แมกนีเซียม (Mg)องค์ประกอบทางเคมีหนึ่งในโลหะอัลคาไลน์ - ดินของกลุ่ม 2 (IIa) ของตารางธาตุและโลหะโครงสร้างที่มีน้ำหนักเบาที่สุด สารประกอบของมันถูกใช้อย่างกว้างขวางในการก่อสร้างและการแพทย์และแมกนีเซียมเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับชีวิตของเซลล์ทั้งหมด
โลหะอัลคาไลน์เอิร์ ธ
ได้แก่ เบริลเลียม (Be), แมกนีเซียม (Mg), แคลเซียม (Ca), สตรอนเทียม (Sr), แบเรียม (Ba) และเรเดียม (Ra)
คุณสมบัติองค์ประกอบ
| เลขอะตอม | 12 |
|---|---|
| น้ำหนักปรมาณู | 24.305 |
| จุดหลอมเหลว | 650 ° C (1,202 ° F) |
| จุดเดือด | 1,090 ° C (1,994 ° F) |
| แรงดึงดูดเฉพาะ | 1.74 ที่ 20 ° C (68 ° F) |
| สถานะออกซิเดชัน | 2 |
| การกำหนดค่าอิเล็กตรอน | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 |
การเกิดขึ้นคุณสมบัติและการใช้งาน
แต่เดิมรู้จักกันในชื่อสารประกอบเช่น Epsom salts (the sulfate), magnesia หรือ magnesia alba (ออกไซด์) และ magnesite (คาร์บอเนต) ธาตุสีขาวสีเงินเองไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ มันถูกแยกออกเป็นครั้งแรกในปี 1808 โดย Sir Humphry Davy ซึ่งระเหยปรอทจากอะมัลกัมแมกนีเซียมที่ทำโดยอิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีส่วนผสมของแมกนีเซียชื้นและออกไซด์ออกไซด์ แมกนีเซียมชื่อมาจาก Magnesia เขตของเทสซาลี (กรีซ) ซึ่งพบแร่แมกนีเซียอัลบ้าเป็นครั้งแรก
แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับแปดในเปลือกโลก (ประมาณ 2.5 เปอร์เซ็นต์) และหลังจากโลหะอลูมิเนียมและเหล็กเป็นโลหะโครงสร้างที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดอันดับสาม ความอุดมสมบูรณ์ของจักรวาลมีค่าประมาณ 9.1 × 10 5อะตอม (ในระดับที่ความอุดมสมบูรณ์ของซิลิคอน = 10 6อะตอม) มันเกิดขึ้นเป็นคาร์บอเนต - แมกนีไซต์, MgCO 3และโดโลไมต์, CaMg (CO 3) 2 - และในซิลิเกตทั่วไปหลายชนิดรวมถึงแป้งโอลิเวียและแร่ใยหินชนิดต่างๆ นอกจากนี้ยังพบว่าเป็นไฮดรอกไซด์ (brucite), คลอไรด์ (carnallite, KMgCl 3 ∙ 6H 2 O) และซัลเฟต (kieserite) มันกระจายอยู่ในแร่ธาตุเช่น serpentine, chrysolite และ meerschaum น้ำทะเลมีแมกนีเซียมประมาณ 0.13% ส่วนใหญ่เป็นคลอไรด์ละลายซึ่งให้รสขมที่เป็นลักษณะเฉพาะ
แมกนีเซียมถูกผลิตขึ้นในเชิงพาณิชย์โดยอิเล็กโทรไลซิสของแมกนีเซียมคลอไรด์ที่หลอมเหลว (MgCl 2) ซึ่งดำเนินการส่วนใหญ่มาจากน้ำทะเลและโดยการลดลงของสารประกอบโดยตรงกับตัวรีดิวซ์ที่เหมาะสมเช่นจากปฏิกิริยาของแมกนีเซียมออกไซด์หรือโดโลไมต์. (ดูกระบวนการแปรรูปแมกนีเซียม)
