แมกนีเซียม: ประวัติโครงสร้างคุณสมบัติปฏิกิริยาการใช้งาน - เคมี - 2025

แมกนีเซียมเป็นโลหะแผ่นดินด่างอยู่ในกลุ่มที่ 2 ของตารางธาตุ เลขอะตอมของมันคือ 12 และแสดงด้วยสัญลักษณ์ทางเคมี Mg เป็นองค์ประกอบที่มีมากที่สุดอันดับ 8 ในเปลือกโลกประมาณ 2.5% ของมัน

โลหะนี้เช่นเดียวกับคอนเจเนอร์และโลหะอัลคาไลไม่พบในธรรมชาติในสภาพดั้งเดิม แต่รวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ เพื่อสร้างสารประกอบจำนวนมากที่มีอยู่ในหินน้ำทะเลและในน้ำเกลือ

วัตถุในชีวิตประจำวันที่ทำด้วยแมกนีเซียม ที่มา: Firetwister จาก Wikipedia

แมกนีเซียมเป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุเช่นโดโลไมต์ (แคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนต) แมกนีเซียมคาร์บอเนต (แมกนีเซียมคาร์บอเนต) คาร์นาไลต์ (แมกนีเซียมและโพแทสเซียมคลอไรด์เฮกซะไฮเดรต) บรูไซท์ (แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์) และในซิลิเกตเช่นแป้งโรยตัวและ ฟันม้าโอลิ

แหล่งธรรมชาติที่ร่ำรวยที่สุดสำหรับการขยายคือทะเลซึ่งมีความอุดมสมบูรณ์ 0.13% แม้ว่า Great Salt Lake (1.1%) และ Dead Sea (3.4%) จะมีความเข้มข้นของแมกนีเซียมสูงกว่า มีน้ำเกลือที่มีปริมาณสูงซึ่งเข้มข้นโดยการระเหย

ชื่อแมกนีเซียมน่าจะมาจากแมกนีไซต์ซึ่งพบในแมกนีเซียในภูมิภาคเทสซาลีซึ่งเป็นเขตโบราณของกรีซ แม้ว่าจะมีการชี้ให้เห็นว่าพบแมกไนต์และแมงกานีสในภูมิภาคเดียวกัน

แมกนีเซียมทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูงกว่า 645 ° C ในขณะเดียวกันผงแมกนีเซียมเผาไหม้ในอากาศแห้งเปล่งแสงสีขาวเข้มข้น ด้วยเหตุนี้จึงใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงในการถ่ายภาพ ปัจจุบันคุณสมบัตินี้ยังคงใช้ในงานดอกไม้ไฟ

เป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต เป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นปัจจัยร่วมสำหรับเอนไซม์มากกว่า 300 ชนิดรวมถึงเอนไซม์ไกลโคไลซิสหลายชนิด นี่เป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับสิ่งมีชีวิตเนื่องจากความสัมพันธ์กับการผลิต ATP ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานหลักของเซลล์

ในทำนองเดียวกันมันเป็นส่วนหนึ่งของคอมเพล็กซ์ที่คล้ายกับกลุ่มฮีมของฮีโมโกลบินซึ่งมีอยู่ในคลอโรฟิลล์ นี่คือเม็ดสีที่มีส่วนในกระบวนการสังเคราะห์แสง

ประวัติศาสตร์

การรับรู้

โจเซฟแบล็กนักเคมีชาวสก็อตในปี 1755 ยอมรับว่ามันเป็นองค์ประกอบโดยการทดลองแสดงให้เห็นว่ามันแตกต่างจากแคลเซียมซึ่งเป็นโลหะที่พวกเขาสับสน

ในเรื่องนี้แบล็กเขียนว่า: "เราเห็นแล้วจากการทดลองว่าแมกนีเซียอัลบ้า (แมกนีเซียมคาร์บอเนต) เป็นสารประกอบของโลกที่แปลกประหลาดและอากาศคงที่"

การแยกตัว

ในปี 1808 เซอร์ฮัมฟรีย์เดวี่ประสบความสำเร็จในการแยกมันโดยใช้อิเล็กโทรลิซิสเพื่อผลิตส่วนผสมของแมกนีเซียมและปรอท ทำได้โดยการอิเล็กโทรไลซิงเกลือซัลเฟตแบบเปียกโดยใช้ปรอทเป็นแคโทด ต่อจากนั้นก็ระเหยปรอทออกจากมัลกัมโดยให้ความร้อนทำให้แมกนีเซียมตกค้าง

