แมกนีเซียมในรูปแบบที่บริสุทธิ์ที่สุด แมกนีเซียมเป็นโลหะที่สำคัญสำหรับอุตสาหกรรมและชีวิตมนุษย์

มก. แมกนีเซียม

แมกนีเซียม(lat. Magnesium), Mg (อ่านว่า "แมกนีเซียม") ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม IIA ในยุคที่สามของระบบธาตุ Mendeleev เลขอะตอม 12 มวลอะตอม 24.305 แมกนีเซียมธรรมชาติประกอบด้วยนิวไคลด์ที่เสถียรสามชนิด: 24 มก. (78.60% โดยมวล), 25 มก. (10.11%) และ 26 มก. (11.29%) การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมที่เป็นกลางคือ 1s 2 2s 2 p 6 3s 2 ตามที่แมกนีเซียมในสารประกอบที่เสถียรเป็นไดวาเลนต์ (สถานะออกซิเดชัน +2) แมกนีเซียมที่เป็นสสารอย่างง่ายคือโลหะที่เบา สีขาวเงินแวววาว

คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมี:แมกนีเซียมโลหะมีตาข่ายคริสตัลหกเหลี่ยม จุดหลอมเหลว 650°C, จุดเดือด 1105°C, ความหนาแน่น 1.74 g/cm3 (แมกนีเซียมเป็นโลหะที่เบามาก มีเพียงแคลเซียมและโลหะอัลคาไลเท่านั้นที่เบากว่า) ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของแมกนีเซียม Mg / Mg 2+ คือ 2.37V ในชุดของศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน จะอยู่หลังโซเดียมหน้าอะลูมิเนียม

พื้นผิวของแมกนีเซียมถูกปกคลุมด้วยฟิล์มหนาแน่นของ MgO ออกไซด์ ซึ่งภายใต้สภาวะปกติ จะช่วยปกป้องโลหะจากการถูกทำลายต่อไปได้อย่างน่าเชื่อถือ เมื่อโลหะถูกทำให้ร้อนจนมีอุณหภูมิสูงกว่า 600°C เท่านั้นที่โลหะจะติดไฟในอากาศ แมกนีเซียมเผาไหม้ด้วยการปล่อยแสงจ้า ซึ่งเป็นองค์ประกอบสเปกตรัมที่ใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ ดังนั้น ในอดีต ช่างภาพในสภาวะแสงน้อยจึงถ่ายภาพด้วยแสงจากเทปแมกนีเซียมที่ลุกไหม้ เมื่อแมกนีเซียมถูกเผาไหม้ในอากาศ จะเกิดผงสีขาวหลวมๆ ของแมกนีเซียมออกไซด์ MgO:

2Mg + O 2 \u003d 2MgO

แมกนีเซียมไนไตรด์ Mg 3 N 2 จะเกิดขึ้นพร้อมกันกับออกไซด์:

3Mg + N 2 \u003d มก. 3 N 2.

แมกนีเซียมไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็น (หรือแม่นยำกว่านั้นคือทำปฏิกิริยา แต่ช้ามาก) แต่ทำปฏิกิริยากับน้ำร้อนและเกิดการตกตะกอนสีขาวของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ Mg (OH) 2:

มก. + 2H 2 O \u003d มก. (OH) 2 + H 2.

หากแถบแมกนีเซียมถูกจุดไฟและจุ่มลงในแก้วน้ำ การเผาไหม้ของโลหะจะดำเนินต่อไป ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาระหว่างปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับน้ำจะติดไฟในอากาศทันที การเผาไหม้ของแมกนีเซียมยังคงดำเนินต่อไปในบรรยากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์:

2Mg + CO 2 \u003d 2MgO + C

ความสามารถของแมกนีเซียมในการเผาไหม้ทั้งในน้ำและในบรรยากาศของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ทำให้การดับไฟที่โครงสร้างที่ทำจากแมกนีเซียมหรือโลหะผสมเผาไหม้ได้ยากขึ้นอย่างมาก

แมกนีเซียมออกไซด์ MgO เป็นผงสีขาวที่ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ มันเคยถูกเรียกว่าแมกนีเซียไหม้หรือแมกนีเซียเฉยๆ ออกไซด์นี้มีคุณสมบัติพื้นฐานคือทำปฏิกิริยากับกรดต่างๆ เช่น

MgO + 2HNO 3 \u003d Mg (NO 3) 2 + H 2 O

Mg ฐาน (OH) 2 ที่สอดคล้องกับออกไซด์นี้มีความแข็งแรงปานกลาง แต่ไม่ละลายในน้ำ สามารถรับได้โดยการเติมอัลคาไลลงในสารละลายของเกลือแมกนีเซียม:

2NaOH + MgSO 4 \u003d Mg (OH) 2 + Na 2 SO 4.

เนื่องจากแมกนีเซียมออกไซด์ MgO ไม่ก่อตัวเป็นด่างเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ และฐานแมกนีเซียม Mg (OH) 2 ไม่มีคุณสมบัติเป็นด่าง แมกนีเซียมซึ่งแตกต่างจาก "สหาย" แคลเซียม สตรอนเทียม และแบเรียม จึงไม่ได้อยู่ในจำนวนของอัลคาไลน์เอิร์ธ โลหะ

โลหะแมกนีเซียมที่อุณหภูมิห้องทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน เช่น กับโบรมีน:

Mg + Br 2 \u003d MgBr 2

เมื่อถูกความร้อน แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับกำมะถัน ทำให้แมกนีเซียมซัลไฟด์:

หากส่วนผสมของแมกนีเซียมและโค้กถูกเผาในบรรยากาศเฉื่อยจะเกิดแมกนีเซียมคาร์ไบด์ขององค์ประกอบ Mg 2 C 3 (ควรสังเกตว่าเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของแมกนีเซียมในกลุ่มแคลเซียมจะสร้างคาร์ไบด์ขององค์ประกอบ CaC 2 ภายใต้ สภาพใกล้เคียงกัน) เมื่อแมกนีเซียมคาร์ไบด์ถูกย่อยสลายด้วยน้ำ จะเกิดอะเซทิลีนโฮโมลอกโพรไพน์ C 3 H 4:

มก 2 C 3 + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 + C 3 H 4.

ดังนั้น Mg 2 C 3 จึงเรียกว่าแมกนีเซียมโพรพิลีน

พฤติกรรมของแมกนีเซียมมีความคล้ายคลึงกันกับพฤติกรรมของลิเธียมโลหะอัลคาไล (ตัวอย่างความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงของธาตุในตารางธาตุ) ดังนั้น แมกนีเซียม เช่น ลิเธียม ทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน (ปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับไนโตรเจนเกิดขึ้นเมื่อถูกความร้อน) ส่งผลให้เกิดแมกนีเซียมไนไตรด์:

3Mg + N 2 \u003d มก. 3 N 2.

เช่นเดียวกับลิเธียมไนไตรด์ แมกนีเซียมไนไตรด์สามารถย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำ:

มก 3 N 2 + 6H 2 O \u003d 3Mg (OH) 2 + 2NH 3.

แมกนีเซียมยังคล้ายกับลิเธียมตรงที่คาร์บอเนต MgCO 3 และฟอสเฟต Mg 3 (PO 4) 2 ละลายในน้ำได้ไม่ดี เช่นเดียวกับเกลือลิเธียมที่เกี่ยวข้อง

แมกนีเซียมมีความคล้ายคลึงกับแคลเซียมตรงที่การมีไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ขององค์ประกอบเหล่านี้ในน้ำจะเป็นตัวกำหนดความกระด้างของน้ำ เช่นเดียวกับแคลเซียมไบคาร์บอเนต ความกระด้างที่เกิดจากแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต Mg(HCO 3) 2 จะเกิดขึ้นเพียงชั่วคราว เมื่อเดือด แมกนีเซียมไบคาร์บอเนต Mg (HCO 3) 2 จะสลายตัว และแมกนีเซียมไฮดรอกโซคาร์บอเนตหลัก (MgOH) 2 CO 3 จะตกตะกอน:

2Mg (HCO 3) 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + 3CO 2 + H 2 O

แมกนีเซียมเปอร์คลอเรต Mg(ClO 4) 2 ยังคงมีการใช้งานจริง ซึ่งทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับไอน้ำ อากาศแห้งหรือก๊าซอื่นๆ ที่ไหลผ่านชั้นของมัน ในกรณีนี้ จะเกิดผลึกไฮเดรตที่แข็งแกร่งของ Mg(ClO 4) 2 ·6H 2 O สารนี้สามารถถูกทำให้แห้งอีกครั้งโดยการให้ความร้อนในสุญญากาศที่อุณหภูมิประมาณ 300°C แมกนีเซียมเปอร์คลอเรตได้รับชื่อ "แอนไฮดรอน" เนื่องจากคุณสมบัติในการดูดความชื้น

สิ่งที่สำคัญอย่างยิ่งในเคมีอินทรีย์คือสารประกอบออร์กาโนแมกนีเซียมที่มีพันธะ MgC บทบาทที่สำคัญเป็นพิเศษในหมู่พวกมันคือสารที่เรียกว่า Grignard reagent ซึ่งเป็นสารประกอบแมกนีเซียมในสูตรทั่วไป RMgHal โดยที่ R เป็นอนุมูลอินทรีย์ และ Hal = Cl, Br หรือ I สารประกอบเหล่านี้ก่อตัวขึ้นในสารละลายอีเทอร์โดย ปฏิสัมพันธ์ของแมกนีเซียมและ RHal อินทรีย์เฮไลด์ที่สอดคล้องกัน และถูกใช้สำหรับการสังเคราะห์ต่างๆ มากที่สุด

เปิดประวัติ:สารประกอบแมกนีเซียมเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว ชื่อภาษาละตินขององค์ประกอบมาจากชื่อของเมืองโบราณของ Magnesia ในเอเชียไมเนอร์ซึ่งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงซึ่งมีแร่ Magnesite อยู่ แมกนีเซียมโลหะได้รับครั้งแรกในปี พ.ศ. 2351 โดย G. Davy นักเคมีชาวอังกฤษ เช่นเดียวกับในกรณีของโซเดียม โปแตสเซียม แคลเซียม โลหะที่ใช้งานอื่นๆ Davy ใช้อิเล็กโทรลิซิสเพื่อให้ได้โลหะแมกนีเซียม เขาถูกอิเล็กโทรไลซิสในส่วนผสมของแมกนีเซียสีขาวที่เปียกชื้น (เห็นได้ชัดว่าองค์ประกอบของมันประกอบด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ MgO และแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ Mg (OH) 2) และปรอทออกไซด์ HgO เป็นผลให้ Davy ได้รับมัลกัมซึ่งเป็นโลหะผสมของโลหะใหม่ที่มีปรอท หลังจากการกลั่นปรอท ผงโลหะใหม่ยังคงอยู่ ซึ่งเดวี่เรียกว่าแมกนีเซียม

Magnesium Davy ค่อนข้างสกปรก นักเคมีชาวฝรั่งเศส A. Bussy ได้รับแมกนีเซียมโลหะบริสุทธิ์เป็นครั้งแรกในปี พ.ศ. 2371

พบในธรรมชาติ:แมกนีเซียมหนึ่งในสิบองค์ประกอบที่พบมากที่สุดของเปลือกโลก (อันดับที่ 8) ประกอบด้วยแมกนีเซียม 2.35% โดยน้ำหนัก เนื่องจากกิจกรรมทางเคมีสูง แมกนีเซียมไม่ได้เกิดขึ้นในรูปแบบอิสระ แต่เป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุหลายชนิด - ซิลิเกต, อลูมิโนซิลิเกต, คาร์บอเนต, คลอไรด์, ซัลเฟต ฯลฯ ดังนั้นแมกนีเซียมจึงมีซิลิเกตโอลิวีน (Mg, Fe) 2 และคดเคี้ยว Mg 6 (อ๊ะ) 8 . สิ่งสำคัญในทางปฏิบัติอย่างยิ่งคือแร่ธาตุที่มีแมกนีเซียมเช่นแร่ใยหิน, แมกนีไซต์, โดโลไมต์ MgCO 3 CaCO 3, บิสโคไฟต์ MgCl 2 6H 2 O, คาร์นัลไลต์ KCl MgCl 2 6H 2 O, เอปโซไมต์ MgSO 4 7H 2 O, kainite KCl MgSO 4 3H 2 O , แอสตราคาไนต์ Na 2 SO 4 MgSO 4 4H 2 O เป็นต้น แมกนีเซียมพบได้ในน้ำทะเล (4% Mg ในกากแห้ง) ในน้ำเกลือธรรมชาติ และในน้ำใต้ดินหลายแห่ง

ใบเสร็จ:วิธีการทางอุตสาหกรรมทั่วไปในการได้รับแมกนีเซียมโลหะคือการอิเล็กโทรไลซิสของการหลอมของส่วนผสมของแมกนีเซียมคลอไรด์ปราศจากน้ำ MgCl 2 , โซเดียม NaCl และโพแทสเซียม KCl ในการละลายนี้ แมกนีเซียมคลอไรด์จะผ่านการรีดักชันทางเคมีไฟฟ้า:

MgCl 2 (อิเล็กโทรไลซิส) \u003d Mg + Cl 2

โลหะที่หลอมเหลวจะถูกนำมาจากอ่างอิเล็กโทรลิซิสเป็นระยะๆ และจะมีการเพิ่มส่วนใหม่ของวัตถุดิบที่มีแมกนีเซียมเข้าไป เนื่องจากแมกนีเซียมที่ได้รับด้วยวิธีนี้มีปริมาณค่อนข้างมาก - ประมาณ 0.1% ของสิ่งเจือปน หากจำเป็น แมกนีเซียม "ดิบ" จะต้องผ่านการทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม เพื่อจุดประสงค์นี้จะใช้การกลั่นด้วยไฟฟ้าการหลอมใหม่ในสุญญากาศโดยใช้สารเติมแต่งพิเศษ - ฟลักซ์ซึ่ง "นำ" สิ่งสกปรกออกจากแมกนีเซียมหรือการกลั่น (การระเหิด) ของโลหะในสุญญากาศ ความบริสุทธิ์ของแมกนีเซียมกลั่นถึง 99.999% และสูงกว่า

อีกวิธีหนึ่งในการได้รับแมกนีเซียมก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน - ความร้อน ในกรณีนี้ ใช้โค้กเพื่อลดแมกนีเซียมออกไซด์ที่อุณหภูมิสูง:

MgO + C = มก. + CO

หรือซิลิกอน. การใช้ซิลิกอนทำให้สามารถรับแมกนีเซียมจากวัตถุดิบเช่น CaCO 3 ·MgCO 3 โดโลไมต์โดยไม่ต้องแยกแมกนีเซียมและแคลเซียมในเบื้องต้น ด้วยการมีส่วนร่วมของโดโลไมต์ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น:

CaCO 3 MgCO 3 \u003d CaO + MgO + 2CO 2,

2MgO + 2CaO + Si = Ca 2 SiO 4 + 2Mg.

