magnézium / Mg

Név: Kisázsia nyugati részén fekvő Magnesia város nevéből

Rendszám:a periódusos rendszer 12. eleme

Felfedezés:
A magnézium-oxid ("magnesia alba") régóta ismert.
J. Blake 1754-ben már elkülönítette sóit a kálciumsóktól.
Elemi állapotban előszőr A. Bussy és J. v. Liebig állította elő 1828-ban.
Fémet Davy állított elő elektrolízissel.

Relatív atomtömeg: 24,305

Izotópjai:
Stabil - 24Mg; 25Mg; 26Mg
Radioaktív izotóp: 10 féle

Elektronkonfiguráció: [Ne](3s)2

Fizikai tulajdonságok:
Közepes keménységű, ezüstösen csillogó könnyűfém,
Olvadáspont: 649°C
Sűrűsége alacsony (1,739 g/cm3)

Kémiai tulajdonságok:
A második alkáliföldfém.
A beriliumnál sokkal pozitívabb.
Halogénekkel hevesen egyesül.
Levegőn állva elveszti fényét, oxidálódik. Az oxidréteg megvédi a további oxidációtól.
Vízzel való reakciója nagyon lassú (rosszul oldódó Mg(OH)2-réteg képződik).
Savakban oldódik, még gyenge savak is feloldják.
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
Erős redukálószer - fémek előállításához használják. Magas hőmérsékleten számos fém-oxidot, hidroxidot, egyéb vegyületet fémmé redukál.
TiCl4 + 2Mg = Ti + 2MgCl2
Fehér, vakító lánggal ég. Oltása homokkal vagy poroltóval történhet.
2Mg + O2 = 2MgO
A Mg2+ sói, a Ca2+ után a vízkeménység fő okozói.
Minden vegyülete szintelen, ha a negatív alkotórész nem színes.
A magnézium mindíg 2 vegyértékű.
Vegyületeinek nagy része ionvegyület.
Vannak atomvegyületei is pl. szilicid, borid, ezek már átmenetet képeznek a fémes vegyületekhez.

Előfordulás:
Egyike a leggyakoribb elemeknek. Aránya a földkéregben kb. 21%. A tengervíz 1,3 kg/m3 magnéziumot tartalmaz.
Elemi állapotban nem fordul elő, vegyületként található meg, főleg karbonátok formájában. Ásványai közül nagy tömegben fordul elő a magnezit (MgCO3) és a dolomit [CaMg(CO3)2].
Fontos kőzetalkotó ásvány az olivin [(Mg,Fe)2SiO4], az ensztatit és a bronzit (mindkettő MgSiO3), a diopszid (CaMSi2O6), a krizotil, a szerpentin, és a szteatit. Gyakori a keserűsó (MgSO4.7 H2O), főleg ásványvizekben oldva.
A tengervíz magnézium-kloridot (MgCl2) tartalmaz.

Előállítás:
Vízmentes MgCl2 olvadékának elektrolízisével vagy magnézium-oxid redukciójával.
A magnézium-oxid szénnel 2000 °C-on megfordíthatóan redukálódik:
MgO + C <-> Mg + CO
Célszerűbb a redukciót sziliciummal (vagy 98%-os ferroszilíciummal) végezni 1400 °C-on:
2 MgO + Si = 2 Mg + SiO2
vagy kalcium-karbiddal:
MgO + CaC2 = Mg + CaO + 2C

Elektrolízishez magnézium-klorid és kálium-klorid keverékét használják, valamint vas katódot és grafit anódot. Az elektrolízist 700 °C fölött végzik a víz nyomok előzetes eltávolításával. Egy kg magnézium előállításához 20 kWh energia szükséges, ami a magnéziumot drága fémmé teszi.

Felhasználás:
Elsősorban könnyűfém ötvözetek előállításához, pl. a repülőgép gyártáshoz használt duralumínium gyártásához.
(A képen magnézium ötvözetbőlkészült fényképezőgép-váz látható.)
Használják tórium, cirkónium és ritkaföldfém tartalmú ötvözeteit is speciális célokra.
Fémek (U, Ti, Cu, Ni, Cr, V, stb.) előállításához (redukálószer), tisztításához használják.
Pirotechnikai célokra kiterjedten alkalmazzák (villanófénylámpák, petárdák, gyújtóbombák) mivel az oxigénnel való igen exoterm reakciója során ragyogó, fehér fény keletkezik.
További alkalmazásai: a gömbgrafitos öntöttvas előállítás során, nikkel dezoxidálásánál, galvánelemek készítésénél, stb.

Biológia:
A klorofillmolekula központi atomja.
Különböző tabletták, multivitaminok tartalmazzák a szervezet számára felvehető vegyületeit.
Életfontosságú, mivel fontos szerepet játszik a szénhidrát-, a fehérje- és a zsíranyagcserében, biztosítja a sejtek energiaellátását, elengedhetetlen az izmok működéséhez, részt vesz a csontozat és a fogak felépítésében, stabilizálja a sejtfalakat.
A táplálkozási szakemberek szerint szervezetünk kiegyensúlyozott működéséhez a szükséges mennyiség napi 300 milligramm.
A gyerekek, a kismamák, a szoptatós anyukák, a sportolók és a stresszes életet élők számára kiemelt szerepet játszik, mivel aktiválja az enzimek működését. Számukra a megfelelő napi mennyiség mintegy 350 - 400 milligramm.
A túlfogyasztás veszélye nem áll fenn, mert a fölösleg a vizelettel távozik.
A legfontosabb magnézium források a leveles zöldségek, a hüvelyesek, a csonthéjas, az aszalt és a déli gyümölcsök, a halfélék, az olajos magvak, a teljes kiőrlésű gabonafélék és a csokoládé. Jó megoldást jelenthet a magnézium pótlására az ásványvíz is.

Felhasznált irodalom