A. Bussy นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสสามารถผลิตแมกนีเซียมโลหะเป็นครั้งแรกในปีพ. ศ. 2376 ในการทำเช่นนี้ Bussy ได้ลดแมกนีเซียมคลอไรด์ที่หลอมละลายด้วยโพแทสเซียมโลหะ

ในปีพ. ศ. 2376 ไมเคิลฟาราเดย์นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษใช้การอิเล็กโทรลิซิสของแมกนีเซียมคลอไรด์เป็นครั้งแรกในการแยกโลหะนี้

การผลิต

ในปีพ. ศ. 2429 บริษัท Aluminium und Magnesiumfabrik Hemelingen ของเยอรมันได้ใช้อิเล็กโทรลิซิสของ carnalite หลอมเหลว(MgCl ₂ · KCl · 6H ₂ O) เพื่อผลิตแมกนีเซียม

Hemelingen ร่วมกับ Farbe Industrial Complex (IG Farben) ประสบความสำเร็จในการพัฒนาเทคนิคในการผลิตแมกนีเซียมคลอไรด์หลอมเหลวจำนวนมากสำหรับการอิเล็กโทรลิซิสสำหรับการผลิตแมกนีเซียมและคลอรีน

ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง บริษัท Dow Chemical Company (USA) และ Magnesium Elektron LTD (UK) ได้เริ่มการลดน้ำทะเลด้วยไฟฟ้า สูบจากอ่าวกัลเวสตันรัฐเท็กซัสและในทะเลเหนือไปยังฮาร์ทลิพูลประเทศอังกฤษเพื่อผลิตแมกนีเซียม

ในขณะเดียวกันออนตาริโอ (แคนาดา) ได้สร้างเทคนิคในการผลิตโดยใช้กระบวนการ LM Pidgeon เทคนิคนี้ประกอบด้วยการลดความร้อนของแมกนีเซียมออกไซด์ด้วยซิลิเกตในการยิงตอบโต้จากภายนอก

โครงสร้างและโครงร่างอิเล็กตรอนของแมกนีเซียม

แมกนีเซียมตกผลึกในโครงสร้างหกเหลี่ยมขนาดกะทัดรัดซึ่งแต่ละอะตอมล้อมรอบด้วยเพื่อนบ้านสิบสองคน ทำให้มีความหนาแน่นมากกว่าโลหะอื่น ๆ เช่นลิเธียมหรือโซเดียม

โครงร่างอิเล็กทรอนิกส์ของมันคือ 3s ²โดยมีเวเลนซ์อิเล็กตรอนสองตัวและเปลือกชั้นในสิบตัว การมีอิเล็กตรอนเสริมเมื่อเทียบกับโซเดียมพันธะโลหะของมันจะแข็งแรงขึ้น

เนื่องจากอะตอมมีขนาดเล็กลงและนิวเคลียสของมันมีโปรตอนเพิ่มขึ้นอีก 1 ตัว ดังนั้นพวกมันจึงมีแรงดึงดูดมากขึ้นต่ออิเล็กตรอนของอะตอมใกล้เคียงซึ่งทำสัญญาระยะห่างระหว่างกัน นอกจากนี้เนื่องจากมีอิเล็กตรอนสองตัววงดนตรี 3s ที่เกิดขึ้นจึงเต็มและสามารถสัมผัสถึงแรงดึงดูดของนิวเคลียสได้มากขึ้น

จากนั้นอะตอม Mg จะวางคริสตัลรูปหกเหลี่ยมหนาแน่นพร้อมกับพันธะโลหะที่แข็งแกร่ง สิ่งนี้อธิบายถึงจุดหลอมเหลวที่สูงกว่าโซเดียม (98 ºC) มาก

วงโคจร 3s ทั้งหมดของอะตอมทั้งหมดและเพื่อนบ้านทั้งสิบสองของพวกมันทับซ้อนกันในทุกทิศทางภายในคริสตัลและอิเล็กตรอนทั้งสองจะออกจากกันเมื่ออีกสองคนมา เป็นต้นโดยที่ Mg ²⁺ไอออนบวกไม่สามารถกำเนิดได้