ครั้งหนึ่งมีการใช้แมกนีเซียมสำหรับริบบิ้นแฟลชและผงถ่ายภาพเพราะในรูปแบบที่ถูกแบ่งออกอย่างประณีตมันจะเผาไหม้ในอากาศด้วยแสงสีขาวที่เข้มข้น มันยังคงพบแอปพลิเคชันในอุปกรณ์ระเบิดและพลุไฟ เนื่องจากความหนาแน่นต่ำ (เพียงสองในสามของอะลูมิเนียม) ทำให้มีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อย่างไรก็ตามเนื่องจากโลหะบริสุทธิ์มีความแข็งแรงของโครงสร้างต่ำจึงมักใช้แมกนีเซียมในรูปของโลหะผสมซึ่งโดยหลักแล้วจะมีอลูมิเนียมสังกะสีและแมงกานีส 10 เปอร์เซ็นต์หรือน้อยกว่าเพื่อปรับปรุงความแข็งความต้านทานแรงดึงและความสามารถในการหล่อเชื่อม และเครื่อง เทคนิคการหล่อการรีดการอัดขึ้นรูปและการตีขึ้นรูปนั้นใช้โลหะผสมทั้งหมดและการผลิตต่อไปของแผ่นงานแผ่นหรือการรีดขึ้นรูปจะดำเนินการโดยการขึ้นรูปแบบปกติการเข้าร่วมและการตัดเฉือน แมกนีเซียมเป็นโลหะโครงสร้างที่ง่ายที่สุดสำหรับเครื่องจักรและมักถูกใช้เมื่อต้องการการตัดเฉือนจำนวนมาก โลหะผสมแมกนีเซียมมีแอปพลิเคชั่นจำนวนมาก: ใช้สำหรับชิ้นส่วนของเครื่องบินยานอวกาศเครื่องจักรรถยนต์เครื่องมือพกพาและเครื่องใช้ในครัวเรือน
การนำความร้อนและไฟฟ้าของแมกนีเซียมและจุดหลอมเหลวนั้นคล้ายคลึงกับอลูมิเนียม ในขณะที่อลูมิเนียมถูกโจมตีโดยอัลคาไล แต่ทนต่อกรดส่วนใหญ่แมกนีเซียมสามารถทนต่ออัลคาไลน์ส่วนใหญ่ แต่ถูกโจมตีโดยกรดส่วนใหญ่อย่างง่ายดายเพื่อปลดปล่อยไฮโดรเจน (กรดโครมิกและไฮโดรฟลูออริกเป็นข้อยกเว้นสำคัญ) ที่อุณหภูมิปกติจะมีความเสถียรในอากาศและน้ำเนื่องจากการก่อตัวของผิวป้องกันบาง ๆ ของออกไซด์ แต่ถูกโจมตีโดยไอน้ำ แมกนีเซียมเป็นสารรีดิวซ์อันทรงพลังและใช้ในการผลิตโลหะอื่น ๆ จากสารประกอบ (เช่นไทเทเนียม, เซอร์โคเนียมและแฮฟเนียม) มันตอบสนองโดยตรงกับองค์ประกอบหลายอย่าง
แมกนีเซียมเกิดขึ้นตามธรรมชาติโดยมีส่วนผสมของไอโซโทปสามอย่าง ได้แก่ แมกนีเซียม -24 (79.0 เปอร์เซ็นต์) แมกนีเซียม -26 (11.0 เปอร์เซ็นต์) และแมกนีเซียม -25 (10.0 เปอร์เซ็นต์) มีการเตรียมไอโซโทปกัมมันตรังสี 19 ชนิด แมกนีเซียม -28 มีครึ่งชีวิตยาวนานที่สุดที่ 20.9 ชั่วโมงและเป็นตัวปล่อยเบต้า ถึงแม้ว่าแมกนีเซียม -26 จะไม่มีกัมมันตภาพรังสี แต่เป็นนิวไคลด์ของอะลูมิเนียม -26 ซึ่งมีอายุครึ่งชีวิต 7.2 × 10 5ปี พบแมกนีเซียมในระดับที่สูงขึ้นในอุกกาบาตบางแห่งและมีการใช้อัตราส่วนของแมกนีเซียม -26 ถึงแมกนีเซียม -24 ในการคำนวณอายุของพวกมัน
ผู้ผลิตแมกนีเซียมอันดับต้น ๆ ในทศวรรษที่สองของศตวรรษที่ 21 ได้แก่ จีนรัสเซียตุรกีและออสเตรีย
