, valjanja, ekstrudiranja i kovanja koriste se kod legura, a daljnja izrada rezultirajućeg lima, ploče ili istiskivanja provodi se uobičajenim postupcima oblikovanja, spajanja i obrade. Magnezij je najlakši strukturni metal za obradu i često se koristi kada je potreban velik broj strojnih postupaka. Magnezijeve legure imaju niz primjena: koriste se za dijelove zrakoplova, svemirskih letjelica, strojeva, automobila, prijenosnih alata i kućanskih aparata.

Toplinska i električna vodljivost magnezija i njegovo talište vrlo su slični onima kod aluminija. Dok aluminij napadaju lužine, ali je otporan na većinu kiselina, magnezij je otporan na većinu lužina, ali ga većina kiselina lako napada radi oslobađanja vodika (kromne i fluorovodonične kiseline su važne iznimke). U normalnom temperaturama stabilan je na zraku i voda zbog stvaranja tanke zaštitne kože oksida, ali napadnuta je parom. Magnezij je snažno redukcijsko sredstvo i koristi se za proizvodnju drugih metala iz njihovih spojeva (npr. Titan, cirkonij i hafnij). Izravno reagira s mnogim elementima.

Magnezij se u prirodi javlja kao smjesa tri izotopa: magnezija-24 (79,0 posto), magnezija-26 (11,0 posto) i magnezija-25 (10,0 posto). Pripremljeno je devetnaest radioaktivnih izotopa; magnezij-28 ima najdužu Pola zivota , u 20,9 sati, i beta je emiter. Iako magnezij-26 nije radioaktivan, to je nukleid nukleida aluminija-26, koji ima vrijeme poluraspada 7,2 × 105godine. U nekim su meteoritima pronađene povišene razine magnezija-26, a omjer magnezija-26 i magnezija-24 korišten je za određivanje njihove starosti.



Najveći proizvođači magnezija u drugom desetljeću 21. stoljeća bili su Kina, Rusija, Turska i Austrija.

Glavni spojevi

U spojevi , magnezij gotovo uvijek pokazuje +2 oksidacijsko stanje zbog gubitka ili dijeljenja svoja dva 3 s elektroni. Međutim, postoji mali broj koordinacijskih spojeva poznatih s magnezij-magnezijevim vezama, LMg g MgL, u kojima magnezijevi centri imaju formalno +1 oksidacijsko stanje. Magnezijev karbonat , MgCO3, javlja se u prirodi kao mineral magnezit i važan je izvor elementarnog magnezija. Može se umjetno proizvesti djelovanjem ugljičnog dioksida na razne magnezijeve spojeve. Bijeli prah bez mirisa ima mnoge industrijske namjene - npr. Kao toplinski izolator za kotlove i cijevi i kao aditiv u hrana , farmaceutske proizvode, kozmetiku, gumu, tinte i staklo . Kako je magnezijev karbonat higroskopan i netopiv u voda , to je bio izvorni dodatak koji se koristio za stvaranje kuhinjske soli u slobodnom tekućem stanju čak i u uvjetima visoke vlažnosti.

obrada magnezijem

prerada magnezija Proizvodi izrađeni od magnezija: starter i strugotina, oštrenje i magnezijeva vrpca. Markus Brunner



Magnezijev hidroksid , Mg (OH)dva, je bijeli prah proizveden u velikim količinama iz morske vode dodatkom vapnenog mlijeka (kalcijevog hidroksida). Primarna je sirovina u proizvodnji metala magnezija i korišten je kao vatrostalni dodatak. U vodi tvori suspenziju poznatu kao magnezijevo mlijeko, koja se dugo koristi kao antacid i laksativ .

Stvara se djelovanje klorovodične kiseline na magnezijev hidroksid magnezijev klorid , MgCldva, bezbojna, otopljena supstanca (koja upija vodu) koja se koristi u proizvodnji metala magnezijem, u proizvodnji cementa za teške podove i kao dodatak u tekstil proizvodnja. Također se koristi za zgrušavanje sojinog mlijeka u proizvodnji tofu .



Prženjem ili magnezijevim karbonatom ili magnezijevim hidroksidom nastaje kisik spoj magnezijev oksid , obično zvan magnezit, MgO. To je bijela krutina koja se koristi u proizvodnji visokotemperaturnih vatrostalnih opeka, električnih i toplinskih izolatora, cementa, gnojiva, guma i plastika. Također se medicinski koristi kao laksativ i antacid.

u kojem je okrugu san leandro

Magnezijev sulfat MgS04, je bezbojna kristalna tvar nastala reakcijom magnezijevog hidroksida sa sumpornim dioksidom i zrakom. Hidratni oblik magnezijevog sulfata koji se naziva kieserit, MgSO4∙ HdvaO, javlja se kao ležište minerala. Sintetički pripremljeni magnezijev sulfat prodaje se u obliku epsomske soli, MgSO4∙ 7HdvaO. U industriji se magnezijev sulfat koristi u proizvodnji cementa i gnojiva te u štavljenju i bojenju; u medicini služi kao purgativ. Zbog svoje sposobnosti da lako upija vodu, bezvodni oblik koristi se kao sredstvo za sušenje (sredstvo za sušenje).



Među organometalnim spojevima magnezija su važni Grignardovi reagensi, sastavljeni od organske skupine (npr. Alkila i arila), halogen atom koji nije fluor i magnezij. Oni se koriste u proizvodnji mnogih drugih vrsta organskih i organometalnih spojeva.

Magnezij je neophodan za sve žive stanice, kao Mg2+ion je uključen u kritično važne biološke polifosfatne spojeve DNA, RNA i adenozin trifosfat (ATP). Mnogi enzimi za svoje funkcioniranje ovise o magneziju. Otprilike šestina u izobilju kao kalij u stanicama ljudskog tijela magnezij je potreban kao katalizator enzimskih reakcija u metabolizmu ugljikohidrata. Magnezij je također bitan konstituirati zelenog pigmenta klorofila, koji se nalazi u gotovo svim bilje , alge , i cijanobakterija . The fotosintetski funkcija biljaka ovisi o djelovanju klorofilnih pigmenata koji sadrže magnezij u središtu kompleksa, dušik -sustav prstena koji sadrži (porfirin). Ovi magnezijevi spojevi omogućuju svjetlosnoj energiji da pokreće pretvorbu ugljičnog dioksida i vode u ugljikohidrate i kisik i tako izravno ili neizravno pruža ključ za gotovo sve žive procese.