ข้อดีของกระบวนการทางความร้อนคือทำให้ได้แมกนีเซียมที่มีความบริสุทธิ์สูงขึ้น เพื่อให้ได้แมกนีเซียม ไม่เพียงแต่ใช้วัตถุดิบจากแร่เท่านั้น แต่ยังรวมถึงน้ำทะเลด้วย

แอปพลิเคชัน:แมกนีเซียมที่ขุดได้จำนวนมากถูกใช้เพื่อผลิตแมกนีเซียมอัลลอยด์ชนิดเบาต่างๆ องค์ประกอบของโลหะผสมเหล่านี้นอกเหนือจากแมกนีเซียมรวมถึงอลูมิเนียมสังกะสีเซอร์โคเนียม โลหะผสมดังกล่าวมีความแข็งแรงเพียงพอและใช้ในการก่อสร้างเครื่องบิน ทำเครื่องมือ และเพื่อวัตถุประสงค์อื่นๆ

กิจกรรมทางเคมีที่สูงของโลหะแมกนีเซียมทำให้สามารถใช้ในการผลิตแมกนีเซียมโดยใช้ความร้อนของโลหะต่างๆ เช่น ไทเทเนียม เซอร์โคเนียม วานาเดียม ยูเรเนียม เป็นต้น ในกรณีนี้ แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับออกไซด์หรือฟลูออไรด์ของโลหะที่เป็นผลลัพธ์ เช่น .

วิธีการทางอุตสาหกรรมที่โดดเด่นในการได้รับแมกนีเซียมคือการอิเล็กโทรไลซิสของส่วนผสมของ MgCl 2 ที่ละลาย

MgCl 2 มก. 2+ 2Cl -

มก 2+ +2e มก 0 2Cl - -2e Cl 2 0

2MgCl 2 2Mg+ 2Cl 2

ละลาย

ในปราศจาก MgCl 2 , KCl , NaCl เพื่อให้ได้มาซึ่งการหลอมเหลว จะใช้คาร์นัลไลต์หรือไบโมไฟต์ที่ขาดน้ำ เช่นเดียวกับ MgCl 2 ที่ได้จากคลอรีนของ MgO หรือเป็นของเสียในการผลิต Ti

อุณหภูมิอิเล็กโทรลิซิส 700-720 o C, กราไฟต์แอโนด, แคโทดเหล็ก เนื้อหาของ MgCl 2 ในการละลายคือ 5-8% โดยมีความเข้มข้นลดลงถึง 4% การส่งออกของแมกนีเซียมโดยปัจจุบันลดลงโดยความเข้มข้นของ MgCl 2 เพิ่มขึ้นสูงกว่า 8% ปริมาณการใช้ไฟฟ้าเพิ่มขึ้น เพื่อให้แน่ใจว่าเนื้อหาที่เหมาะสมที่สุดของ MgCl 2 ให้เลือกส่วนของอิเล็กโทรไลต์ที่ใช้แล้วเป็นระยะๆ และเพิ่มคาร์นัลไลต์ใหม่หรือ MgCl 2 แมกนีเซียมเหลวจะลอยขึ้นสู่ผิวของอิเล็กโทรไลต์ จากจุดที่มันถูกตักด้วยกระบวยสุญญากาศ วัตถุดิบแมกนีเซียมสกัดมีสิ่งเจือปน 0.1% ในการขจัดสิ่งสกปรกที่ไม่ใช่โลหะ แมกนีเซียมจะถูกละลายด้วยฟลักซ์ - คลอไรด์หรือฟลูออไรด์ K, Ba, Na, Mg การทำความสะอาดอย่างล้ำลึกดำเนินการโดยการกลั่นสุญญากาศ การหลอมโซน การกลั่นด้วยไฟฟ้า ผลลัพธ์ที่ได้คือแมกนีเซียมที่มีความบริสุทธิ์ 99.999%

นอกจากแมกนีเซียมแล้ว อิเล็กโทรไลซิสยังสร้าง Cl 2 อีกด้วย ในวิธีการทางความร้อนสำหรับการผลิตแมกนีเซียม แมกนีไซต์หรือโดโลไมต์ใช้เป็นวัตถุดิบ ซึ่ง MgO ได้มาจากการเผา 2Mg+O 2 =2MgO. ในเตารีทอร์ตหรือเตาโรตารีที่มีเครื่องทำความร้อนแบบกราไฟต์หรือถ่านหิน ออกไซด์จะถูกรีดิวซ์เป็นโลหะด้วยซิลิกอน (วิธีซิลิกอนเทอร์มอล) หรือ CaC 2 (วิธีความร้อนคาร์ไบด์) ที่ 1280-1300 ° C หรือคาร์บอน (วิธีคาร์บอเทอร์มอล) ที่อุณหภูมิสูงกว่า 2100 ° C ในวิธีคาร์บอเทอร์มิก ( MgO+C Mg+CO) ส่วนผสมของไอ CO และแมกนีเซียมที่เกิดขึ้นจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วเมื่อออกจากเตาด้วยก๊าซเฉื่อย เพื่อป้องกันปฏิกิริยาย้อนกลับกับแมกนีเซียม

คุณสมบัติของแมกนีเซียม

คุณสมบัติทางกายภาพของแมกนีเซียม

แมกนีเซียมเป็นโลหะสีเงินขาวแวววาว ค่อนข้างอ่อนและเหนียว เป็นตัวนำความร้อนและไฟฟ้าที่ดี เบากว่าทองแดงเกือบ 5 เท่า เบากว่าเหล็ก 4.5 เท่า แม้แต่อะลูมิเนียมก็ยังหนักกว่าแมกนีเซียมถึง 1.5 เท่า แมกนีเซียมละลายที่อุณหภูมิ 651 ° C แต่ภายใต้สภาวะปกติมันค่อนข้างยากที่จะละลาย: เมื่อถูกทำให้ร้อนในอากาศถึง 550 ° C มันจะลุกเป็นไฟและไหม้ทันทีด้วยเปลวไฟที่สว่างไสว แผ่นฟอยล์แมกนีเซียมสามารถติดไฟได้ง่ายด้วยไม้ขีดธรรมดา และในบรรยากาศที่มีคลอรีน แมกนีเซียมจะติดไฟได้เองแม้ในอุณหภูมิห้อง เมื่อเผาแมกนีเซียม รังสีอัลตราไวโอเลตและความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา - เพื่อให้ความร้อนกับน้ำน้ำแข็งหนึ่งแก้วจนเดือด คุณต้องเผาแมกนีเซียมเพียง 4 กรัม

แมกนีเซียมจัดอยู่ในกลุ่มย่อยหลักของกลุ่มที่สองของตารางธาตุ D.I. เมนเดเลเยฟ. หมายเลขซีเรียลของมันคือ 12 น้ำหนักอะตอมคือ 24.312 การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมแมกนีเซียมในสถานะที่ไม่ถูกกระตุ้นคือ 1S 2 2S 2 P 6 3S 2 ; อิเล็กตรอนของชั้นนอกเป็นวาเลนซ์ ตามนี้ แมกนีเซียมแสดงวาเลนซ์ II ในการเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับโครงสร้างของเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมแมกนีเซียมคือปฏิกิริยาของมัน เนื่องจากการมีอยู่ของอิเล็กตรอนเพียงสองตัวในเปลือกนอก อะตอมของแมกนีเซียมมีแนวโน้มที่จะบริจาคพวกมันอย่างง่ายดายเพื่อให้ได้โครงแบบแปดอิเล็กตรอนที่เสถียร ดังนั้นแมกนีเซียมจึงมีฤทธิ์ทางเคมีสูงมาก

แมกนีเซียมออกซิไดซ์ในอากาศ แต่ฟิล์มออกไซด์ที่เกิดขึ้นจะช่วยปกป้องโลหะจากการเกิดออกซิเดชันเพิ่มเติม ศักยภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ปกติของแมกนีเซียมในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดคือ -2.37V ในสภาวะที่เป็นด่าง - 2.69V ในกรดเจือจางแมกนีเซียมจะละลายในความเย็น ในกรดไฮโดรฟลูออริกนั้นไม่ละลายน้ำเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มฟลูออไรด์ MgF 2 ซึ่งละลายได้น้อยในน้ำ แทบไม่ละลายในกรดกำมะถันเข้มข้น แมกนีเซียมละลายได้ง่ายภายใต้การกระทำของสารละลายเกลือแอมโมเนียม สารละลายอัลคาไลใช้ไม่ได้ แมกนีเซียมเข้าสู่ห้องปฏิบัติการในรูปแบบของผงหรือเทป หากคุณจุดไฟที่เทปแมกนีเซียม เทปแมกนีเซียมจะไหม้อย่างรวดเร็วด้วยแสงแฟลชที่ทำให้ไม่เห็น ทำให้เกิดอุณหภูมิสูง แฟลชแมกนีเซียมใช้ในการถ่ายภาพ ในการผลิตจรวดให้แสงสว่าง จุดเดือดของแมกนีเซียมคือ 1107 o C ความหนาแน่น = 1.74 g / cm 3 รัศมีอะตอม 1.60 NM

คุณสมบัติทางเคมีของแมกนีเซียม

คุณสมบัติทางเคมีของแมกนีเซียมค่อนข้างแปลก สามารถกำจัดออกซิเจนและคลอรีนออกจากองค์ประกอบส่วนใหญ่ได้อย่างง่ายดาย ไม่กลัวด่างกัดกร่อน โซดา น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน และน้ำมันแร่ แมกนีเซียมแทบไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็น แต่เมื่อถูกความร้อน มันจะสลายตัวพร้อมกับปล่อยไฮโดรเจนออกมา ในแง่นี้ มันครอบครองตำแหน่งกึ่งกลางระหว่างเบริลเลียมซึ่งโดยทั่วไปไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและแคลเซียมซึ่งทำปฏิกิริยากับมันได้ง่าย ปฏิกิริยาจะรุนแรงเป็นพิเศษเมื่อไอน้ำร้อนกว่า 380 ° C:

Mg 0 (ทีวี) + H 2 + O (แก๊ส) Mg +2 O (ทีวี) + H 2 0 (แก๊ส)

เนื่องจากผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยานี้คือไฮโดรเจน จึงเป็นที่ชัดเจนว่าการดับแมกนีเซียมที่เผาไหม้ด้วยน้ำนั้นเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้: ส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ระเบิดได้สามารถก่อตัวและระเบิดได้ เป็นไปไม่ได้ที่จะกำจัดแมกนีเซียมและคาร์บอนไดออกไซด์ที่เผาไหม้ออกไป: แมกนีเซียมจะคืนสภาพเป็นคาร์บอนอิสระ

2 มก 0 + ค +4 อ 2 2 มก +2 O+C 0 ,

คุณสามารถหยุดการเข้าถึงออกซิเจนในการเผาไหม้แมกนีเซียมได้โดยการเติมทราย แม้ว่าแมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับซิลิกอน (IV) ออกไซด์ แต่ปล่อยความร้อนน้อยกว่ามาก:

2Mg 0 + Si +4 O 2 \u003d 2Mg +2 O + Si 0

นี่เป็นตัวกำหนดความเป็นไปได้ของการใช้ทรายเพื่อดับซิลิกอน อันตรายจากการจุดไฟของแมกนีเซียมระหว่างการให้ความร้อนสูงเป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้การใช้แมกนีเซียมเป็นวัสดุวิศวกรรมมีจำกัด

ในชุดแรงดันไฟฟ้าเคมีไฟฟ้า แมกนีเซียมอยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจนมาก และทำปฏิกิริยาอย่างแข็งขันกับกรดเจือจางเพื่อสร้างเกลือ ในปฏิกิริยาเหล่านี้ แมกนีเซียม มีคุณสมบัติ ไม่ละลายในไฮโดรฟลูออริก ซัลฟิวริกเข้มข้น และในส่วนผสมของซัลฟิวริกและในส่วนผสมของกรดไนตริก ซึ่งละลายโลหะอื่นๆ ได้เกือบมีประสิทธิภาพเทียบเท่ากับ "aqua regia" (ส่วนผสมของ HCl และ HNO 3) อธิบายความเสถียรของแมกนีเซียมต่อการละลายในกรดไฮโดรฟลูออริกอย่างง่าย ๆ คือ พื้นผิวของแมกนีเซียมถูกปกคลุมด้วยฟิล์มของแมกนีเซียมฟลูออไรด์ MgF 2 ที่ไม่ละลายในกรดไฮโดรฟลูออริก ความต้านทานของแมกนีเซียมต่อกรดซัลฟิวริกที่มีความเข้มข้นเพียงพอและการผสมกับกรดไนตริกนั้นอธิบายได้ยากกว่า แม้ว่าในกรณีนี้เหตุผลจะอยู่ที่การเคลือบผิวของแมกนีเซียม แมกนีเซียมแทบไม่มีปฏิกิริยากับสารละลายด่างและแอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ แต่ด้วยสารละลายของเกลือแอมโมเนียม ปฏิกิริยาแม้ว่าจะเกิดขึ้นอย่างช้าๆ แต่เกิดขึ้น:

2NH + 4 + Mg \u003d Mg 2+ + 2NH 3 + H 2

ปฏิกิริยานี้ไม่น่าแปลกใจ โดยพื้นฐานแล้วปฏิกิริยานี้เหมือนกับปฏิกิริยาการกำจัดไฮโดรเจนจากกรดด้วยโลหะ ในคำจำกัดความหนึ่ง กรดคือสารที่แตกตัวเพื่อสร้างไฮโดรเจนไอออน นี่คือวิธีที่ NH4 ไอออนสามารถแยกตัวออกได้:

เอ็นเอช 4 + เอ็นเอช 3 +เอช +

Mg 0 + 2HCl \u003d Mg +2 Cl 2 + H 0 2

2H + + Mg Mg 2+ + H 0 2

เมื่อแมกนีเซียมได้รับความร้อนในบรรยากาศฮาโลเจน การจุดระเบิดและการก่อตัวของเกลือเฮไลด์จะเกิดขึ้น

สาเหตุของการจุดระเบิดคือการปล่อยความร้อนในปริมาณมาก เช่น ในกรณีของปฏิกิริยาของแมกนีเซียมกับออกซิเจน ดังนั้นในการก่อตัวของแมกนีเซียมคลอไรด์ 1 โมลจากแมกนีเซียมและคลอรีน 642 กิโลจูลจะถูกปล่อยออกมา เมื่อได้รับความร้อน แมกนีเซียมจะรวมตัวกับกำมะถัน (MgS) และกับไนโตรเจน (Mg 3 N 2) ที่ความดันสูงและความร้อนด้วยไฮโดรเจน แมกนีเซียมจะสร้างแมกนีเซียมไฮไดรด์

มก. 0 + H 2 0 มก. +2 H 2 -.

