מגנזיום (Mg), אלמנט כימי, אחת המתכות הבסיסיות-אדמה מקבוצה 2 (IIa) בטבלה המחזורית, והמתכת המבנית הקלה ביותר. תרכובותיו נמצאות בשימוש נרחב בבנייה וברפואה, ומגנזיום הוא אחד המרכיבים החיוניים לכל חיי הסלולר.
מתכת אלקליין-אדמה
הם בריליום (Be), מגנזיום (מג), סידן (Ca), סטרונציום (Sr), בריום (Ba), ורדיום (Ra).
מאפייני אלמנט
| מספר אטומי | 12 |
|---|---|
| משקל אטומי | 24.305 |
| נקודת המסה | 650 מעלות צלזיוס |
| נקודת רתיחה | 1,090 מעלות צלזיוס |
| כוח משיכה ספציפי | 1.74 ב 20 מעלות צלזיוס |
| מצב חמצון | +2 |
| תצורת האלקטרון | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 |
התרחשות, מאפיינים ושימושים
האלמנט הלבן הכספי עצמו אינו ידוע במקור באמצעות תרכובות כמו מלחי אפסום (הסולפט), מגנזיה או מגנזיה אלבה (התחמוצת) ומגנזיט (הקרבונט). זה מבודד לראשונה בשנת 1808 על ידי סר האמפרי דייווי, שאידף את הכספית מאמלגם מגנזיום, המיוצר על ידי אלקטרוליזציה של תערובת של מגנזיה לחה ותחמוצת כספית. השם מגנזיום מקורו במגנזיה, מחוז טסאלי (יוון) שם נמצא לראשונה המינרל מגנזיאה אלבה.
המגנזיום הוא היסוד השמיני ביותר בשכבה בקרום כדור הארץ (כ -2.5 אחוז) והוא, אחרי אלומיניום וברזל, המתכת השלישית בשפע בשפע. השפע הקוסמי שלו מוערך כ- 9.1 × 10 5 אטומים (בסולם בו שפע הסיליקון = 10 6 אטומים). זה מופיע כקרבונאטים - מגנזיט, MgCO 3 ודולומיט, CaMg (CO 3) 2 - וגם ברבים סיליקטים נפוצים, כולל טלק, אוליבין, ורוב סוגי האסבסט. זה נמצא גם כהידרוקסיד (ברוקיט), כלוריד (קרנליט, KMgCl 3 ∙ 6H 2 O), וגולפט (kieserite). הוא מופץ במינרלים כמו סרפנטין, כריסוליט ומרשראום. מי ים מכילים כ- 0.13 אחוז מגנזיום, לרוב כמו הכלוריד המומס, המקנה את טעמו המר האופייני.
מגנזיום מיוצר באופן מסחרי על ידי אלקטרוליזה של מגנזיום כלוריד מותך (MgCl 2), מעובד בעיקר ממי ים ועל ידי הפחתה ישירה של תרכובותיו עם חומרי הפחתה מתאימים - למשל, מתגובה של מגנזיום תחמוצת או דולומיט סידני עם פרוסיליקון (תהליך הפידגון). (ראה עיבוד מגנזיום.)
פעם, מגנזיום שימש לסרט פלאש ואבקה מצולמת, מכיוון שבצורה מחולקת דק הוא נשרף באוויר עם אור לבן עז. הוא עדיין מוצא יישום במכשירי נפץ ופירוטכניקה. בגלל הצפיפות הנמוכה שלו (רק שני שליש מזה של האלומיניום), הוא מצא שימוש נרחב בתעשייה האווירית. עם זאת, מכיוון שלמתכת הטהורה יש חוזק מבני נמוך, מגנזיום משמש בעיקר בצורת סגסוגות - בעיקר עם 10 אחוז או פחות מאלומיניום, אבץ ומנגן - כדי לשפר את הקשיות שלה, חוזק מתיחה ויכולת יציקה, מרותך, ומכונה. יציקות, גלגול, extruding, וטכניקות זיוף משמשים כולם עם הסגסוגות, וייצור נוסף של הסדין, הצלחת או ההשחמה המתקיים מתבצע על ידי פעולות יצירה, חיבור ועיבוד שבבי רגיל. מגנזיום הוא המתכת המבנית הקלה ביותר למכונה, ולעתים קרובות נעשה בו שימוש כאשר נדרשים מספר גדול של פעולות עיבוד. לסגסוגות מגנזיום יש מספר יישומים: הם משמשים לחלקי מטוסים, חלליות, מכונות, מכוניות, כלים ניידים ומכשירים ביתיים.
המוליכות התרמית והחשמלית של מגנזיום ונקודת ההיתוך שלו דומות מאוד לאלה של האלומיניום. בעוד שאלומיניום מותקף על ידי אלקליות אך עמיד לרוב החומצות, מגנזיום עמיד לרוב האלקליות אך מותקף בקלות על ידי מרבית החומצות בכדי לשחרר מימן (חומצות כרומיות ופלואוריות הן חריגות חשובות). בטמפרטורות רגילות הוא יציב באוויר ובמים בגלל היווצרות עור מגן של תחמוצת, אך הוא מותקף על ידי קיטור. המגנזיום הוא גורם צמצום רב עוצמה ומשמש לייצור מתכות אחרות מתרכובותיהם (למשל טיטניום, זירקוניום והפניום). זה מגיב ישירות עם אלמנטים רבים.
מגנזיום מופיע בטבע כתערובת של שלושה איזוטופים: מגנזיום -24 (79.0 אחוז), מגנזיום -26 (11.0 אחוז) ומגנזיום -25 (10.0 אחוז). הוכנו 19 איזוטופים רדיואקטיביים; מגנזיום -28 בעל אורך מחצית החיים הארוך ביותר, 20.9 שעות, והוא פולט בטא. למרות שמגנזיום -26 אינו רדיואקטיבי, זהו נוקליד הבת של אלומיניום -26, שיש לו מחצית חיים של 7.2 × 10 5 שנים. בכמה מטאוריטים נמצאו רמות גבוהות של מגנזיום -26, והיחס של מגנזיום -26 למגנזיום -24 שימש לקביעת גילן.
היצרנים המובילים של מגנזיום בעשור השני של המאה ה -21 כללו את סין, רוסיה, טורקיה ואוסטריה.