เลขออกซิเดชัน

แมกนีเซียมสามารถสูญเสียอิเล็กตรอนสองตัวเมื่อสร้างสารประกอบและกลายเป็นไอออนบวก Mg ²⁺ซึ่งเป็นไอโซอิเล็กทรอนิกให้กับนีออนของก๊าซมีตระกูล เมื่อพิจารณาการมีอยู่ในสารประกอบใด ๆ เลขออกซิเดชันของแมกนีเซียมคือ +2

ในทางกลับกันแม้ว่าจะพบน้อยกว่า แต่ก็สามารถเกิดไอออนบวก Mg ⁺ได้ซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอนเพียงหนึ่งในสองตัวและเป็นไอโซอิเล็กโทรนิกส์เป็นโซเดียม เมื่อมีการสันนิษฐานว่ามีอยู่ในสารประกอบแมกนีเซียมจะถูกกล่าวว่ามีเลขออกซิเดชันเป็น +1

คุณสมบัติ

ลักษณะทางกายภาพ

ของแข็งสีขาวสว่างในสภาพบริสุทธิ์ก่อนออกซิไดซ์หรือทำปฏิกิริยากับอากาศชื้น

มวลอะตอม

24.304 ก. / โมล.

จุดหลอมเหลว

650 องศาเซลเซียส

จุดเดือด

1,091 องศาเซลเซียส

ความหนาแน่น

1.738 g / cm ³ที่อุณหภูมิห้อง Y 1.584 g / cm ³ที่อุณหภูมิหลอมละลาย กล่าวคือเฟสของเหลวมีความหนาแน่นน้อยกว่าของแข็งเช่นเดียวกับกรณีของสารประกอบหรือสารส่วนใหญ่

ความร้อนของฟิวชั่น

848 กิโลจูล / โมล

ความร้อนของการกลายเป็นไอ

128 กิโลจูล / โมล

ความจุของแคลอรี่โมลาร์

24.869 J / (โมล· K)

ความดันไอ

ที่ 701 K: 1 Pa; นั่นคือความดันไอของมันต่ำมาก

อิเล็ก

1.31 ในระดับ Pauling

พลังงานไอออไนเซชัน

ระดับแรกของการแตกตัวเป็นไอออน: 1,737.2 kJ / mol (Mg ⁺ gas)

ไอออไนเซชันที่สอง: 1,450.7 กิโลจูล / โมล ( ก๊าซMg ²⁺และต้องการพลังงานน้อยกว่า)

ไอออไนเซชันระดับที่สาม: 7,732.7 กิโลจูล / โมล ( ก๊าซMg ³⁺และต้องการพลังงานมาก)

วิทยุปรมาณู

160 น.

รัศมีโควาเลนต์

141 ± 17 น

ปริมาณอะตอม

13.97 ซม. ³ / โมล

การขยายตัวทางความร้อน

24.8 µm / m · K ที่ 25 ° C

การนำความร้อน

156 W / m K.

ความต้านทานไฟฟ้า

43.9 nΩ· m ที่ 20 ° C

การนำไฟฟ้า

22.4 × 10 ⁶ S ซม. ³ .

ความแข็ง

2.5 ในระดับ Mohs

ศัพท์เฉพาะ

แมกนีเซียมโลหะไม่มีชื่อที่เป็นแหล่งอื่น สารประกอบของมันเนื่องจากมีการพิจารณาว่าส่วนใหญ่มีเลขออกซิเดชันเป็น +2 จึงกล่าวถึงโดยใช้ระบบการตั้งชื่อหุ้นโดยไม่จำเป็นต้องแสดงตัวเลขดังกล่าวในวงเล็บ

ตัวอย่างเช่น MgO คือแมกนีเซียมออกไซด์ไม่ใช่แมกนีเซียม (II) ออกไซด์ ตามระบบการตั้งชื่อสารประกอบก่อนหน้านี้คือแมกนีเซียมมอนอกไซด์และไม่ใช่โมโนแมกนีเซียมมอนอกไซด์