ความสัมพันธ์ระหว่างแมกนีเซียมกับคลอรีนสูงทำให้สามารถสร้างการผลิตทางโลหะวิทยาแบบใหม่ - "แมกนีเซียม" - การผลิตโลหะอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยา

MeCln + 0.5nMg = Me + 0.5nMgCl 2

วิธีนี้ผลิตโลหะที่มีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีสมัยใหม่ - เซอร์โคเนียม, โครเมียม, ทอเรียม, เบริลเลียม "โลหะยุคอวกาศ" น้ำหนักเบาและทนทาน - ไททาเนียมเกือบทั้งหมดได้รับด้วยวิธีนี้

สาระสำคัญของการผลิตมีดังนี้: ในการผลิตแมกนีเซียมโลหะโดยการอิเล็กโทรไลซิสของแมกนีเซียมคลอไรด์ที่หลอมเหลว คลอรีนจะเกิดขึ้นเป็นผลพลอยได้ คลอรีนนี้ใช้ในการผลิตไททาเนียม (IV) คลอไรด์ TiCl 4 ซึ่งถูกรีดิวซ์โดยแมกนีเซียมให้เป็นไททาเนียมโลหะ

Ti +4 Cl 4 + 2Mg 0 Ti 0 +2Mg +2 Cl 2

แมกนีเซียมคลอไรด์ที่ได้จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับการผลิตแมกนีเซียม ฯลฯ จากปฏิกิริยาเหล่านี้ โรงงานไททาเนียม-แมกนีเซียมจะทำงานได้ นอกจากไททาเนียมและแมกนีเซียมแล้ว ยังได้รับผลิตภัณฑ์อื่นๆ เช่น เกลือ KClO 3 ของ Bertolet คลอรีน โบรมีน และผลิตภัณฑ์ - แผ่นใยไม้อัดและแผ่นไซลิติก ซึ่งจะกล่าวถึงด้านล่าง ในการผลิตแบบบูรณาการดังกล่าว ระดับของการใช้วัตถุดิบ ความสามารถในการทำกำไรของการผลิตอยู่ในระดับสูง และปริมาณของเสียไม่มาก ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับการปกป้องสิ่งแวดล้อมจากมลภาวะ

ชื่อแมกนีเซียพบในต้นปาปิรุสไลเดน ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่สาม Davy ในปี 1808 ได้รับโลหะแมกนีเซียมที่ไม่บริสุทธิ์จำนวนเล็กน้อยโดยการทำให้แมกนีเซียมขาวด้วยไฟฟ้า ในรูปแบบที่บริสุทธิ์โลหะนี้ได้รับในปี 1829 โดย Bussy เท่านั้น

การใช้งานหลักของแมกนีเซียมคือการใช้โลหะเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา โลหะผสมขององค์ประกอบนี้ถูกนำมาใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์ การพิมพ์ และสิ่งทอ โลหะผสมเหล่านี้สามารถใช้ในการผลิตกล่องเครื่องยนต์ของรถยนต์ แชสซี และลำตัวเครื่องบิน แมกนีเซียมไม่ได้ใช้เฉพาะในการบินเท่านั้น แต่ยังใช้ในการผลิตบันได แท่นวางสินค้า ทางเดินในท่าเทียบเรือ ลิฟต์และสายพานลำเลียง ในการผลิตอุปกรณ์เกี่ยวกับแสงและการถ่ายภาพ

แมกนีเซียมมีบทบาทสำคัญในโลหะวิทยา ใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการผลิตโลหะมีค่าและหายากบางชนิด เช่น ไททาเนียม วาเนเดียม เซอร์โคเนียม โครเมียม แหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแมกนีเซียมนั้นมีความโดดเด่นด้วยค่าที่ค่อนข้างสูงของลักษณะเฉพาะของพลังงาน แรงดันไฟฟ้าที่ปล่อยสูง

แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบหลักมีบทบาทอย่างมากในชีวิตซึ่งแสดงให้เห็นในข้อเท็จจริงที่ว่าองค์ประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมสากลของกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีในสิ่งมีชีวิต การสร้างพันธะที่ผันกลับได้กับสารอินทรีย์จำนวนมาก แมกนีเซียมให้ความสามารถในการเผาผลาญเอนไซม์ประมาณสามร้อยชนิด ได้แก่ ฟอสฟรุคโตไคเนส ครีเอทีนไคเนส อะดีนิเลตไซเคลส เอนไซม์สังเคราะห์โปรตีน K-Na-ATPase, Ca-ATPase การขนส่งไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ไกลโคไลซิส , และคนอื่น ๆ. แมกนีเซียมยังจำเป็นต่อการรักษาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก โปรตีนและไรโบโซมบางชนิด องค์ประกอบระดับจุลภาคมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน การก่อตัวของฟอสเฟตที่อุดมด้วยพลังงาน ในการแลกเปลี่ยนกรดนิวคลีอิกและไขมัน

คุณสมบัติทางชีวภาพ

อย่างที่ทราบกันดีว่าใบไม้สีเขียวของพืชมีคลอโรฟิลล์ พวกมันไม่มีอะไรมากไปกว่าพอร์ไฟรินคอมเพล็กซ์ที่มีแมกนีเซียมซึ่งเกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ด้วยแสง

แมกนีเซียมยังเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับกระบวนการทางชีวเคมีของสิ่งมีชีวิตในสัตว์ การเริ่มต้นของเอนไซม์ต้องการไอออนของแมกนีเซียม ซึ่งมีหน้าที่ในการเปลี่ยนฟอสเฟต เช่นเดียวกับเมแทบอลิซึมของคาร์โบไฮเดรตและการส่งกระแสประสาท นอกจากนี้ยังมีส่วนร่วมในกระบวนการหดตัวของกล้ามเนื้อซึ่งเริ่มต้นโดยแคลเซียมไอออน

แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบหลักมีบทบาทอย่างมากในชีวิตซึ่งแสดงให้เห็นในข้อเท็จจริงที่ว่าองค์ประกอบนี้ทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมสากลของกระบวนการทางสรีรวิทยาและชีวเคมีในสิ่งมีชีวิต สร้างพันธะที่ผันกลับได้กับสารอินทรีย์จำนวนมาก แมกนีเซียมให้ความสามารถในการเผาผลาญเอนไซม์ประมาณสามร้อยชนิด ได้แก่ ฟอสฟรุคโตไคเนส ครีเอทีนไคเนส อะดีนิเลตไซเคลส เอนไซม์สังเคราะห์โปรตีน K-Na-ATPase, Ca-ATPase การขนส่งไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ไกลโคไลซิส , และคนอื่น ๆ. แมกนีเซียมยังจำเป็นต่อการรักษาโครงสร้างของกรดนิวคลีอิก โปรตีนและไรโบโซมบางชนิด องค์ประกอบระดับจุลภาคมีส่วนร่วมในการสังเคราะห์โปรตีน ปฏิกิริยาออกซิเดทีฟฟอสโฟรีเลชัน การก่อตัวของฟอสเฟตที่อุดมด้วยพลังงาน ในการแลกเปลี่ยนกรดนิวคลีอิกและไขมัน

แมกนีเซียมควบคุมการทำงานปกติของ myocardiocytes ธาตุมีความสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจหดตัว แมกนีเซียมมีความสำคัญเป็นพิเศษในการทำงานของระบบการนำของหัวใจและระบบประสาท ปริมาณแมกนีเซียมที่เพียงพอต่อร่างกายช่วยให้ทนต่อสถานการณ์ที่ตึงเครียดได้ง่ายรวมถึงการปราบปรามภาวะซึมเศร้า แมกนีเซียมยังมีความสำคัญอย่างมากต่อการเผาผลาญโซเดียม แคลเซียม ฟอสฟอรัส วิตามินซี และโพแทสเซียม แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับวิตามินเอได้ดี ดังนั้นคุณจะเห็นว่าแมกนีเซียมคอยตรวจสอบการทำงานปกติไม่เพียงแค่เซลล์แต่ละเซลล์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงส่วนต่างๆ ของหัวใจด้วย เช่น โพรงหัวใจ และหัวใจห้องบน

ปริมาณแมกนีเซียมค่อนข้างมากพบได้ในธัญพืช (แป้งหยาบ รำข้าวสาลี) และในถั่ว แอปริคอต แอปริคอตแห้ง อินทผลัม โกโก้ (ผง) พลัม (ลูกพรุน) ปลา (โดยเฉพาะปลาแซลมอน), ขนมปังกับรำ, ถั่วเหลือง, ถั่ว, ช็อคโกแลต, แตงโม, ผลไม้สด (โดยเฉพาะกล้วย) ก็อุดมไปด้วยแมกนีเซียมเช่นกัน แมกนีเซียมพบได้ในธัญพืช (บัควีท ข้าวโอ๊ต ลูกเดือย) พืชตระกูลถั่ว (ถั่วลันเตา ถั่ว) สาหร่าย ปลาหมึก ไข่ เนื้อสัตว์ ขนมปัง (โดยเฉพาะข้าวไรย์หยาบ) ผักใบเขียว (ผักโขม ผักชีฝรั่ง ผักกาดหอม ผักชีลาว) มะนาว ส้มโอ , อัลมอนด์ ถั่ว ฮาลวา (ทานตะวันและทาฮินี) แอปเปิ้ล

ร่างกายของผู้ใหญ่ที่แข็งแรงมีแมกนีเซียมประมาณ 140 กรัม (ซึ่งเป็น 0.2% ของน้ำหนักตัว) ปริมาณแมกนีเซียมที่ยอมรับสำหรับผู้ใหญ่คือ 4 มก./กก. โดยเฉลี่ยแล้วคือ 350 มก./วัน สำหรับผู้ชาย และ 280 มก./วัน สำหรับผู้หญิง ความต้องการแมกนีเซียมในแต่ละวันของร่างกายมนุษย์อยู่ที่ประมาณ 280-500 มก. การขาดแมกนีเซียมในร่างกายจะเกิดจากการดื่มแอลกอฮอล์ ภาวะตัวร้อนเกิน การใช้ยาขับปัสสาวะ

แมกนีเซียมไม่เป็นพิษ ยังไม่ได้กำหนดขนาดยาที่ทำให้ถึงตายในมนุษย์ ผลจากการใช้ยาแมกนีเซียมเกินขนาดมากเกินไป (เช่น ยาลดกรด) มีความเสี่ยงต่อการเกิดพิษ เมื่อความเข้มข้นของแมกนีเซียมในเลือดถึง 15-18% มก. จะเกิดการระงับความรู้สึก

หากต้องการ คุณสามารถสกัดแมกนีเซียมจากหินกรวดทั่วไปได้: หินแต่ละกิโลกรัมที่ใช้สำหรับปูถนน ปริมาณแมกนีเซียมจะอยู่ที่ประมาณ 20 กรัม แต่ในการผลิตดังกล่าวยังไม่มีความจำเป็นเพราะ แมกนีเซียมที่ขุดจากหินทำถนนจะมีราคาสูงเกินไป

ในน้ำทะเล 1 ลูกบาศก์เมตร จะมีแมกนีเซียมประมาณ 4 กิโลกรัม โดยทั่วไปแล้ว มากกว่า 6·10 16 ตันขององค์ประกอบทางเคมีนี้ละลายอยู่ในน้ำในมหาสมุทรของโลก

ประมาณ 90% ของผู้ป่วยที่มีกล้ามเนื้อหัวใจตายมีภาวะขาดแมกนีเซียม ซึ่งจะเพิ่มขึ้นในระยะเฉียบพลันที่สุดของโรค

ในระหว่างการออกแรงทางกายภาพ ความต้องการแมกนีเซียมของร่างกายมนุษย์จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก ตัวอย่างเช่น ในนักกีฬาระหว่างการฝึกซ้อมที่เข้มข้นและยาวนาน ระหว่างการแข่งขันกีฬาที่มีความรับผิดชอบ และในสถานการณ์ที่ตึงเครียด การสูญเสียแมกนีเซียมโดยร่างกายมนุษย์ในสถานการณ์ดังกล่าวเทียบได้กับระดับของความเครียดทางอารมณ์หรือทางร่างกาย

ในการจุดไฟให้แมกนีเซียม คุณเพียงแค่นำไม้ขีดไฟมาจุดไฟ ในบรรยากาศที่มีคลอรีน แมกนีเซียมจะเริ่มร้อนขึ้นแม้ว่าจะรักษาอุณหภูมิห้องไว้ก็ตาม เมื่อแมกนีเซียมถูกเผาไหม้ ความร้อนและรังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนมากจะเริ่มถูกปล่อยออกมา: "เชื้อเพลิง" สี่กรัมนี้เพียงพอที่จะทำให้น้ำในน้ำแข็งเดือดได้

การทดลองที่ดำเนินการโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวฮังการีในสัตว์ให้ข้อมูลดังต่อไปนี้ การขาดแมกนีเซียมในสิ่งมีชีวิตจะเพิ่มความโน้มเอียงของสิ่งมีชีวิตที่จะหัวใจวาย ส่วนหนึ่งของสุนัขได้รับอาหารที่อุดมด้วยเกลือของธาตุนี้ และอีกส่วนหนึ่งก็น่าสงสาร ในตอนท้ายของการทดลอง สุนัขที่ได้รับแมกนีเซียมน้อยเกินไปในอาหารจะมีอาการกล้ามเนื้อหัวใจตาย

แมกนีเซียมมีหน้าที่ปกป้องร่างกายจากกระบวนการที่เกี่ยวข้องกับอายุและโรค

ในการทดลองกับข้าวสาลีพบว่าอิทธิพลของพลังจิตมีส่วนทำให้ปริมาณแมกนีเซียมในเมล็ดเพิ่มขึ้น

ยิ่งมีแมกนีเซียมในอาหารมากเท่าไหร่ โอกาสเกิดโรคมะเร็งในลำไส้ใหญ่และทวารหนักก็จะยิ่งน้อยลงเท่านั้น นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าองค์ประกอบขนาดเล็กนี้สามารถทำหน้าที่กับเซลล์ในลำไส้ได้ในขณะที่พวกมันไม่อนุญาตให้พวกมันเติบโตและเสื่อมลง

อัตราส่วนของผู้ชายและผู้หญิงที่มีภาวะขาดแมกนีเซียมคือ 1:3

นักวิทยาศาสตร์การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการบริโภคแมกนีเซียมในปริมาณ 500-700 มิลลิกรัมต่อวันจะช่วยลดระดับไตรกลีเซอไรด์และคอเลสเตอรอลในเลือด ยาที่ย่อยได้ดีที่สุดในบริเวณนี้คือแมกนีเซียมไกลซิเนต การดูดซึมไม่ขึ้นกับความเป็นกรดของกระเพาะอาหาร ยาไม่ก่อให้เกิดอาการท้องเสีย ระคายเคืองต่อลำไส้

เมื่อขาดแมกนีเซียม ร่างกายจะ "ดึง" องค์ประกอบขนาดเล็กจากกระดูก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมหลังจากขาดแมกนีเซียมเป็นเวลานาน จึงมีการสะสมของเกลือแคลเซียมบนผนังหลอดเลือดแดง ในไต และกล้ามเนื้อหัวใจ

เรื่องราว

ชื่อแมกนีเซียพบในต้นปาปิรุสไลเดน ซึ่งมีอายุย้อนไปถึงศตวรรษที่สาม ชื่อนี้น่าจะมาจากชื่อเมืองในภูมิประเทศที่เป็นภูเขาของเทสซาลี ซึ่งมาจากเมืองแมกนีเซีย ในสมัยโบราณ เหล็กออกไซด์ที่เป็นแม่เหล็กเรียกว่าหินแมกนีเซียน และแม่เหล็กเรียกว่าแมกนีเซีย ในที่สุดชื่อเหล่านี้ก็ถูกส่งต่อเป็นภาษาละตินและภาษาอื่นๆ

เป็นไปได้มากว่าความคล้ายคลึงกันภายนอกของไพโรลูไซต์ (แมงกานีสไดออกไซด์) กับเหล็กออกไซด์แม่เหล็กนำไปสู่ความจริงที่ว่าหินแมกนีเซีย, แมกนีทิสและแมกนีกลายเป็นชื่อของแร่ธาตุและแร่ที่มีสีน้ำตาลเข้มและสีเข้ม เรียกสิ่งนี้ว่าแร่ธาตุอื่น ๆ ทาง.

