Magiê (Mg), nguyên tố hóa học, một trong những kim loại kiềm thổ thuộc nhóm 2 (IIa) của bảng tuần hoàn và kim loại có cấu trúc nhẹ nhất. Các hợp chất của nó được sử dụng rộng rãi trong xây dựng và y học, và magiê là một trong những yếu tố cần thiết cho tất cả sự sống của tế bào.
kim loại kiềm thổ
là berili (Be), magiê (Mg), canxi (Ca), strontium (Sr), barium (Ba) và radium (Ra).
Thuộc tính nguyên tố
| số nguyên tử | 12 |
|---|---|
| trọng lượng nguyên tử | 24.305 |
| độ nóng chảy | 650 ° C (1.202 ° F) |
| điểm sôi | 1.090 ° C (1.994 ° F) |
| trọng lượng riêng | 1,74 ở 20 ° C (68 ° F) |
| trạng thái oxy hóa | +2 |
| cấu hình electron | 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 |
Xuất hiện, tính chất và sử dụng
Được biết đến ban đầu thông qua các hợp chất như muối Epsom (sunfat), magnesia hoặc magnesia alba (oxit) và magnesit (cacbonat), bản thân nguyên tố màu trắng bạc không xuất hiện tự do. Nó được phân lập lần đầu tiên vào năm 1808 bởi Sir Humphry Davy, người đã làm bay hơi thủy ngân từ hỗn hống magiê được tạo ra bằng cách điện phân hỗn hợp magiê ẩm và oxit thủy ngân. Tên magiê xuất phát từ Magnesia, một quận của Tê-sa-lô-ni-ca (Hy Lạp) nơi khoáng vật magnesia alba lần đầu tiên được tìm thấy.
Magiê là nguyên tố phổ biến thứ tám trong lớp vỏ Trái đất (khoảng 2,5%) và, sau nhôm và sắt, là kim loại cấu trúc dồi dào thứ ba. Sự phong phú vũ trụ của nó được ước tính là 9,1 × 10 5 nguyên tử (trên thang đo độ phong phú của silicon = 10 6 nguyên tử). Nó xảy ra như cacbonat-magnesit, MgCO 3, và dolomite, CaMg (CO 3) 2 -Và trong nhiều silicat thông thường, bao gồm talc, olivin, và hầu hết các loại amiăng. Nó cũng được tìm thấy dưới dạng hydroxit (brucite), clorua (Carnallite, KMgCl 3 6H 2 O) và sulfate (kieserite). Nó được phân phối trong các khoáng chất như serpentine, chrysolite và meerschaum. Nước biển chứa khoảng 0,13% magiê, chủ yếu là clorua hòa tan, tạo ra vị đắng đặc trưng của nó.
Magiê được sản xuất thương mại bằng cách điện phân magiê clorua nóng chảy (MgCl 2), được xử lý chủ yếu từ nước biển và bằng cách khử trực tiếp các hợp chất của nó với các chất khử thích hợp, ví dụ, từ phản ứng của magiê oxit hoặc dolomit nung với ferrosilicon (quá trình Pidgeon). (Xem xử lý magiê.)
Tại một thời điểm, magiê đã được sử dụng cho băng flash và bột chụp ảnh, bởi vì ở dạng phân chia mịn, nó cháy trong không khí với ánh sáng trắng mạnh; nó vẫn tìm thấy ứng dụng trong các thiết bị nổ và pháo hoa. Do mật độ thấp (chỉ bằng 2/3 so với nhôm), nó đã được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ. Tuy nhiên, do kim loại nguyên chất có độ bền kết cấu thấp, magiê chủ yếu được sử dụng ở dạng hợp kim chủ yếu với 10% hoặc ít hơn nhôm, kẽm và mangan, để cải thiện độ cứng, độ bền kéo và khả năng đúc, hàn và gia công. Các kỹ thuật đúc, cán, đùn và rèn đều được sử dụng với các hợp kim, và việc chế tạo thêm tấm, tấm hoặc ép đùn được thực hiện bằng các hoạt động tạo hình, nối và gia công thông thường. Magiê là kim loại cấu trúc dễ dàng nhất cho máy và thường được sử dụng khi cần một số lượng lớn các hoạt động gia công. Hợp kim magiê có một số ứng dụng: chúng được sử dụng cho các bộ phận của máy bay, tàu vũ trụ, máy móc, ô tô, dụng cụ cầm tay và thiết bị gia dụng.
Độ dẫn nhiệt và điện của magiê và điểm nóng chảy của nó rất giống với nhôm. Trong khi nhôm bị tấn công bởi kiềm nhưng kháng với hầu hết các axit, magiê kháng với hầu hết các kiềm nhưng dễ bị tấn công bởi hầu hết các axit để giải phóng hydro (axit cromic và hydrofluoric là những ngoại lệ quan trọng). Ở nhiệt độ bình thường, nó ổn định trong không khí và nước do sự hình thành lớp vỏ bảo vệ mỏng của oxit, nhưng nó bị hơi nước tấn công. Magiê là một chất khử mạnh mẽ và được sử dụng để sản xuất các kim loại khác từ các hợp chất của chúng (ví dụ: titan, zirconi và hafnium). Nó phản ứng trực tiếp với nhiều yếu tố.
Magiê xảy ra trong tự nhiên dưới dạng hỗn hợp của ba đồng vị: magiê-24 (79,0 phần trăm), magiê-26 (11,0 phần trăm) và magiê-25 (10,0 phần trăm). Mười chín đồng vị phóng xạ đã được điều chế; magiê-28 có thời gian bán hủy dài nhất, ở mức 20,9 giờ và là chất phát beta. Mặc dù magiê-26 không phóng xạ, nó là hạt nhân con gái của nhôm-26, có chu kỳ bán rã là 7,2 × 10 5 năm. Mức độ magiê-26 tăng cao đã được tìm thấy trong một số thiên thạch và tỷ lệ magiê-26 so với magiê-24 đã được sử dụng để xác định tuổi của chúng.
Các nhà sản xuất magiê hàng đầu vào thập kỷ thứ hai của thế kỷ 21 bao gồm Trung Quốc, Nga, Thổ Nhĩ Kỳ và Áo.