ในด้านของระบบการตั้งชื่อแบบดั้งเดิมสิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับระบบการตั้งชื่อหุ้น: ชื่อของสารประกอบลงท้ายในลักษณะเดียวกัน นั่นคือด้วยคำต่อท้าย –ico ดังนั้น MgO จึงเป็นแมกนีเซียมออกไซด์ตามระบบการตั้งชื่อนี้

มิฉะนั้นสารประกอบอื่น ๆ อาจมีหรือไม่มีชื่อสามัญหรือแร่วิทยาหรือประกอบด้วยโมเลกุลอินทรีย์ (สารประกอบออร์กาโนแมกนีเซียม) ซึ่งระบบการตั้งชื่อขึ้นอยู่กับโครงสร้างโมเลกุลและสารทดแทนอัลคิล (R) หรือ aryl (Ar)

เกี่ยวกับสารประกอบออร์แกโนแมกนีเซียมเกือบทั้งหมดเป็นรีเอเจนต์ Grignard ด้วยสูตรทั่วไป RMgX ตัวอย่างเช่น BrMgCH ₃คือเมทิลแมกนีเซียมโบรไมด์ โปรดทราบว่าระบบการตั้งชื่อดูเหมือนจะไม่ซับซ้อนนักในการติดต่อครั้งแรก

รูปร่าง

โลหะผสม

แมกนีเซียมถูกใช้ในโลหะผสมเนื่องจากเป็นโลหะเบาซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในโลหะผสมที่มีอลูมิเนียมซึ่งช่วยปรับปรุงลักษณะทางกลของโลหะนี้ นอกจากนี้ยังถูกใช้ในโลหะผสมกับเหล็ก

อย่างไรก็ตามการใช้งานในโลหะผสมได้ลดลงเนื่องจากมีแนวโน้มที่จะสึกกร่อนที่อุณหภูมิสูง

แร่ธาตุและสารประกอบ

เนื่องจากความสามารถในการเกิดปฏิกิริยาจึงไม่พบในเปลือกโลกในรูปแบบดั้งเดิมหรือองค์ประกอบ แต่เป็นส่วนหนึ่งของสารประกอบทางเคมีจำนวนมากซึ่งมีอยู่ในแร่ธาตุที่เป็นที่รู้จักประมาณ 60 ชนิด

แร่ธาตุที่พบมากที่สุดของแมกนีเซียม ได้แก่ :

- โดโลไมต์คาร์บอเนตของแคลเซียมและแมกนีเซียม MgCO ₃ CaCO ₃

-Magnesite, แมกนีเซียมคาร์บอเนต, CaCO ₃

- บรูไซท์แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ Mg (OH) ₂

-carnalite แมกนีเซียมโพแทสเซียมคลอไรด์ MgCl ₂ · KCl · H ₂ O.

นอกจากนี้ยังสามารถอยู่ในรูปของแร่ธาตุอื่น ๆ เช่น:

-Kieserite แมกนีเซียมซัลเฟต MgSO ₄ H ₂ O

- ฟอร์สเตอไรต์แมกนีเซียมซิลิเกต MgSiO ₄

-Chrisotyl หรือแร่ใยหินแมกนีเซียมซิลิเกตอื่น Mg ₃ Si ₂ O ₅ (OH) ₄

-Talc, Mg ₃ Si ₁₄ O ₁₁₀ (OH) ₂ .

ไอโซโทป

แมกนีเซียมพบได้ในธรรมชาติจากการรวมกันของไอโซโทปธรรมชาติ 3 ชนิด: ²⁴ Mg มีความอุดมสมบูรณ์ 79% ²⁵ Mg มีความอุดมสมบูรณ์ 11% และ²⁶ Mg มีความอุดมสมบูรณ์ 10% นอกจากนี้ยังมีไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีเทียม 19 ชนิด

บทบาททางชีวภาพ

glycolysis

แมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบที่จำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิด มนุษย์มีการบริโภคแมกนีเซียมวันละ 300 - 400 มก. เนื้อหาในร่างกายประกอบด้วยระหว่าง 22 ถึง 26 กรัมในมนุษย์ที่เป็นผู้ใหญ่ส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในโครงกระดูก (60%)

Glycolysis เป็นลำดับของปฏิกิริยาที่น้ำตาลกลูโคสถูกเปลี่ยนเป็นกรดไพรูวิกโดยมีการผลิต ATP 2 โมเลกุล Pyruvate kinase, hexokinase และ phosphofruct kinase เป็นเอนไซม์ของไกลโคไลซิสที่ใช้ Mg เป็นตัวกระตุ้น