คำว่า magnes (lat. Magnes) ในวรรณคดีการเล่นแร่แปรธาตุไม่ได้หมายถึงหนึ่งเดียว แต่มีหลายสารเช่นหิน Heraclius, ปรอท, หินเอธิโอเปีย แร่ธาตุที่มีแมกนีเซียมเป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณ (หยก, แป้งโรยตัว, โดโลไมต์, แร่ใยหินและอื่น ๆ ) และในเวลานั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย

แต่พวกเขาไม่ถือว่าเป็นสารแต่ละชนิด แต่เชื่อกันว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงการดัดแปลงแร่ธาตุอื่น ๆ ที่รู้จักกันดีกว่าและส่วนใหญ่มักจะเป็นมะนาว การศึกษาน้ำแร่ในน้ำพุ Epsom ในอังกฤษซึ่งถูกค้นพบในปี 1618 ช่วยสร้างความจริงที่ว่ามีฐานโลหะพิเศษอยู่ในแร่ธาตุที่มีแมกนีเซียมและเกลือ

เติบโตขึ้นในปี ค.ศ. 1695 จากน้ำ Epsom ซึ่งมีรสขม เป็นเกลือแข็งที่แยกตัวออกมา ในขณะที่บ่งชี้ว่าโดยธรรมชาติแล้วเกลือนี้แตกต่างจากเกลืออื่นอย่างเห็นได้ชัด ในศตวรรษที่ 18 นักวิเคราะห์ทางเคมีที่โดดเด่นหลายคนได้ศึกษาเกี่ยวกับเกลือเอปซอม เช่น เกลือดำ เบิร์กแมน และนอยมันน์ เป็นต้น หลังจากการค้นพบแหล่งน้ำที่คล้ายกับเกลือเอปซอมในทวีปยุโรป การศึกษาเหล่านี้ก็เริ่มแพร่หลายมากขึ้น

เป็นไปได้มากว่า นอยมันน์เป็นคนแรกที่เสนอให้เรียกเกลือเอปซอม (และมันคือแมกนีเซียมคาร์บอเนต) ไม่ใช่สีดำ (ไพโรลูไซต์) แต่เป็นแมกนีเซียสีขาว โลกของแมกนีเซียสีขาว (ในขณะนั้นโลกเป็นของแข็ง) (หรือ "แมกนีเซียอัลบ้า") ซึ่งมีชื่อเรียกว่าแมกนีเซีย ปรากฏในรายชื่อวัตถุธรรมดาของลาวัวซิเยร์ ในขณะที่ลาวัวซิเยร์ถือว่าคำพ้องความหมายสำหรับโลกนี้คือ " ฐานของเกลือ Epsom" (หรือ "base de sel d "Epsom") ในวรรณคดีรัสเซียช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 19 บางครั้งเรียกว่าแมกนีเซียที่มีรสขม

Davy ในปี 1808 ได้รับโลหะแมกนีเซียมที่ไม่บริสุทธิ์จำนวนเล็กน้อยโดยการทำให้แมกนีเซียมขาวด้วยไฟฟ้า ในรูปแบบที่บริสุทธิ์โลหะนี้ได้รับในปี 1829 โดย Bussy เท่านั้น ในตอนแรก Davy แนะนำให้เรียกธาตุใหม่และโลหะใหม่ว่าแมกนีเซียม (lat. Magnium) แต่ก็ไม่ได้หมายถึง Magnesia ซึ่งในสมัยนั้นหมายถึงฐานโลหะของ pyrolusite (lat. Magnesium)

อย่างไรก็ตาม หลังจากที่ชื่อผงขาวดำเปลี่ยนไปตามกาลเวลา เดวี่ยังคงต้องการเรียกผงขาวโลหะอีกครั้ง ฉันต้องการทราบข้อเท็จจริงที่ว่าในตอนแรกชื่อ "แมกนีเซียม" รอดชีวิตเฉพาะในภาษารัสเซียเท่านั้น สิ่งนี้เกิดขึ้นจากตำราเรียนของ Hess เท่านั้น นักวิทยาศาสตร์ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 ได้เสนอชื่อที่แตกต่างกันหลายชื่อ เช่น แมกนีเซีย บิทเทอร์เอิร์ธ (ชเชกลอฟ) แมกนีเซีย (ความกลัว)

อยู่ในธรรมชาติ

เปลือกโลกมีแมกนีเซียมค่อนข้างมาก ปริมาณแมกนีเซียมในนั้นมากกว่า 2.1% โดยน้ำหนัก มีเพียง 6 องค์ประกอบในตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ Dmitry Ivanovich Mendeleev เท่านั้นที่พบบนโลกของเราบ่อยกว่าแมกนีเซียม แมกนีเซียมพบในแร่ธาตุประมาณสองร้อยชนิด แต่ส่วนใหญ่ได้รับจากคาร์นัลไลต์ แม็กนีไซต์ และโดโลไมต์เพียงสามชนิดเท่านั้น

แมกนีเซียมมีอยู่ในหินผลึกในรูปของคาร์บอเนตหรือซัลเฟตที่ไม่ละลายน้ำ นอกจากนี้ (แต่อยู่ในรูปแบบที่เข้าถึงได้น้อยกว่ามาก) ในรูปของซิลิเกต การประมาณค่าปริมาณแมกนีเซียมทั้งหมดขึ้นอยู่กับแบบจำลองทางธรณีเคมีที่ใช้ในทางปฏิบัติ และโดยเฉพาะกับอัตราส่วนน้ำหนักของหินตะกอนและหินภูเขาไฟ ในขณะนี้ใช้ค่า 2% -13.3% เป็นไปได้มากว่าค่า 2.76% ถือเป็นค่าที่ยอมรับได้มากที่สุด เนื่องจากแมกนีเซียมอยู่ในอันดับที่ 6 รองจากแคลเซียมซึ่ง (4.66%) และก่อนโพแทสเซียม (1.84%) และโซเดียม (2.27%)

สหพันธรัฐรัสเซียมีแหล่งแร่แมกนีไซต์ที่ร่ำรวยที่สุดซึ่งตั้งอยู่ในภูมิภาค Orenburg (Khalilovskoye) และใน Middle Urals (เงินฝาก Satka) ในพื้นที่ของ Solikamsk แหล่งแร่แมกนีเซียมที่สำคัญที่สุดแห่งหนึ่งของโลกคือ carnallite กำลังได้รับการพัฒนา โดโลไมต์ถือเป็นแร่ธาตุที่มีแมกนีเซียมที่พบได้บ่อยที่สุด มักพบในภูมิภาคมอสโกวและเลนินกราด ดอนบาส และสถานที่อื่นๆ อีกมากมาย

ผืนดินที่กว้างใหญ่ไพศาล เช่น เทือกเขาโดโลไมต์ในปัจจุบันคือประเทศอิตาลี ประกอบด้วยแร่ธาตุที่เรียกว่าโดโลไมต์ MgCa(CO3)2 เป็นส่วนใหญ่ ในสถานที่ดังกล่าว เราสามารถพบแร่ธาตุแมกนีเซียมในตะกอน: carnallite K2MgCl4 6H2O, magnesite MgCO3, langbeinite K2Mg2(SO4)3, epsomite MgSO4 7H2O

แมกนีเซียมสำรองจำนวนมากมีอยู่ในน้ำในมหาสมุทรและทะเล รวมถึงในส่วนประกอบของน้ำเกลือตามธรรมชาติ ในบางรัฐ น้ำเหล่านี้เป็นวัตถุดิบที่สำคัญที่สุดสำหรับการผลิตแมกนีเซียม ในบรรดาธาตุโลหะทั้งหมดในแง่ของเนื้อหาในน้ำทะเลและมหาสมุทร แมกนีเซียมเป็นธาตุที่สองรองจากโซเดียม มีแมกนีเซียมประมาณสี่กิโลกรัมในน้ำทะเลหนึ่งลูกบาศก์เมตร แมกนีเซียมยังมีอยู่ในน้ำจืดพร้อมกับแคลเซียมซึ่งเป็นตัวกำหนดความกระด้าง

ประเภทที่สำคัญที่สุดในการหาวัตถุดิบแมกนีเซียมคือ:

- น้ำทะเล - (Mg 0.12-0.13%)
- บิสโซไฟต์ - MgCl2 6H2O (มก. 11.9%)
- คาร์นัลไลต์ - MgCl2 KCl 6H2O (Mg 8.7%)
- บรูไซต์ - Mg (OH) 2 (Mg 41.6%)
- เอปโซไมต์ - MgSO4 7H2O (Mg 16.3%)
- คีเซอไรต์ - MgSO4 H2O (Mg 17.6%)
- ไคไนต์ - KCl MgSO4 3H2O (Mg 9.8%)
- โดโลไมต์ - CaCO3 MgCO3 (Mg 13.1%)
- แมกนีเซียม - MgCO3 (Mg 28.7%)

เกลือ Magnesian พบในปริมาณมากท่ามกลางตะกอนเกลือของทะเลสาบที่ดำรงตัวเอง ในหลายประเทศรู้จักการสะสมของคาร์นัลไลต์ - เกลือตะกอนจากซากดึกดำบรรพ์

Magnesite เกิดขึ้นอย่างเด่นชัดภายใต้สภาวะที่มีความร้อนใต้พิภพ ซึ่งเป็นของแหล่งสะสมความร้อนใต้พิภพที่มีอุณหภูมิเฉลี่ย โดโลไมต์ยังเป็นวัตถุดิบแมกนีเซียมที่สำคัญมากอีกด้วย การสะสมโดโลไมต์ของโดโลไมต์เป็นเรื่องปกติและมีปริมาณสำรองมาก มักเกี่ยวข้องกับชั้นคาร์บอเนตซึ่งส่วนใหญ่เป็นชั้น Permian หรือ Precambrian ตะกอนโดโลไมต์เกิดจากการตกตะกอน แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อสารละลายไฮโดรเทอร์มอลทำปฏิกิริยากับหินปูน เช่นเดียวกับน้ำผิวดินหรือน้ำใต้ดิน

ประเภทของแมกนีเซียมสะสม

- น้ำทะเล
- แหล่งแร่ฟอสซิล (โพแทสเซียม-แมกนีเซียมและเกลือแมกนีเซียม)
- คาร์บอเนตธรรมชาติ (แมกนีไซต์และโดโลไมต์)
- ผักดอง (น้ำเกลือจากทะเลสาบน้ำเค็ม)

แอปพลิเคชัน

แมกนีเซียมเป็นวัสดุโครงสร้างที่เบาที่สุดที่ใช้ในระดับอุตสาหกรรม ความหนาแน่นของแมกนีเซียม (1.7 ก./ซม.3) น้อยกว่าสองในสามของอะลูมิเนียม โลหะผสมแมกนีเซียมมีน้ำหนักน้อยกว่าเหล็กถึงสี่เท่า เหนือสิ่งอื่นใด แมกนีเซียมให้ประโยชน์ในการประมวลผล และยังสามารถหล่อหรือนำกลับมาใช้ใหม่ได้ด้วยวิธีงานโลหะมาตรฐานใดๆ (การปั๊ม การรีด การวาด การตีขึ้นรูป การตอกหมุด การเชื่อม การบัดกรี) นั่นคือเหตุผลที่การประยุกต์ใช้แมกนีเซียมในสาขาหลักคือการใช้โลหะเป็นวัสดุโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบา

โลหะผสมแมกนีเซียมที่ใช้กันอย่างแพร่หลายกับแมงกานีส อลูมิเนียม และสังกะสี ส่วนประกอบแต่ละส่วนของซีรีส์นี้มีส่วนช่วยในคุณสมบัติทั่วไปของโลหะผสม: สังกะสีและอลูมิเนียมสามารถทำให้โลหะผสมมีความทนทานมากขึ้น แมงกานีสเพิ่มคุณสมบัติป้องกันการกัดกร่อนของโลหะผสม แมกนีเซียมทำให้อัลลอยด์มีน้ำหนักเบา ชิ้นส่วนที่ทำจากแมกนีเซียมอัลลอยด์มีน้ำหนักเบากว่าอลูมิเนียม 20%-30% และเบากว่าชิ้นส่วนเหล็กหล่อและเหล็ก 50%-75% โลหะผสมขององค์ประกอบนี้ถูกนำมาใช้มากขึ้นในอุตสาหกรรมยานยนต์ การพิมพ์ และสิ่งทอ

โดยทั่วไปโลหะผสมที่มีแมกนีเซียมประกอบด้วยแมกนีเซียมมากกว่า 90% นอกเหนือไปจากอะลูมิเนียม 2% ถึง 9% สังกะสี 1% ถึง 3% และแมงกานีส 0.2% ถึง 1% ที่อุณหภูมิสูง (สูงถึงประมาณ 450 °C) ความแข็งแรงของโลหะผสมจะดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดในกระบวนการผสมกับโลหะหายาก (เช่น นีโอไดเมียมและเพรซีโอดีเมียม) หรือทอเรียม โลหะผสมเหล่านี้สามารถใช้ในการผลิตกล่องเครื่องยนต์ของรถยนต์ แชสซี และลำตัวเครื่องบิน แมกนีเซียมไม่ได้ใช้เฉพาะในการบินเท่านั้น แต่ยังใช้ในการผลิตบันได แท่นวางสินค้า ทางเดินในท่าเทียบเรือ ลิฟต์และสายพานลำเลียง ในการผลิตอุปกรณ์เกี่ยวกับแสงและการถ่ายภาพ

โลหะผสมแมกนีเซียมใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างเครื่องบิน ย้อนกลับไปในปี 1935 เครื่องบิน Sergo Ordzhonikidze ได้รับการออกแบบในสหภาพโซเวียต ซึ่งประกอบด้วยแมกนีเซียมอัลลอยด์เกือบ 80% เครื่องบินลำนี้ประสบความสำเร็จในการทดสอบทั้งหมด ใช้งานเป็นเวลานานในสภาวะที่ยากลำบาก เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์, จรวด, ชิ้นส่วนเครื่องยนต์, ถังน้ำมันและน้ำมันเบนซิน, ตัวถังรถยนต์, เกวียน, รถบัส, ล้อ, ค้อนทุบ, ปั้มน้ำมัน, สว่านลม, โรงภาพยนตร์และกล้อง, กล้องส่องทางไกล - ทั้งหมดนี้เป็นรายการชิ้นส่วน เครื่องมือ และชุดประกอบสั้นๆ ในการผลิตซึ่งใช้แมกนีเซียมอัลลอยด์

แมกนีเซียมมีบทบาทสำคัญในโลหะวิทยา ใช้เป็นตัวรีดิวซ์ในการผลิตโลหะมีค่าและหายากบางชนิด เช่น ไททาเนียม วาเนเดียม เซอร์โคเนียม โครเมียม หากใส่แมกนีเซียมลงในเหล็กหล่อหลอมเหลว เหล็กหล่อจะถูกดัดแปลงทันที เช่น โครงสร้างของมันดีขึ้นและคุณสมบัติทางกลเพิ่มขึ้น การหล่อสามารถทำจากเหล็กหล่อดัดแปลงซึ่งจะแทนที่การตีขึ้นรูปเหล็กได้สำเร็จ ในทางโลหะวิทยา แมกนีเซียมถูกใช้เพื่อกำจัดออกซิไดซ์โลหะผสมและเหล็กกล้า

สารประกอบแมกนีเซียมจำนวนมากยังใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะออกไซด์ ซัลเฟต และคาร์บอเนต

