Magnijs

Magnijs (Mg) , ķīmiskais elements, viens no periodiskās tabulas 2. (IIa) grupas sārmzemājiem un vieglākais strukturālais metāls. Tā savienojumi tiek plaši izmantoti būvniecībā un medicīnā, un magnijs ir viens no elementiem, kas ir būtisks visai šūnu dzīvei.

magnija ķīmiskās īpašības (daļa no elementu periodiskās tabulas attēlu kartes)

Enciklopēdija Britannica, Inc.



Elementa īpašības
atomu skaitlis12
atomu svars24,305
kušanas punkts650 ° C (1202 ° F)
vārīšanās punkts1090 ° C (1 994 ° F)
īpaša gravitāte1,74 pie 20 ° C (68 ° F)
oksidācijas stāvoklis+2
elektronu konfigurācija1 s dividivi s dividivi lpp 63 s divi

Notikums, īpašības un lietojumi

Sākotnēji zināms caur savienojumi piemēram, Epsom sāļi (sulfāts), magnēzija vai magnesia alba (oksīds) un magnezīts (karbonāts), pats sudrabaini baltais elements dabā nenotiek brīvi. Pirmo reizi to 1808. gadā izolēja sers Hamfrijs Deivijs, kurš iztvaicēja dzīvsudrabu no magnija amalgamas, kas iegūts, elektrolizējot mitras magnēzijas un dzīvsudraba oksīda maisījumu. Vārds magnijs nāk no Magnēzijas, Tesālijas rajona (Grieķija), kur minerāls magnēzija alba pirmo reizi tika atrasta.



Magnijs ir astotais visbiežāk sastopamais Zemes garozas elements (apmēram 2,5 procenti), un pēc alumīnija un dzelzs ir trešais visplašākais strukturālais metāls. Tās kosmiskā pārpilnība tiek lēsta kā 9,1 × 105atomi (skalā, kur silīcija pārpilnība = 106atomi). Tas notiek kā karbonāti - magnezīts, MgCO3un dolomīts, CaMg (CO3)divi—Un daudzos parastajos silikātos, ieskaitot talku, olivīnu un lielāko daļu azbesta veidu. Tas ir atrodams arī kā hidroksīds (brucīts), hlorīds (karnallīts, KMgCl3∙ 6HdiviO) un sulfāts (kieserīts). Tas tiek izplatīts tādās minerālvielās kā serpentīns, krizolīts un meerschaum. Jūras ūdens satur apmēram 0,13 procentus magnija, galvenokārt kā izšķīdušais hlorīds, kas piešķir tam raksturīgo rūgto garšu.

Magniju komerciāli ražo, izkausētā magnija hlorīda (MgCldivi), ko pārstrādā galvenokārt no jūras ūdens un tieši reducējot tā savienojumus ar piemērotiem reducētājiem, piemēram, no magnija oksīda vai kalcinēta dolomīta reakcijas ar ferosilīciju (Pidžonas process). ( Skat magnija apstrāde.)



Savulaik magnijs tika izmantots foto zibspuldzes lentei un pulverim, jo ​​smalki sadalītā veidā tas deg gaisā ar intensīvu baltu gaismu; tas joprojām tiek izmantots sprādzienbīstamās un pirotehniskās ierīcēs. Zema blīvuma dēļ (tikai divas trešdaļas no alumīnija) tas ir plaši izmantots aviācijas un kosmosa rūpniecībā. Tomēr, tā kā tīram metālam ir zema strukturālā izturība, magniju galvenokārt izmanto sakausējumi - galvenokārt ar 10 procentiem vai mazāk alumīnija, cinka un mangāna - lai uzlabotu tā cietību, stiepes izturību un spēju metināt, metināt un apstrādāt. Ar sakausējumiem tiek izmantotas liešanas, velmēšanas, ekstrudēšanas un kalšanas metodes, un iegūtās loksnes, plāksnes vai ekstrūzijas turpmāku izgatavošanu veic ar parastām formēšanas, savienošanas un apstrādes darbībām. Magnijs ir visvieglāk apstrādājamais konstrukcijas metāls, un to bieži lieto, ja ir nepieciešams liels skaits apstrādes darbību. Magnija sakausējumiem ir daudz pielietojumu: tos izmanto lidmašīnu, kosmosa kuģu, mašīnu, automašīnu, pārnēsājamu instrumentu un sadzīves tehnikas daļām.

Magnija siltuma un elektrovadītspēja un tā kušanas temperatūra ir ļoti līdzīga alumīnija siltumvadītspējai. Tā kā alumīnijam uzbrūk sārmi, bet tas ir izturīgs pret lielāko daļu skābju, magnijs ir izturīgs pret lielāko daļu sārmu, bet lielākā daļa skābju to viegli uzbrūk, lai atbrīvotu ūdeņradi (svarīgi izņēmumi ir hroma un fluorūdeņraža skābes). Normālā stāvoklī temperatūras tas ir stabils gaisā un ūdens jo veidojas plāna oksīda aizsargapvalks, bet tam uzbrūk tvaiks. Magnijs ir spēcīgs reducētājs, un to izmanto citu metālu ražošanai no to savienojumiem (piemēram, titāna, cirkonija un hafnija). Tas tieši reaģē ar daudziem elementiem.