ดีเอ็นเอ

ดีเอ็นเอประกอบด้วยโซ่นิวคลีโอไทด์สองสายที่มีกลุ่มฟอสเฟตที่มีประจุลบในโครงสร้าง ดังนั้นสายดีเอ็นเอจึงได้รับแรงขับดันไฟฟ้าสถิต ^{ไอออน} Na ⁺ , K ⁺และ Mg ²⁺จะทำให้ประจุลบเป็นกลางป้องกันการแยกตัวของโซ่

เอทีพี

โมเลกุลของ ATP มีหมู่ฟอสเฟตที่มีอะตอมออกซิเจนที่มีประจุลบ การขับไล่ไฟฟ้าเกิดขึ้นระหว่างอะตอมของออกซิเจนที่อยู่ใกล้เคียงซึ่งอาจทำให้โมเลกุล ATP แยกออกได้

สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเนื่องจากแมกนีเซียมทำปฏิกิริยากับอะตอมของออกซิเจนที่อยู่ใกล้เคียงจนกลายเป็นคีเลต ATP-Mg ถูกกล่าวว่าเป็นรูปแบบที่ใช้งานอยู่ของ ATP

การสังเคราะห์แสง

แมกนีเซียมมีความจำเป็นต่อการสังเคราะห์แสงซึ่งเป็นกระบวนการกลางในการใช้พลังงานของพืช เป็นส่วนหนึ่งของคลอโรฟิลล์ซึ่งมีโครงสร้างภายในคล้ายกับกลุ่มฮีมของฮีโมโกลบิน แต่มีอะตอมของแมกนีเซียมอยู่ตรงกลางแทนที่จะเป็นอะตอมของเหล็ก

คลอโรฟิลล์ดูดซับพลังงานแสงและใช้ในการสังเคราะห์แสงเพื่อเปลี่ยนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำให้เป็นน้ำตาลกลูโคสและออกซิเจน กลูโคสและออกซิเจนจะถูกใช้ในการผลิตพลังงานในภายหลัง

สิ่งมีชีวิต

ความเข้มข้นของแมกนีเซียมในพลาสมาที่ลดลงเกี่ยวข้องกับอาการกระตุกของกล้ามเนื้อ โรคหัวใจและหลอดเลือดเช่นความดันโลหิตสูง โรคเบาหวานโรคกระดูกพรุนและโรคอื่น ๆ

แมกนีเซียมไอออนมีส่วนเกี่ยวข้องในการควบคุมการทำงานของช่องแคลเซียมในเซลล์ประสาท ที่ความเข้มข้นสูงจะปิดกั้นช่องแคลเซียม ในทางตรงกันข้ามการลดลงของแคลเซียมทำให้เกิดการกระตุ้นของเส้นประสาทโดยปล่อยให้แคลเซียมเข้าสู่เซลล์

สิ่งนี้จะอธิบายการกระตุกและการหดตัวของเซลล์กล้ามเนื้อในผนังของหลอดเลือดใหญ่

หาและผลิตได้ที่ไหน

แมกนีเซียมไม่พบในธรรมชาติในสถานะเป็นองค์ประกอบ แต่เป็นส่วนหนึ่งของแร่ธาตุประมาณ 60 ชนิดและสารประกอบมากมายที่อยู่ในทะเลหินและน้ำเกลือ

ทะเลมีความเข้มข้นของแมกนีเซียม 0.13% เนื่องจากขนาดของมันทะเลจึงเป็นแหล่งกักเก็บแมกนีเซียมหลักของโลก แหล่งกักเก็บแมกนีเซียมอื่น ๆ ได้แก่ Great Salt Lake (USA) ที่มีความเข้มข้นของแมกนีเซียม 1.1% และ Dead Sea ที่มีความเข้มข้น 3.4%

แร่ธาตุแมกนีเซียมโดโลไมต์และแมกนีเซียมถูกสกัดจากเส้นเลือดโดยใช้วิธีการขุดแบบดั้งเดิม ในขณะเดียวกันในสารละลายคาร์นาไลต์ถูกนำมาใช้เพื่อให้เกลืออื่น ๆ ขึ้นสู่พื้นผิวโดยให้คาร์นาไลต์อยู่ด้านหลัง