แมกนีเซียมในรูปของโลหะบริสุทธิ์และสารประกอบทางเคมี (เปอร์คลอเรต โบรไมด์) ถูกใช้ในการผลิตแบตเตอรี่สำรองไฟฟ้าที่ทรงพลังมาก (เช่น เซลล์ซัลเฟอร์-แมกนีเซียม เซลล์แมกนีเซียม-เปอร์คลอเรต เซลล์ทองแดง-แมกนีเซียมคลอไรด์ แมกนีเซียม- เซลล์วาเนเดียม, เซลล์ตะกั่ว-แมกนีเซียมคลอไรด์, ธาตุคลอไรด์-เงิน-แมกนีเซียม เป็นต้น) รวมถึงธาตุแห้ง (ธาตุบิสมัท-แมกนีเซียม, ธาตุแมงกานีส-แมกนีเซียม เป็นต้น) แหล่งที่มาของกระแสไฟฟ้าที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของแมกนีเซียมนั้นมีความโดดเด่นด้วยค่าที่ค่อนข้างสูงของลักษณะเฉพาะของพลังงาน แรงดันไฟฟ้าที่ปล่อยสูง เมื่อเร็ว ๆ นี้ ในหลายรัฐ ปัญหาในการสร้างแบตเตอรี่แบบชาร์จซ้ำได้ซึ่งมีอายุการใช้งานยาวนานได้ทวีความรุนแรงขึ้น ข้อมูลเชิงประจักษ์ช่วยให้เราสามารถยืนยันได้ว่าแมกนีเซียมมีโอกาสที่ดีสำหรับการใช้งานในวงกว้าง (วัตถุดิบที่มีอยู่ พลังงานสูง ความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม)

การผลิต

โลหะแมกนีเซียมได้มาสองวิธี: อิเล็กโทรไลต์และอิเล็กโทรเทอร์มอล (หรือเมทัลโลเทอร์มิก) ตามชื่อของวิธีการ ทั้งสองกระบวนการมีกระแสไฟฟ้า แต่ในกรณีที่สอง บทบาทของไฟฟ้าจะลดลงเพียงเพื่อให้ความร้อนแก่อุปกรณ์ทำปฏิกิริยา ในขณะที่แมกนีเซียมออกไซด์ที่ได้จากแร่ธาตุจะถูกรีดิวซ์โดยหนึ่งในตัวรีดิวซ์ เช่น อะลูมิเนียม ถ่านหิน ซิลิกอน วิธีนี้มีแนวโน้มค่อนข้างดีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม วิธีแรกยังคงเป็นวิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการได้รับแมกนีเซียม นั่นคือ อิเล็กโทรไลต์

แมกนีเซียมถูกผลิตขึ้นในปริมาณมากโดยการอิเล็กโทรไลซิสของส่วนผสมของแมกนีเซียม โซเดียม และโพแทสเซียมคลอไรด์ที่หลอมละลาย หรือโดยการลดความร้อนด้วยซิลิกอน กระบวนการอิเล็กโทรไลต์ใช้แมกนีเซียมคลอไรด์ MgCl2 ที่หลอมเหลวแบบปราศจากน้ำ (ที่ 750°C) หรือ (ที่อุณหภูมิต่ำกว่า) แมกนีเซียมคลอไรด์ที่ขาดน้ำบางส่วนและแยกออกจากน้ำทะเล เปอร์เซ็นต์ของแมกนีเซียมคลอไรด์ในการละลายนี้อยู่ที่ประมาณ 5-8% นอกจากความเข้มข้นที่ลดลงแล้ว การส่งออกของแมกนีเซียมโดยกระแสไฟฟ้าก็ลดลงเช่นกัน เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้น ปริมาณการใช้ไฟฟ้าที่ใช้ก็เพิ่มขึ้น กระบวนการนี้เกิดขึ้นในอ่างอิเล็กโทรไลต์ที่เตรียมมาเป็นพิเศษ แมกนีเซียมที่หลอมละลายจะลอยขึ้นสู่ผิวน้ำ และจากนั้นจะถูกตักออกด้วยกระบวยสุญญากาศเป็นครั้งคราว จากนั้นจึงเทแมกนีเซียมลงในแม่พิมพ์

หลังจากนี้ แมกนีเซียมจะถูกทำให้บริสุทธิ์โดยการหลอมใหม่ด้วยฟลักซ์ เช่นเดียวกับการละลายแบบโซนหรือการระเหิดในสุญญากาศ มีความเป็นไปได้ของแมกนีเซียมในสองวิธี: การระเหิดในสุญญากาศหรือการหลอมเหลวและฟลักซ์ ความหมายของวิธีการหลังเป็นที่รู้จักกันดี: ฟลักซ์คือ สารเติมแต่งพิเศษที่ทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปน ส่งผลให้กลายเป็นสารประกอบที่แยกทางกลไกออกจากโลหะได้ง่าย ในการระเหิดในสุญญากาศ เช่น วิธีแรกต้องใช้อุปกรณ์ขั้นสูงกว่ามาก อย่างไรก็ตาม เมื่อใช้วิธีนี้ จะได้แมกนีเซียมที่บริสุทธิ์กว่ามาก

การระเหิดดำเนินการในอุปกรณ์พิเศษภายใต้สุญญากาศซึ่งเป็นเหล็กทรงกระบอก "เชอร์โนวอย" เช่น โลหะที่ผ่านการประมวลผลเบื้องต้นจะถูกวางไว้ที่ด้านล่างของรีทอร์ตจากนั้นจะปิดหลังจากนั้นอากาศจะถูกสูบออก หลังจากนั้นส่วนล่างของรีทอร์ทจะถูกทำให้ร้อนในขณะที่ส่วนบนจะถูกทำให้เย็นลงตลอดเวลาด้วยความช่วยเหลือของอากาศภายนอก การกระทำของอุณหภูมิสูงส่งผลต่อความจริงที่ว่าแมกนีเซียมเริ่มระเหิดเช่น เพื่อผ่านสถานะก๊าซในขณะที่สารผ่านสถานะของเหลว ไอของแมกนีเซียมจะลอยขึ้นและเริ่มควบแน่นที่ผนังเย็นที่ด้านบนสุดของรีทอร์ท วิธีนี้ทำให้ได้แมกนีเซียมโลหะบริสุทธิ์โดยเฉพาะ ซึ่งมีปริมาณแมกนีเซียมเกิน 99.99%

วิธีการทางความร้อนในการผลิตแมกนีเซียมต้องใช้โดโลไมต์หรือแมกนีไซต์เป็นวัตถุดิบ ซึ่ง MgO ออกไซด์ได้มาจากการเผา ในเตาโรตารีหรือเตารีทอร์ตที่มีฮีตเตอร์คาร์บอนหรือกราไฟต์ ออกไซด์นี้จะถูกรีดิวซ์โดยซิลิกอนเป็นโลหะ (ด้วยวิธีซิลิโคเทอร์มิก) หรือเป็น Ca2 (ด้วยวิธีความร้อนคาร์ไบด์) ที่อุณหภูมิ 1280-1300 ° C หรือด้วยคาร์บอน ( ด้วยวิธีคาร์บอเทอร์มอล) ที่อุณหภูมิสูงกว่า 2100°C ในกระบวนการคาร์โบเทอร์มอลสุดท้าย (MgO + C = Mg + CO) จะเกิดส่วนผสมของไอคาร์บอนมอนอกไซด์และแมกนีเซียม ซึ่งจะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วด้วยก๊าซเฉื่อยระหว่างที่ออกจากเตาเผา เพื่อป้องกันปฏิกิริยาย้อนกลับของแมกนีเซียมกับ คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO)

คุณสมบัติทางกายภาพ

แมกนีเซียมเป็นโลหะสีขาวเงินเป็นมันเงา เหนียวและอ่อนตัว และค่อนข้างอ่อน ความแข็งแรงและความแข็งของแมกนีเซียมสำหรับตัวอย่างแบบหล่อมีความชุกน้อยที่สุด และสูงกว่าสำหรับตัวอย่างแบบอัดขึ้นรูป แมกนีเซียมเบากว่าทองแดงเกือบห้าเท่า และเบากว่าเหล็กสี่เท่าครึ่ง แม้ว่าจะถูกเรียกว่าอลูมิเนียมโลหะ "มีปีก" นั้นหนักกว่าแมกนีเซียมถึงหนึ่งเท่าครึ่ง

จุดหลอมเหลวของแมกนีเซียมไม่สูงเท่ากับโลหะอื่น ๆ และอยู่ที่ 650 ° C เท่านั้น อย่างไรก็ตาม การหลอมแมกนีเซียมภายใต้สภาวะปกติค่อนข้างยาก: เมื่อได้รับความร้อนในบรรยากาศถึงอุณหภูมิ 550 ° C แมกนีเซียม ลุกเป็นไฟและลุกไหม้ทันทีด้วยเปลวเพลิงที่สว่างจ้ามาก ( คุณสมบัติของแมกนีเซียมนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในการผลิตดอกไม้ไฟ) ในการจุดไฟเผาโลหะนี้ คุณเพียงแค่นำไม้ขีดไฟมาจุดไฟ ในบรรยากาศที่มีคลอรีน แมกนีเซียมจะเริ่มร้อนขึ้นแม้ในขณะที่รักษาอุณหภูมิห้อง เมื่อแมกนีเซียมถูกเผาไหม้ ความร้อนและรังสีอัลตราไวโอเลตจำนวนมากจะเริ่มถูกปล่อยออกมา: "เชื้อเพลิง" สี่กรัมนี้เพียงพอที่จะทำให้น้ำในน้ำแข็งเดือดได้

แมกนีเซียมโลหะมีตาข่ายคริสตัลหกเหลี่ยม จุดเดือดของแมกนีเซียมคือ 1105 ° C ความหนาแน่นของโลหะคือ 1.74 g / cm3 (ดังนั้นแมกนีเซียมจึงเป็นโลหะที่เบามาก เบากว่าแคลเซียมเพียงอย่างเดียว เช่นเดียวกับโลหะอัลคาไล) แมกนีเซียมมีศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน Mg/Mg2+ ที่ -2.37V ในบรรดาศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานจำนวนหนึ่ง จะอยู่ที่ด้านหน้าอะลูมิเนียมและด้านหลังโซเดียม รัศมีอะตอมของแมกนีเซียมคือ 1.60Å และรัศมีไอออนิกคือ Mg2+ 0.74Å

พื้นผิวของแมกนีเซียมมักถูกปกคลุมด้วยฟิล์มออกไซด์หนาแน่นของ MgO ออกไซด์ ซึ่งภายใต้สภาวะปกติจะช่วยปกป้องโลหะจากการถูกทำลาย เมื่อได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 600°C เท่านั้นที่จะเริ่มเผาไหม้ในอากาศ การเผาไหม้ของแมกนีเซียมเปล่งแสงจ้าซึ่งในองค์ประกอบสเปกตรัมนั้นใกล้เคียงกับดวงอาทิตย์ นั่นคือเหตุผลที่ช่างภาพในสภาวะแสงน้อยมักถ่ายภาพโดยใช้แมกนีเซียมเทปที่กำลังเผาไหม้

ค่าการนำความร้อนของโลหะที่อุณหภูมิห้อง 20 °C คือ 156 W/(m.K) แมกนีเซียมบริสุทธิ์สูงนั้นมีความเหนียว มันถูกกดอย่างดี โลหะนี้ยอดเยี่ยมสำหรับการตัดและรีด ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ (ที่อุณหภูมิห้อง 20 °C) คือ 1.04 103 J/(kg K) หรือ 0.248 cal/(g °C)

สำหรับแมกนีเซียม ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้น (ช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 550 ° C) ถูกกำหนดโดยสมการ 25.0 10-6 + 0.0188 t โลหะมีความต้านทานไฟฟ้าจำเพาะ (ที่อุณหภูมิห้อง 20 °C) เท่ากับ 4.5 10-8 โอห์มเมตร (4.5 μΩ ซม.) แมกนีเซียมเป็นโลหะพาราแมกเนติก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะคือ +0.5·10-6

แมกนีเซียมเป็นโลหะที่ค่อนข้างเหนียวและอ่อน สมบัติเชิงกลของแมกนีเซียมขึ้นอยู่กับวิธีแปรรูปโลหะชนิดนี้เป็นส่วนใหญ่ ตัวอย่างเช่น ที่อุณหภูมิห้อง 20 ° C คุณสมบัติของแมกนีเซียมที่เปลี่ยนรูปและหล่อตามลำดับสามารถระบุได้ด้วยตัวบ่งชี้ต่อไปนี้: ความแข็งบริเนล 35.32 107 n/m2 (30 และ 36 kgf/mm2) และ 29.43 107 ผลผลิต ความแข็งแรง 8.83 107 n/m2 (2.5 และ 9.0 kgf/mm2) และ 2.45 107, ความต้านทานแรงดึง 19.62 107 n/m2 (11.5 และ 20.0 kgf/mm2) และ 11.28 107, การยืดตัว 11.5% และ 8.0

ความดันไอของแมกนีเซียม (เป็น mm Hg) คือ:

- 0.1 (ที่อุณหภูมิ 510°C)
- 1 (ที่อุณหภูมิ 602°C)
- 10 (ที่ 723°C)
- 100 (ที่ 892°C)

ความจุความร้อนจำเพาะของแมกนีเซียมที่ความดันคงที่คือ (เป็น J/g K):

- 0.983 (ที่ 25°C)
- 1.6 (ที่อุณหภูมิ 100°C)
- 1.31 (ที่อุณหภูมิ 650°C)

เอนทัลปีมาตรฐานของการก่อตัวคือ ΔH (298 K, kJ/mol): 0 (t) และพลังงาน Gibbs มาตรฐานของการก่อตัวคือ ΔG (298 K, kJ/mol): 0 (t) เอนโทรปีมาตรฐาน S ของการก่อตัวคือ (298 K, J/mol K): 32.7 (t) ในขณะที่ความจุความร้อนโมลมาตรฐานของแมกนีเซียม Cp (298 K, J/mol K) คือ 23.9 (t) ค่าเอนทาลปีของการหลอมโลหะ ΔHm (kJ/mol) คือ 9.2 และค่าเอนทาลปีของการเดือด ΔHboil (kJ/mol) คือ 131.8

คุณสมบัติทางเคมี

2Mg + O2 = 2MgO

ร่วมกับออกไซด์ แมกนีเซียมไนไตรด์ Mg3N2 เริ่มก่อตัว:

3Mg + N2 = Mg3N2

แมกนีเซียมไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำเย็น (แม่นยำกว่าคือทำปฏิกิริยาช้ามาก) แต่ทำปฏิกิริยากับน้ำร้อน ก่อตัวเป็นตะกอนสีขาวของ Mg (OH) 2 ไฮดรอกไซด์:

มก. + 2H2O = มก.(OH)2 + H2

หากคุณจุดไฟที่แถบแมกนีเซียมแล้วจุ่มลงในแก้วน้ำ การเผาไหม้ของโลหะจะยังคงดำเนินต่อไป ในกรณีนี้ ไฮโดรเจนที่ปล่อยออกมาเนื่องจากการปฏิสัมพันธ์กับน้ำแมกนีเซียมจะติดไฟในอากาศทันที แมกนีเซียมสามารถเผาไหม้ในคาร์บอนไดออกไซด์ได้เช่นกัน:

2Mg + CO2 = 2MgO + C

ความสามารถของแมกนีเซียมในการเผาไหม้อย่างต่อเนื่องทั้งในบรรยากาศที่มีคาร์บอนไดออกไซด์และในน้ำทำให้ความพยายามที่จะดับไฟที่โครงสร้างที่ทำจากแมกนีเซียมหรือโลหะผสมเริ่มเผาไหม้มีความซับซ้อนอย่างมาก

MgO - แมกนีเซียมออกไซด์เป็นผงสีขาวที่ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ เมื่อมันถูกเรียกว่าแมกนีเซียที่ถูกเผาไหม้หรือเพียงแค่แมกนีเซีย ออกไซด์นี้มีคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดคือทำปฏิกิริยากับกรดหลายชนิด เช่น

MgO + 2HNO3 = Mg(NO3)2 + H2O

เบสที่สอดคล้องกับ Mg(OH)2 ออกไซด์นี้เป็นเบสที่มีความแข็งแรงปานกลาง แต่ไม่ละลายในน้ำ คุณสามารถรับได้โดยการเติมอัลคาไลลงในสารละลายของเกลือแมกนีเซียมตัวใดตัวหนึ่ง:

2NaOH + MgSO4 = Mg(OH)2 + Na2SO4

เพราะ แมกนีเซียมออกไซด์ในปฏิกิริยากับน้ำไม่ก่อตัวเป็นด่างและฐาน Mg (OH) 2 ไม่มีคุณสมบัติเป็นด่าง แมกนีเซียมไม่ได้อยู่ในโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท ตรงกันข้ามกับองค์ประกอบในกลุ่มเช่นแคลเซียม สตรอนเทียมแบเรียม

โลหะแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนที่อุณหภูมิห้อง เช่น โบรมีน:

Mg + Br2 = MgBr2

หลังจากให้ความร้อน แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับกำมะถัน เกิดเป็นแมกนีเซียมซัลไฟด์:

มก. + ส = มก.