Dabā magnijs sastopams kā trīs izotopu maisījums: magnijs-24 (79,0 procenti), magnijs-26 (11,0 procenti) un magnijs-25 (10,0 procenti). Sagatavoti deviņpadsmit radioaktīvie izotopi; magnijs-28 ir visilgākais Pus dzīve 20,9 stundās un ir beta izstarotājs. Lai gan magnijs-26 nav radioaktīvs, tas ir alumīnija-26 meitas nuklīds, kura pussabrukšanas periods ir 7,2 × 105gadiem. Dažos meteorītos ir konstatēts paaugstināts magnija-26 līmenis, un to vecuma noteikšanai ir izmantota magnija-26 un magnija-24 attiecība.



Lielākie magnija ražotāji 21. gadsimta otrajā desmitgadē bija Ķīna, Krievija, Turcija un Austrija.

Galvenie savienojumi

In savienojumi , magnijam praktiski vienmēr ir +2 oksidēšanās pakāpe divu to zaudēšanas vai dalīšanās dēļ 3 s elektroni. Tomēr ir maz koordinācijas savienojumu, kas pazīstami ar magnija un magnija saitēm, LMg ― MgL, kuros magnija centriem ir formāls +1 oksidācijas stāvoklis. Magnija karbonāts , MgCO3, dabā notiek kā minerāls magnezīts un ir svarīgs magnija elementu avots. To var mākslīgi ražot, iedarbojoties uz oglekļa dioksīdu uz dažādiem magnija savienojumiem. Bez smaržas baltajam pulverim ir daudz rūpnieciskas izmantošanas, piemēram, kā katlu un cauruļu siltumizolators un kā piedeva ēdiens , farmaceitiskie līdzekļi, kosmētika, gumijas, tintes un stikls . Tā kā magnija karbonāts ir gan higroskopisks, gan nešķīst ūdenī ūdens , tā bija oriģināla piedeva, ko izmantoja, lai galda sāls būtu brīvs pat augsta mitruma apstākļos.

magnija apstrāde

magnija apstrāde Produkti, kas izgatavoti no magnija: ugunsdzēsības starteris un skaidas, asinātājs un magnija lente. Markuss Brunners



Magnija hidroksīds , Mg (OH)divi, ir balts pulveris, ko lielos daudzumos ražo no jūras ūdens, pievienojot kaļķu pienu (kalcija hidroksīdu). Tā ir galvenā izejviela metāla magnija ražošanā un izmantota kā ugunsdroša piedeva. Ūdenī tā veido suspensiju, kas pazīstama kā magnēzija piens, kas jau sen ir izmantota kā antacīds un a caurejas līdzeklis .

Sālsskābes iedarbība uz magnija hidroksīdu rada magnija hlorīds , MgCldivi, bezkrāsaina, žāvējoša (ūdeni absorbējoša) viela, ko izmanto magnija metālu ražošanā, cementa ražošanā lieljaudas grīdas segumiem un kā piedevu Tekstils ražot. To izmanto arī sojas piena koagulēšanai tofū .



Grauzdējot magnija karbonātu vai magnija hidroksīdu, rodas skābeklis savienojums magnija oksīds , ko parasti sauc par magnēziju, MgO. Tā ir balta cietviela, ko izmanto augstas temperatūras ugunsizturīgo ķieģeļu, elektrisko un siltumizolatoru, cementu, mēslojuma, gumija un plastmasas. To lieto arī medicīniski kā caurejas un antacīdu līdzekļus.

ar ko pazīstama loka diāna

Magnija sulfāts , MgSO4ir bezkrāsaina kristāliska viela, kas veidojas, magnija hidroksīdam reaģējot ar sēra dioksīdu un gaisu. Magnija sulfāta hidrāta forma, ko sauc par kieserītu, MgSO4∙ HdiviO, notiek kā derīgo izrakteņu atradne. Sintētiski sagatavotu magnija sulfātu pārdod kā Epsom sāli, MgSO4∙ 7HdiviO. Rūpniecībā magnija sulfātu izmanto cementu un mēslošanas līdzekļu ražošanā, miecēšanā un krāsošanā; medicīnā tas kalpo kā tīrīšanas līdzeklis. Sakarā ar spēju viegli absorbēt ūdeni, bezūdens forma tiek izmantota kā žāvējošs līdzeklis (žāvēšanas līdzeklis).



Starp metālorganiskajiem magnija savienojumiem ir svarīgi Grignard reaģenti, kas sastāv no organiskas grupas (piem., Alkiliem un ariliem), halogēns atoms, izņemot fluoru, un magnijs. Tos izmanto daudzu citu organisko un organisko organisko savienojumu ražošanā.

Magnijs ir būtisks visām dzīvajām šūnām, jo ​​Mg2+jons ir saistīts ar kritiski svarīgiem bioloģiskiem polifosfāta savienojumiem DNS, RNS un adenozīna trifosfāts (ATP). Daudzi fermenti to darbībai ir atkarīgi no magnija. Apmēram viena sestā daļa tikpat bagātīga kā kālijs cilvēka ķermeņa šūnās magnijs ir nepieciešams kā enzīmu reakciju katalizators ogļhidrātu metabolismā. Būtisks ir arī magnijs veido no zaļā pigmenta hlorofila, kas sastopams praktiski visos augi , aļģes , un zilaļģes . The fotosintētisks augu funkcija ir atkarīga no hlorofila pigmentu darbības, kas kompleksa centrā satur magniju, slāpeklis - saturoša gredzenu sistēma (porfirīns). Šie magnija savienojumi ļauj gaismas enerģijai veicināt oglekļa dioksīda un ūdens pārveidošanos par ogļhidrātiem un skābekli un tādējādi tieši vai netieši nodrošina atslēgu gandrīz visiem dzīves procesiem.