หากส่วนผสมของโค้กและแมกนีเซียมถูกเผาในบรรยากาศเฉื่อย แมกนีเซียมคาร์ไบด์จะเกิดขึ้น ซึ่งมีองค์ประกอบเป็น Mg2C3 (ควรสังเกตว่าแมกนีเซียมที่อยู่ใกล้เคียง "กลุ่ม" ที่ใกล้ที่สุด เช่น แคลเซียม ก่อตัวเป็นคาร์ไบด์ที่มีองค์ประกอบ CaC2 ภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน) ในกระบวนการสลายตัวของแมกนีเซียมคาร์ไบด์ด้วยน้ำจะเกิดโพรพีนขึ้น - คล้ายคลึงกันของอะเซทิลีน (C3H4):

Mg2C3 + 4Н2О = 2Mg(OH)2 + С3Н4

นั่นคือเหตุผลที่มักเรียก Mg2C3 ว่าแมกนีเซียมโพรพิลีน

พฤติกรรมของแมกนีเซียมมีคุณสมบัติที่คล้ายคลึงกันกับพฤติกรรมของโลหะอัลคาไลเช่นลิเทียม (ตัวอย่างเช่น ความคล้ายคลึงกันในแนวทแยงขององค์ประกอบในตารางของ Dmitry Ivanovich Mendeleev) ทั้งแมกนีเซียมและลิเธียมทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน (แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนหลังจากให้ความร้อน) และผลที่ได้คือการก่อตัวของแมกนีเซียมไนไตรด์:

3Mg + N2= Mg3N2

แมกนีเซียมไนไตรด์ เช่น ลิเธียมไนไตรด์ สามารถย่อยสลายได้ง่ายด้วยน้ำ:

Mg3N2 + 6H2O \u003d 3Mg (OH) 2 + 2NH3

ในแมกนีเซียม ความคล้ายคลึงกันกับลิเธียมก็แสดงให้เห็นเช่นกันว่าแมกนีเซียมคาร์บอเนต MgCO3 และแมกนีเซียมฟอสเฟต Mg3 (PO4) 2 ในน้ำนั้นละลายได้ไม่ดี เช่นเดียวกับเกลือลิเธียมที่สอดคล้องกับสารประกอบเหล่านี้

แมกนีเซียมทำให้แคลเซียมเข้าใกล้ความจริงที่ว่าการมีไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ขององค์ประกอบเหล่านี้ในน้ำส่งผลต่อความกระด้างของน้ำ ความแข็งที่เกิดจาก Mg(HCO3)2 - แมกนีเซียมไบคาร์บอเนตเกิดขึ้นชั่วคราว ในกระบวนการเดือดแมกนีเซียมไบคาร์บอเนตจะสลายตัวซึ่งเป็นผลมาจากการที่คาร์บอเนตหลัก - (MgOH) 2CO3 - แมกนีเซียมไฮดรอกโซคาร์บอเนตตกตะกอน:

2Mg(HCO3)2 = (MgOH)2CO3 + 3CO2 + H2O

แมกนีเซียม - (lat. Magnesium), Mg (อ่านว่า "แมกนีเซียม") ซึ่งเป็นองค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม IIA ในยุคที่สามของระบบธาตุ Mendeleev เลขอะตอม 12 มวลอะตอม 24.305 แมกนีเซียมธรรมชาติประกอบด้วยนิวไคลด์ที่เสถียรสามชนิด: 24 มก. (78.60% โดยมวล), 25 มก. (10.11%) และ 26 มก. (11.29%) การกำหนดค่าทางอิเล็กทรอนิกส์ของอะตอมที่เป็นกลางคือ 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 ตามที่แมกนีเซียมในสารประกอบที่เสถียรเป็นไดวาเลนต์ (สถานะออกซิเดชัน +2) แมกนีเซียมเป็นโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท

ประวัติการค้นพบแมกนีเซียม

สารประกอบแมกนีเซียมเป็นที่รู้จักกันมานานแล้ว ชื่อภาษาละตินขององค์ประกอบมาจากชื่อของเมืองโบราณของ Magnesia ในเอเชียไมเนอร์ซึ่งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงซึ่งมีแร่ Magnesite อยู่

ในศตวรรษที่ 17 ช่วงเวลาใหม่เริ่มขึ้นในประวัติศาสตร์ของวิทยาศาสตร์เคมี ในช่วงเวลานี้เองที่มีการค้นพบเกิดขึ้นโดยคาดว่าจะมีการค้นพบธาตุแมกนีเซียมเป็นส่วนใหญ่ ในปี ค.ศ. 1695 N. Gro ซึ่งระเหยน้ำแร่ของน้ำพุ Epsom (อังกฤษ) ได้เกลือที่มีรสขมและมีฤทธิ์เป็นยาระบาย ไม่กี่ปีต่อมา ปรากฎว่าเมื่อมีปฏิสัมพันธ์กับ "ด่างถาวร" (ตามที่เรียกโซดาและโพแทชในสมัยนั้น) เกลือนี้จะก่อตัวเป็นผงสีขาวที่เปราะบาง ผงชนิดเดียวกันนี้ได้มาจากการเผาแร่ที่พบในบริเวณใกล้เคียงเมือง Magnesia ของกรีก สำหรับความคล้ายคลึงกันนี้ เกลือ Epsom เรียกว่าผงขาว

ในปี พ.ศ. 2351 ฮัมฟรีย์ เดวีได้ทำการอิเล็กโทรไลซิสของแมกนีเซียสีขาวชุบปรอทเล็กน้อยด้วยปรอทออกไซด์ ได้มาซึ่งโลหะชนิดใหม่ซึ่งแยกได้จากมันในไม่ช้าและตั้งชื่อว่าแมกนีเซียม จริงอยู่ แมกนีเซียมที่เดวี่ได้รับนั้นปนเปื้อนไปด้วยสิ่งเจือปน A. Bussy ได้รับแมกนีเซียมบริสุทธิ์อย่างแท้จริงตัวแรกในปี พ.ศ. 2372

การค้นหาแมกนีเซียมในธรรมชาติ

เปลือกโลกอุดมไปด้วยแมกนีเซียม - มีองค์ประกอบนี้มากกว่า 2.1% มีเพียงหกธาตุในตารางธาตุเท่านั้นที่พบบนโลกบ่อยกว่าแมกนีเซียม เป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุเกือบสองร้อยชนิด แต่พวกเขาส่วนใหญ่ได้รับจากสาม - แมกนีไซต์, โดโลไมต์และคาร์นัลไลต์

พบแมกนีเซียมจำนวนมากในน้ำทะเล ประเภทหลักในการหาวัตถุดิบแมกนีเซียมคือ:

น้ำทะเล - (มก. 0.12-0.13%),
คาร์นัลไลท์ - MgCl 2 KCl 6H 2 O (Mg 8.7%),
บิสโชไฟต์ - MgCl 2 6H 2 O (Mg 11.9%),
คีเซไรต์ - MgSO 4 H 2 O (Mg 17.6%)
เอปโซไมต์ - MgSO 4 7H 2 O (Mg 16.3%),
ไคไนต์ - KCl MgSO 4 3H 2 O (Mg 9.8%),
แมกนีไซต์ - MgCO 3 (Mg 28.7%)
โดโลไมต์ - CaCO 3 MgCO 3 (Mg 13.1%)
บรูไซต์ - Mg (OH) 2 (Mg 41.6%)

เกลือ Magnesian พบในปริมาณมากในแหล่งเกลือของทะเลสาบที่พึ่งพาตนเองได้ การสะสมของเกลือฟอสซิลของคาร์นัลไลต์จากแหล่งกำเนิดตะกอนเป็นที่รู้จักกันในหลายประเทศ

Magnesite เกิดขึ้นอย่างเด่นชัดภายใต้สภาวะที่มีความร้อนใต้พิภพและเป็นของแหล่งสะสมความร้อนใต้พิภพที่อุณหภูมิปานกลาง โดโลไมต์ยังเป็นวัตถุดิบแมกนีเซียมที่สำคัญอีกด้วย เงินฝากของโดโลไมต์นั้นแพร่หลายและมีปริมาณสำรองมาก มีความเกี่ยวข้องกับชั้นคาร์บอเนตและส่วนใหญ่อยู่ในวัยพรีแคมเบรียนหรือเพอร์เมียน ตะกอนโดโลไมต์เกิดจากการตกตะกอน แต่ก็สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อหินปูนสัมผัสกับสารละลายไฮโดรเทอร์มอล น้ำใต้ดิน หรือน้ำผิวดิน

แมกนีเซียมพบในเงินฝากประเภทต่อไปนี้:

แหล่งแร่ฟอสซิล (เกลือแมกนีเซียมและโพแทสเซียม-แมกนีเซียม)
น้ำทะเล
ผักดอง (น้ำเกลือจากทะเลสาบน้ำเค็ม)
คาร์บอเนตธรรมชาติ (โดโลไมต์และแมกนีไซต์)

รับแมกนีเซียม

โลหะได้มาสองวิธี - อิเล็กโทรเทอร์มอล (หรือเมทัลโลเทอร์มิก) และอิเล็กโทรไลต์ ตามชื่อที่แนะนำ กระบวนการทั้งสองเกี่ยวข้องกับไฟฟ้า แต่ในกรณีแรก บทบาทของมันจะลดลงเพื่อให้ความร้อนแก่เครื่องมือปฏิกิริยา และแมกนีเซียมออกไซด์ที่ได้จากแร่ธาตุจะถูกรีดิวซ์ด้วยตัวรีดิวซ์บางชนิด เช่น ถ่านหิน ซิลิกอน อะลูมิเนียม วิธีนี้มีแนวโน้มค่อนข้างดีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมามีการใช้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม วิธีการทางอุตสาหกรรมหลักในการได้รับแมกนีเซียมคือวิธีที่ 2 คืออิเล็กโทรไลต์

อิเล็กโทรไลต์คือการละลายของคลอไรด์ปราศจากน้ำของ Mg โพแทสเซียมและโซเดียม แมกนีเซียมที่เป็นโลหะจะถูกปล่อยออกมาบนแคโทดของเหล็ก และไอออนของคลอไรด์จะถูกปล่อยออกมาบนกราไฟต์แอโนด กระบวนการนี้เกิดขึ้นในอ่างอิเล็กโทรไลต์แบบพิเศษ แมกนีเซียมที่หลอมละลายจะลอยขึ้นสู่พื้นผิวของอ่างน้ำ จากจุดที่มันถูกตักด้วยกระบวยสุญญากาศเป็นครั้งคราวแล้วเทลงในแม่พิมพ์

แต่กระบวนการไม่ได้จบลงเพียงแค่นั้น แมกนีเซียมดังกล่าวยังมีสิ่งเจือปนอยู่มากเกินไป

ดังนั้นขั้นตอนที่สองจึงหลีกเลี่ยงไม่ได้ - การทำให้แมกนีเซียมบริสุทธิ์ แมกนีเซียมสามารถกลั่นได้สองวิธี - โดยการหลอมใหม่และการฟลักซ์หรือโดยการระเหิดในสุญญากาศ ความหมายของวิธีแรกเป็นที่รู้จักกันดี: สารเติมแต่งพิเศษ - ฟลักซ์ - ทำปฏิกิริยากับสิ่งเจือปนและเปลี่ยนให้เป็นสารประกอบที่ง่ายต่อการแยกออกจากโลหะทางกลไก วิธีที่สอง - การระเหิดด้วยสุญญากาศ - ต้องใช้อุปกรณ์ที่ซับซ้อนกว่า แต่จะผลิตแมกนีเซียมบริสุทธิ์ได้มากกว่า การระเหิดดำเนินการในอุปกรณ์สุญญากาศพิเศษ - รีทอร์ตทรงกระบอกเหล็ก โลหะ "แบบร่าง" ถูกวางไว้ที่ด้านล่างของรีทอร์ท ปิดและสูบอากาศออก จากนั้นส่วนล่างของรีทอร์ทจะถูกทำให้ร้อน ในขณะที่ส่วนบนจะถูกทำให้เย็นลงด้วยอากาศภายนอกอย่างต่อเนื่อง ภายใต้การกระทำของอุณหภูมิสูงแมกนีเซียมจะระเหิด - มันจะผ่านเข้าสู่สถานะก๊าซโดยผ่านสถานะของเหลว ไอของมันจะลอยขึ้นและควบแน่นที่ผนังเย็นของส่วนบนของรีทอร์ท

ด้วยวิธีนี้ จึงสามารถรับโลหะบริสุทธิ์ที่มีแมกนีเซียมมากกว่า 99.99% ได้

คุณสมบัติทางกายภาพ แมกนีเซียม

โลหะเบากว่าทองแดง 5 เท่า เบากว่าเหล็ก 4.5 เท่า แม้แต่อะลูมิเนียมก็ยังหนักกว่าแมกนีเซียมถึง 1.5 เท่า

แมกนีเซียมเป็นโลหะสีขาวเงินที่มีตะแกรงหกเหลี่ยม (a=3.21 Å c=5.21 Å) ภายใต้สภาวะปกติ พื้นผิวของแมกนีเซียมจะถูกปกคลุมด้วยฟิล์มป้องกันที่แข็งแกร่งของแมกนีเซียมออกไซด์ MgO ซึ่งจะถูกทำลายเมื่อได้รับความร้อนในอากาศถึงประมาณ 600°C หลังจากนั้นโลหะจะเผาไหม้ด้วยเปลวไฟสีขาวพราวเพื่อสร้างแมกนีเซียมออกไซด์และไนไตรด์ Mg 3 เอ็น 2 .

ความหนาแน่นของแมกนีเซียมที่ 20 ° C คือ 1.74 g / cm³ จุดหลอมเหลวของโลหะ t pl \u003d 650 ° C จุดเดือดคือ t kip \u003d 1105 ° C ค่าการนำความร้อนที่ 20 ° C คือ 156 W / (ม. เค). แมกนีเซียมที่มีความบริสุทธิ์สูงนั้นมีความเหนียว กดรีด และขึ้นรูปได้ดี

เมื่อเผาแมกนีเซียม รังสีอัลตราไวโอเลตและความร้อนจำนวนมากจะถูกปล่อยออกมา - เพื่อให้ความร้อนกับน้ำน้ำแข็งหนึ่งแก้วจนเดือด คุณต้องเผาแมกนีเซียมเพียง 4 กรัม

แมกนีเซียมเป็นสารระเบิดและติดไฟได้

การทำงานกับโลหะผสมแมกนีเซียมบางครั้งทำให้เกิดปัญหามากมาย - แมกนีเซียมถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย การหลอมและการหล่อโลหะผสมเหล่านี้จะต้องดำเนินการภายใต้ชั้นของตะกรัน มิฉะนั้น โลหะที่หลอมเหลวอาจติดไฟได้จากการสัมผัสกับอากาศ

เมื่อบดหรือขัดผลิตภัณฑ์แมกนีเซียม ต้องติดตั้งอุปกรณ์ดูดฝุ่นเหนือเครื่อง เนื่องจากอนุภาคแมกนีเซียมที่เล็กที่สุดที่พ่นในอากาศจะสร้างส่วนผสมที่ระเบิดได้

อย่างไรก็ตาม ไม่ได้หมายความว่าการทำงานใดๆ กับแมกนีเซียมจะเต็มไปด้วยอันตรายจากไฟไหม้หรือการระเบิด แมกนีเซียมสามารถติดไฟได้โดยการหลอมเท่านั้น แต่ภายใต้สภาวะปกตินั้นไม่ง่ายนัก เนื่องจากการนำความร้อนสูงของโลหะผสมจะไม่อนุญาตให้ไม้ขีดไฟหรือแม้แต่คบเพลิงเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ที่หล่อให้เป็นผงออกไซด์สีขาว แต่ด้วยขี้เลื่อยหรือเทปแมกนีเซียมบาง ๆ คุณต้องจัดการอย่างระมัดระวัง

คุณสมบัติทางเคมีของแมกนีเซียม

คุณสมบัติทางเคมีของแมกนีเซียมค่อนข้างแปลก สามารถกำจัดออกซิเจนและคลอรีนออกจากองค์ประกอบส่วนใหญ่ได้อย่างง่ายดาย ไม่กลัวด่างกัดกร่อน โซดา น้ำมันก๊าด น้ำมันเบนซิน และน้ำมันแร่ ในขณะเดียวกันก็ไม่ทนต่อการกระทำของทะเลและน้ำแร่เลยและละลายอย่างรวดเร็ว แทบจะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำจืดที่เย็นเลย มันจะแทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำร้อนอย่างแรง

ส่วนผสมของผงแมกนีเซียมกับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต KMnO 4 - ระเบิดได้

แมกนีเซียมร้อนทำปฏิกิริยากับน้ำ:
Mg (สลายตัว) + H 2 O \u003d MgO + H 2;
อัลคาไลไม่ทำปฏิกิริยากับแมกนีเซียม มันละลายได้ง่ายในกรดด้วยการปลดปล่อยไฮโดรเจน:
Mg + 2HCl \u003d MgCl 2 + H 2;
เมื่อถูกความร้อนในอากาศ แมกนีเซียมจะเผาไหม้เพื่อสร้างออกไซด์ ไนไตรด์จำนวนเล็กน้อยสามารถรวมตัวกับไนโตรเจนได้เช่นกัน:
2Mg + O 2 \u003d 2MgO;
3Mg + N 2 \u003d มก. 3 N 2

เนื่องจากแมกนีเซียมออกไซด์ MgO ไม่ก่อตัวเป็นด่างเมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ และฐานแมกนีเซียม Mg (OH) 2 ไม่มีคุณสมบัติเป็นด่าง แมกนีเซียมซึ่งแตกต่างจาก "สหาย" ของมัน - แคลเซียม สตรอนเทียม และแบเรียม จึงไม่อยู่ในโลหะอัลคาไลน์เอิร์ท

โลหะแมกนีเซียมที่อุณหภูมิห้องทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน เช่น กับโบรมีน:

Mg + Br 2 \u003d MgBr 2

หากส่วนผสมของแมกนีเซียมและโค้กถูกเผาในบรรยากาศเฉื่อยจะเกิดแมกนีเซียมคาร์ไบด์ขององค์ประกอบ Mg 2 C 3 (ควรสังเกตว่าเพื่อนบ้านที่ใกล้ที่สุดของแมกนีเซียมในกลุ่ม - แคลเซียม - ภายใต้สภาวะที่คล้ายคลึงกันจะเกิดคาร์ไบด์ของ ส่วนประกอบ CaC2) เมื่อแมกนีเซียมคาร์ไบด์ถูกย่อยสลายด้วยน้ำจะเกิดอะเซทิลีนที่คล้ายคลึงกัน - โพรไพน์ C 3 H 4:

มก 2 C 3 + 4H 2 O \u003d 2Mg (OH) 2 + C 3 H 4.

ดังนั้น Mg 2 C 3 จึงเรียกว่าแมกนีเซียมโพรพิลีน

3Mg + N 2 \u003d มก. 3 N 2.

มก 3 N 2 + 6H 2 O \u003d 3Mg (OH) 2 + 2NH 3.

แมกนีเซียมมีความคล้ายคลึงกับแคลเซียมตรงที่การมีไบคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้ขององค์ประกอบเหล่านี้ในน้ำจะเป็นตัวกำหนดความกระด้างของน้ำ เช่นเดียวกับแคลเซียมไบคาร์บอเนต ความกระด้างที่เกิดจากแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต Mg(HCO3) 2 จะเกิดขึ้นเพียงชั่วคราว เมื่อเดือดแมกนีเซียมไบคาร์บอเนต Mg (HCO 3) 2 จะสลายตัวและคาร์บอเนตหลักจะตกตะกอน - แมกนีเซียมไฮดรอกโซคาร์บอเนต (MgOH) 2 CO 3:

2Mg (HCO 3) 2 \u003d (MgOH) 2 CO 3 + 3CO 2 + H 2 O

แมกนีเซียมเปอร์คลอเรต Mg(ClO 4) 2 ซึ่งทำปฏิกิริยารุนแรงกับไอน้ำ อากาศแห้งหรือก๊าซอื่นๆ ที่ไหลผ่านชั้นของมัน ในกรณีนี้ จะเกิดผลึกไฮเดรตที่แข็งแกร่งของ Mg(ClO 4) 2 ·6H 2 O สารนี้สามารถถูกทำให้แห้งอีกครั้งโดยการให้ความร้อนในสุญญากาศที่อุณหภูมิประมาณ 300°C แมกนีเซียมเปอร์คลอเรตได้รับชื่อ "แอนไฮดรอน" เนื่องจากคุณสมบัติในการดูดความชื้น

ผลของแมกนีเซียมในร่างกายมนุษย์

แมกนีเซียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบทางชีวภาพที่สำคัญซึ่งพบในปริมาณมากในเนื้อเยื่อของสัตว์และพืช แมกนีเซียมเป็นปัจจัยร่วมในปฏิกิริยาของเอนไซม์หลายชนิด แมกนีเซียมจำเป็นสำหรับการเปลี่ยนครีเอทีนฟอสเฟตเป็น ATP ซึ่งเป็นนิวคลีโอไทด์ที่เป็นแหล่งพลังงานสากลในเซลล์ที่มีชีวิตของร่างกาย ดังนั้นแมกนีเซียมจึงเป็นธาตุที่ควบคุมพลังงานของร่างกาย แมกนีเซียมมีความจำเป็นในทุกขั้นตอนของการสังเคราะห์โปรตีน เป็นที่ทราบกันดีว่า 80-90% ของคนสมัยใหม่ประสบกับภาวะขาดแมกนีเซียม สิ่งนี้สามารถแสดงออกได้หลายวิธี: นอนไม่หลับ อ่อนเพลียเรื้อรัง กระดูกพรุน โรคข้ออักเสบ ไฟโบรไมอัลเจีย ไมเกรน ตะคริวและกล้ามเนื้อกระตุก หัวใจเต้นผิดจังหวะ ท้องผูก กลุ่มอาการก่อนมีประจำเดือน (PMS) และอาการและความเจ็บป่วยอื่นๆ และด้วยการใช้ยาระบาย แอลกอฮอล์ ความเครียดทางร่างกายและจิตใจบ่อยครั้ง ความต้องการแมกนีเซียมจึงเพิ่มขึ้น

สถิติระบุว่าผู้อยู่อาศัยในพื้นที่ที่มีสภาพอากาศอบอุ่นจะมีอาการกระตุกของหลอดเลือดน้อยกว่าชาวเหนือ ยาอธิบายสิ่งนี้ด้วยลักษณะทางโภชนาการของทั้งสองอย่าง เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าการฉีดยาเกลือแมกนีเซียมบางชนิดเข้าทางหลอดเลือดดำและกล้ามเนื้อจะช่วยบรรเทาอาการกระตุกและอาการชักได้ ผักและผลไม้ช่วยสะสมเกลือเหล่านี้ในร่างกาย แอปริคอต ลูกพีช และกะหล่ำดอกอุดมไปด้วยแมกนีเซียมเป็นพิเศษ มีอยู่ในกะหล่ำปลีมันฝรั่งมะเขือเทศธรรมดา

จากผลการศึกษาล่าสุด พบว่าแมกนีเซียมซิเตรตเป็นผลิตภัณฑ์ที่มีแมกนีเซียมที่ย่อยได้มากที่สุด

ร่างกายต้องการแมกนีเซียมเพื่อดูดซึมแคลเซียม แหล่งแมกนีเซียมที่เหมาะสมทางชีวภาพที่สุดแหล่งหนึ่งสำหรับการดูดซึมผ่านผิวหนัง (ผ่านผิวหนัง) คือแร่ธาตุบิสโคไฟต์ ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการฟื้นฟูทางการแพทย์ กายภาพบำบัด และการบำบัดสปา

ไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยมินนิโซตา สหรัฐอเมริกา เลือกเปลือกไข่เป็นเป้าหมายของการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ พวกเขาสามารถพิสูจน์ได้ว่าเปลือกหอยนั้นแข็งแกร่ง ยิ่งมีแมกนีเซียมมากเท่าไหร่ ซึ่งหมายความว่าการเปลี่ยนองค์ประกอบของอาหารสำหรับไก่ไข่ทำให้สามารถเพิ่มความแข็งแรงของเปลือกได้

นักชีววิทยาชาวฝรั่งเศสเชื่อว่าแมกนีเซียมจะช่วยแพทย์ในการต่อสู้กับโรคร้ายแรงในศตวรรษที่ 20 เช่นการทำงานหนักเกินไป การศึกษาแสดงให้เห็นว่าเลือดของคนที่เหนื่อยล้ามีแมกนีเซียมน้อยกว่าคนที่มีสุขภาพดีและแม้แต่ "เลือดแมกนีเซียม" ที่เบี่ยงเบนเล็กน้อยที่สุดจากบรรทัดฐานก็ไม่ผ่านไปอย่างไร้ร่องรอย

สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่าในกรณีที่คนๆ หนึ่งหงุดหงิดบ่อยๆ ไม่ว่าด้วยเหตุผลใดก็ตาม แมกนีเซียมที่อยู่ในร่างกายจะ "ถูกเผาไหม้" นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมในคนที่กระวนกระวายใจและตื่นเต้นง่ายการรบกวนการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจจึงเกิดขึ้นบ่อยกว่ามาก

แมกนีเซียม(lat. Magnesium), Mg, องค์ประกอบทางเคมีของกลุ่ม II ของระบบธาตุ Mendeleev, เลขอะตอม 12, มวลอะตอม 24.305 แมกนีเซียมธรรมชาติประกอบด้วยไอโซโทปที่เสถียรสามชนิด: 24 มก. (78.60%), 25 มก. (10.11%) และ 26 มก. (11.29%) แมกนีเซียมถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2351 โดย G. Davy ซึ่งนำแมกนีเซียชุบน้ำ เดวีได้รับอะมัลกัม และหลังจากการกลั่นปรอทแล้ว จะได้โลหะผงชนิดใหม่ที่เรียกว่าแมกนีเซียม ในปี พ.ศ. 2371 นักเคมีชาวฝรั่งเศส A. Bussy โดยการลดแมกนีเซียมคลอไรด์ที่หลอมเหลวด้วยไอโพแทสเซียม ทำให้ได้แมกนีเซียมในรูปของลูกบอลขนาดเล็กที่มีความเงาของโลหะ

การแพร่กระจายของแมกนีเซียมในธรรมชาติแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบที่มีลักษณะเฉพาะของชั้นเนื้อโลก หินอุลตร้ามาฟิคประกอบด้วย 25.9% โดยน้ำหนัก แมกนีเซียมมีน้อยในเปลือกโลก คลาร์กเฉลี่ย 1.87%; แมกนีเซียมมีอยู่ในหินพื้นฐาน (4.5%) ในหินแกรนิตและหินที่เป็นกรดอื่น ๆ จะมีน้อยกว่า (0.56%) ในกระบวนการแมกมาติก Mg 2+ เป็นสารอะนาล็อกของ Fe 2+ ซึ่งอธิบายได้ด้วยความใกล้เคียงของรัศมีไอออนิก (0.74 และ 0.80 Å ตามลำดับ) Mg 2+ ร่วมกับ Fe 2+ เป็นส่วนหนึ่งของโอลิวีน ไพรอกซีน และแร่ธาตุอัคนีอื่นๆ

แร่ธาตุแมกนีเซียมมีมากมาย - ซิลิเกต คาร์บอเนต ซัลเฟต คลอไรด์ และอื่น ๆ มากกว่าครึ่งหนึ่งก่อตัวขึ้นในชีวมณฑล - ที่ก้นทะเล ทะเลสาบ ในดิน ฯลฯ ส่วนที่เหลือเกี่ยวข้องกับกระบวนการที่อุณหภูมิสูง

การย้ายถิ่นและความแตกต่างอย่างรุนแรงของแมกนีเซียมนั้นสังเกตได้ในชีวมณฑล ที่นี่บทบาทหลักเป็นของกระบวนการทางเคมีกายภาพ - การละลาย การตกตะกอนของเกลือ การดูดซับแมกนีเซียมด้วยดินเหนียว แมกนีเซียมถูกกักเก็บไว้เล็กน้อยในวงจรชีวภาพของทวีปต่างๆ และไหลลงสู่มหาสมุทรพร้อมกับการไหลบ่าของแม่น้ำ ในน้ำทะเลโดยเฉลี่ย แมกนีเซียม 0.13% น้อยกว่าโซเดียม แต่มากกว่าโลหะอื่นๆ ทั้งหมด น้ำทะเลไม่อิ่มตัวด้วยแมกนีเซียม และไม่เกิดการตกตะกอนของเกลือ เมื่อน้ำระเหยในลากูนในทะเล แมกนีเซียมซัลเฟตและคลอไรด์จะสะสมอยู่ในตะกอนพร้อมกับเกลือโพแทสเซียม โดโลไมต์สะสมอยู่ในตะกอนของทะเลสาบบางแห่ง (เช่นในทะเลสาบ Balkhash) ในอุตสาหกรรม แมกนีเซียมส่วนใหญ่ได้มาจากโดโลไมต์ เช่นเดียวกับจากน้ำทะเล

คุณสมบัติทางกายภาพของแมกนีเซียม Compact Magnesium เป็นโลหะสีเงินขาวแวววาวที่ทำให้มัวหมองในอากาศเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว แมกนีเซียมตกผลึกในตะแกรงหกเหลี่ยม a = 3.2028Å, c = 5.1998Å รัศมีอะตอม 1.60Å รัศมีไอออนิก Mg 2+ 0.74Å ความหนาแน่นของแมกนีเซียมคือ 1.739 g / cm 3 (20 ° C); เสื้อ 651 ° C; กีบ 1107 °C ความจุความร้อนจำเพาะ (ที่ 20 °C) 1.04 10 3 J/(kg K) เช่น 0.248 cal/(g °C); ค่าการนำความร้อน (20 ° C) 1.55 10 2 W / (m K) นั่นคือ 0.37 cal / (cm วินาที ° C); ค่าสัมประสิทธิ์ความร้อนของการขยายตัวเชิงเส้นในช่วง 0-550 ° C ถูกกำหนดจากสมการ 25.0 10 -6 + 0.0188 t ความต้านทานไฟฟ้า (20 °C) 4.5·10 -8 โอห์ม·ม. (4.5 μΩ·ซม.) แมกนีเซียมเป็นพาราแมกเนติก ความไวต่อแม่เหล็กจำเพาะคือ +0.5·10 -6 แมกนีเซียมเป็นโลหะที่ค่อนข้างอ่อนและเหนียว คุณสมบัติทางกลของมันขึ้นอยู่กับวิธีการประมวลผลเป็นอย่างมาก ตัวอย่างเช่นที่ 20 ° C คุณสมบัติของแมกนีเซียมหล่อและเปลี่ยนรูปตามลำดับมีค่าต่อไปนี้: ความแข็ง Brinell 29.43 10 7 และ 35.32 10 7 n / m 2 (30 และ 36 kgf / mm 2) ความแข็งแรงของผลผลิต 2, 45 10 7 และ 8.83 10 7 n / m 2 (2.5 และ 9.0 kgf / mm 2), ความต้านทานแรงดึง 11.28 10 7 และ 19.62 10 7 n / m 2 (11 .5 และ 20.0 kgf / mm 2), การยืดตัว 8.0 และ 11.5%

คุณสมบัติทางเคมีของแมกนีเซียมการกำหนดค่าของอิเล็กตรอนวงนอกของอะตอมแมกนีเซียมคือ 3 วินาที 2 . ในสารประกอบที่เสถียรทั้งหมด แมกนีเซียมเป็นธาตุคู่ ในทางเคมี แมกนีเซียมเป็นโลหะที่ว่องไวมาก การให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 300-350 °C ไม่ทำให้เกิดการออกซิเดชันอย่างมีนัยสำคัญของแมกนีเซียมขนาดกะทัดรัด เนื่องจากพื้นผิวของมันได้รับการปกป้องด้วยฟิล์มออกไซด์ แต่ที่อุณหภูมิ 600-650 °C แมกนีเซียมจะติดไฟและเผาไหม้อย่างสว่างไสว ทำให้แมกนีเซียมออกไซด์และ Mg 3 N 2 ไนไตรด์บางส่วน . ส่วนหลังยังได้มาจากการให้ความร้อนแก่แมกนีเซียมประมาณ 500 °C ในบรรยากาศที่มีไนโตรเจน ด้วยน้ำเย็นที่ไม่อิ่มตัวในอากาศ แมกนีเซียมแทบไม่ทำปฏิกิริยาใดๆ แทนที่ไฮโดรเจนจากน้ำเดือดอย่างช้าๆ ปฏิกิริยากับไอน้ำเริ่มต้นที่ 400°C แมกนีเซียมหลอมเหลวในบรรยากาศที่ชื้น ปล่อยไฮโดรเจนจาก H 2 O ดูดซับเอาไว้ เมื่อโลหะแข็งตัว ไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกไปเกือบหมด ในบรรยากาศไฮโดรเจน แมกนีเซียมจะสร้าง MgH 2 ที่อุณหภูมิ 400-500 องศาเซลเซียส

แมกนีเซียมแทนที่โลหะส่วนใหญ่จากสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือ ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของ Mg ที่ 25 °C คือ 2.38 V. แมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับกรดแร่เจือจางในความเย็น แต่ไม่ละลายในกรดไฮโดรฟลูออริกเนื่องจากการก่อตัวของฟิล์มป้องกันของฟลูออไรด์ MgF 2 ที่ไม่ละลายน้ำ ในความเข้มข้นของ H 2 SO 4 และส่วนผสมของมันกับ HNO 3 แมกนีเซียมนั้นแทบไม่ละลายน้ำ แมกนีเซียมไม่ทำปฏิกิริยากับสารละลายที่เป็นน้ำของด่างในความเย็น แต่จะละลายในสารละลายของไบคาร์บอเนตโลหะอัลคาไลและเกลือแอมโมเนียม ด่างที่กัดกร่อนจะตกตะกอนแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ Mg(OH) 2 จากสารละลายเกลือ ซึ่งความสามารถในการละลายในน้ำนั้นน้อยมาก เกลือแมกนีเซียมส่วนใหญ่ละลายได้ดีในน้ำ เช่น แมกนีเซียมซัลเฟต, MgF 2 ที่ละลายได้เล็กน้อย, MgCO 3, Mg 3 (PO 4) 2 และเกลือคู่บางชนิด

เมื่อถูกความร้อน แมกนีเซียมจะทำปฏิกิริยากับฮาโลเจนเพื่อให้ฮาไลด์ ด้วยคลอรีนเปียก MgCl 2 จะเกิดขึ้นแล้วในความเย็น เมื่อแมกนีเซียมถูกทำให้ร้อนถึง 500-600 ° C ด้วยกำมะถันหรือ SO 2 และ H 2 S สามารถรับ MgS ซัลไฟด์ได้ด้วยไฮโดรคาร์บอน - MgC 2 และ Mg 2 C 3 คาร์ไบด์ ซิลิไซด์ Mg 2 Si, Mg 3 Si 2, ฟอสไฟด์ Mg 3 P 2 และสารประกอบไบนารีอื่น ๆ เป็นที่รู้จักกัน แมกนีเซียมเป็นตัวรีดิวซ์ที่แข็งแกร่ง เมื่อถูกความร้อน มันจะแทนที่โลหะอื่น (Be, Al, อัลคาไล) และอโลหะ (B, Si, C) ออกจากออกไซด์และเฮไลด์ แมกนีเซียมสร้างสารประกอบออร์กาโนเมทัลลิกมากมาย ซึ่งกำหนดบทบาทที่ดีในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ โลหะผสมแมกนีเซียมกับโลหะส่วนใหญ่และเป็นพื้นฐานสำหรับโลหะผสมเบาที่มีความสำคัญทางเทคนิคหลายชนิด

รับแมกนีเซียมในอุตสาหกรรม แมกนีเซียมในปริมาณมากที่สุดได้มาจากการอิเล็กโทรไลซิสของคลอไรด์ MgCl 2 แบบปราศจากน้ำหรือคาร์นัลไลต์ที่ขาดน้ำ KCl MgCl 2 6H 2 O อิเล็กโทรไลต์ยังประกอบด้วย Na, K, Ca คลอไรด์และ NaF หรือ CaF 2 จำนวนเล็กน้อย เนื้อหาของ MgCl 2 ในการละลายไม่น้อยกว่า 5-7% เมื่ออิเล็กโทรไลซิสดำเนินไปที่อุณหภูมิ 720-750 ° C องค์ประกอบของอ่างน้ำจะถูกปรับโดยการถอดอิเล็กโทรไลต์บางส่วนออกและเพิ่ม MgCl 2 หรือคาร์นัลไลต์ แคโทดทำจากเหล็ก แอโนดทำจากกราไฟต์ แมกนีเซียมหลอมเหลวซึ่งลอยอยู่ที่ผิวอิเล็กโทรไลต์จะถูกกำจัดออกจากพื้นที่แคโทดเป็นระยะ ซึ่งแยกออกจากพื้นที่ขั้วบวกโดยผนังกั้นซึ่งไม่ถึงก้นอ่าง องค์ประกอบของแมกนีเซียมดิบประกอบด้วยสิ่งเจือปนมากถึง 2%; มันถูกขัดเกลาในเตาหลอมไฟฟ้าแบบเบ้าหลอมภายใต้ชั้นของฟลักซ์และเทลงในแม่พิมพ์ แมกนีเซียมขั้นต้นเกรดที่ดีที่สุดประกอบด้วย 99.8% Mg การทำให้แมกนีเซียมบริสุทธิ์ในภายหลังดำเนินการโดยการระเหิดในสุญญากาศ: การระเหิด 2-3 ครั้งจะเพิ่มความบริสุทธิ์ของแมกนีเซียมเป็น 99.999% แอโนดคลอรีนหลังจากการทำให้บริสุทธิ์จะใช้เพื่อให้ได้ MgCl 2 ที่ปราศจากน้ำจากแมกนีไซต์ ไททาเนียมเตตระคลอไรด์ TiCl 4 จากออกไซด์ TiO 2 และสารประกอบอื่นๆ

วิธีอื่นในการได้รับแมกนีเซียมคือความร้อนจากโลหะและความร้อนจากคาร์บอน ตามข้อแรก ก้อนโดโลไมต์และสารรีดิวซ์ (เฟอร์โรซิลิกอนหรือซิลิโคอะลูมินัม) ที่เผาจนสลายตัวสมบูรณ์จะถูกทำให้ร้อนที่อุณหภูมิ 1280-1300°C ในสุญญากาศ (ความดันตกค้าง 130-260 N/m 2 เช่น 1-2 มม.ปรอท) ไอแมกนีเซียมควบแน่นที่อุณหภูมิ 400-500 °C สำหรับการทำให้บริสุทธิ์ มันถูกละลายภายใต้ฟลักซ์หรือในสุญญากาศ หลังจากนั้นจึงเทลงในแม่พิมพ์ ตามวิธีความร้อนด้วยคาร์บอน ก้อนจากส่วนผสมของถ่านหินกับแมกนีเซียมออกไซด์จะถูกทำให้ร้อนในเตาไฟฟ้าที่มีอุณหภูมิสูงกว่า 2,100 ° C ไอแมกนีเซียมถูกกลั่นและควบแน่น

การใช้แมกนีเซียมการใช้งานที่สำคัญที่สุดของแมกนีเซียมโลหะคือการผลิตโลหะผสมที่มีพื้นฐานจากแมกนีเซียม แมกนีเซียมใช้กันอย่างแพร่หลายในกระบวนการทางความร้อนของโลหะเพื่อให้ได้โลหะหายากและยากต่อการกู้คืน (Ti, Zr, Hf, U และอื่น ๆ) แมกนีเซียมใช้สำหรับการดีออกซิเดชันและการกำจัดกำมะถันของโลหะและโลหะผสม ส่วนผสมของผงแมกนีเซียมกับสารออกซิไดซ์ทำหน้าที่เป็นองค์ประกอบในการจุดไฟและก่อไฟ มีการใช้สารประกอบแมกนีเซียมกันอย่างแพร่หลาย

แมกนีเซียมในร่างกายแมกนีเซียมเป็นส่วนคงที่ของพืชและสัตว์ (ในหนึ่งในพัน - ในร้อยเปอร์เซ็นต์) หัวผสมแมกนีเซียมคือสาหร่ายบางชนิดที่สะสมแมกนีเซียมมากถึง 3% (ในเถ้า) บางชนิด foraminifera - มากถึง 3.5% ฟองน้ำที่เป็นปูน - สูงถึง 4% แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของรงควัตถุสีเขียวของพืช - คลอโรฟิลล์ (มวลรวมของคลอโรฟิลล์ของพืชในโลกมีแมกนีเซียมประมาณ 100 พันล้านตัน) และยังพบในออร์แกเนลล์เซลล์ทั้งหมดของพืชและไรโบโซมของสิ่งมีชีวิตทั้งหมด แมกนีเซียมกระตุ้นเอนไซม์หลายชนิด ร่วมกับแคลเซียมและแมงกานีส ช่วยให้โครงสร้างของโครโมโซมและระบบคอลลอยด์ในพืชมีความเสถียร และมีส่วนในการรักษาความดันเทอร์กอร์ในเซลล์ แมกนีเซียมกระตุ้นการดูดซึมฟอสฟอรัสจากดินและการดูดซึมโดยพืชในรูปของเกลือของกรดฟอสฟอริก แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของไฟติน การขาดแมกนีเซียมในดินทำให้ใบพืชลายหินอ่อน คลอโรซีสของพืช (ในกรณีเช่นนี้จะใช้ปุ๋ยแมกนีเซียม) สัตว์และมนุษย์ได้รับแมกนีเซียมจากอาหาร ความต้องการแมกนีเซียมของมนุษย์ทุกวัน - 0.3-0.5 กรัม ในวัยเด็กตลอดจนในระหว่างตั้งครรภ์และให้นมบุตรความต้องการนี้จะสูงขึ้น ปริมาณแมกนีเซียมปกติในเลือดอยู่ที่ประมาณ 4.3 mg%; มีเนื้อหาเพิ่มขึ้น, ง่วงนอน, สูญเสียความไว, และบางครั้งเป็นอัมพาตของกล้ามเนื้อโครงร่าง ในร่างกายมีแมกนีเซียมสะสมอยู่ในตับ จากนั้นส่วนสำคัญของแมกนีเซียมจะผ่านเข้าสู่กระดูกและกล้ามเนื้อ ในกล้ามเนื้อ แมกนีเซียมมีส่วนร่วมในการกระตุ้นการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตแบบไม่ใช้ออกซิเจน ตัวต่อต้านแมกนีเซียมในร่างกายคือแคลเซียม การละเมิดความสมดุลของแมกนีเซียมและแคลเซียมนั้นพบได้ในโรคกระดูกอ่อน เมื่อแมกนีเซียมผ่านจากเลือดไปยังกระดูก แทนที่แคลเซียมจากพวกมัน การขาดเกลือแมกนีเซียมในอาหารขัดขวางการกระตุ้นปกติของระบบประสาท การหดตัวของกล้ามเนื้อ โคที่ขาดแมกนีเซียมในอาหารจะป่วยด้วยอาการที่เรียกว่าหญ้าบาดทะยัก (กล้ามเนื้อกระตุก แขนขาแคระแกรน) เมแทบอลิซึมของแมกนีเซียมในสัตว์ถูกควบคุมโดยฮอร์โมนพาราไธรอยด์ ซึ่งจะลดปริมาณแมกนีเซียมในเลือด และโพรเลนซึ่งเพิ่มปริมาณแมกนีเซียม ในบรรดาการเตรียมแมกนีเซียมในทางการแพทย์ พวกเขาใช้: แมกนีเซียมซัลเฟต (เป็นยาระงับประสาท ยากันชัก ยาต้านอาการกระตุก ยาระบาย และยาระบาย) แมกนีเซียมที่เผาไหม้ (แมกนีเซียมออกไซด์) และแมกนีเซียมคาร์บอเนต (เป็นด่าง ซึ่งเป็นยาระบายอ่อนๆ)