น้ำเกลือที่มีแมกนีเซียมเข้มข้นในบ่อโดยใช้ความร้อนจากแสงอาทิตย์

แมกนีเซียมได้มาจากสองวิธี: อิเล็กโทรลิซิสและการลดความร้อน (กระบวนการ Pidgeon)

กระแสไฟฟ้า

เกลือหลอมเหลวที่มีแมกนีเซียมคลอไรด์ปราศจากน้ำแมกนีเซียมคลอไรด์ที่ปราศจากน้ำบางส่วนหรือแร่คาร์นาไลต์ที่ปราศจากแร่ธาตุจะใช้ในกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส ในบางสถานการณ์เพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนของคาร์นาไลท์ธรรมชาติจะใช้สารเทียม

แมกนีเซียมคลอไรด์สามารถรับได้โดยทำตามขั้นตอนที่ออกแบบโดย บริษัท Dow น้ำถูกผสมในเครื่องตกตะกอนกับแร่โดโลไมต์ที่ผ่านการเผาเล็กน้อย

แมกนีเซียมคลอไรด์ที่มีอยู่ในส่วนผสมจะถูกเปลี่ยนเป็น Mg (OH) ₂โดยการเติมแคลเซียมไฮดรอกไซด์ตามปฏิกิริยาต่อไปนี้:

MgCl ₂ + Ca (OH) ₂ → Mg (OH) ₂ + CaCl ₂

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ที่ตกตะกอนจะถูกบำบัดด้วยกรดไฮโดรคลอริกซึ่งผลิตแมกนีเซียมคลอไรด์และน้ำตามปฏิกิริยาทางเคมีที่ระบุไว้:

Mg (OH) ₂ + 2 HCl → MgCl ₂ + 2 H ₂ O

จากนั้นแมกนีเซียมคลอไรด์จะเข้าสู่กระบวนการคายน้ำจนกว่าจะมีความชุ่มชื้นถึง 25% ซึ่งจะเสร็จสิ้นการคายน้ำในระหว่างกระบวนการถลุงแร่ อิเล็กโทรลิซิสดำเนินการที่อุณหภูมิระหว่าง 680 ถึง 750 ºC

MgCl ₂ → Mg + Cl ₂

คลอรีนไดอะตอมถูกสร้างขึ้นที่ขั้วบวกและแมกนีเซียมหลอมเหลวจะลอยขึ้นไปที่ด้านบนของเกลือซึ่งจะถูกรวบรวม

การลดความร้อน

ผลึกแมกนีเซียมที่สะสมจากไอระเหยของมัน ที่มา: วรุตม์รุ่งอุทัยในกระบวนการพิดจ์คอนโดโลไมต์บดละเอียดผสมกับเฟอร์โรซิลิคอนบดละเอียดและวางในนิเกิล - โครเมียม - เหล็กรูปทรงกระบอก การโต้กลับจะถูกวางไว้ในเตาอบและอยู่ในชุดคอนเดนเซอร์ที่อยู่นอกเตาอบ

ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิ 1200 ° C และความดันต่ำ 13 Pa ผลึกแมกนีเซียมจะถูกกำจัดออกจากคอนเดนเซอร์ ตะกรันที่ผลิตจะถูกรวบรวมจากด้านล่างของการโต้กลับ

2 CaO + 2 MgO + Si → 2 Mg (ก๊าซ) + Ca ₂ SiO ₄ (ตะกรัน)

แคลเซียมและแมกนีเซียมออกไซด์เกิดจากการเผาแคลเซียมและแมกนีเซียมคาร์บอเนตที่มีอยู่ในโดโลไมต์

ปฏิกิริยา

แมกนีเซียมทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับกรดโดยเฉพาะออกซาซิด ปฏิกิริยากับกรดไนตริกทำให้เกิดแมกนีเซียมไนเตรต Mg (NO ₃ ) ₂ . ในทำนองเดียวกันจะทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริกเพื่อผลิตแมกนีเซียมคลอไรด์และก๊าซไฮโดรเจน

แมกนีเซียมไม่ทำปฏิกิริยากับด่างเช่นโซเดียมไฮดรอกไซด์ ที่อุณหภูมิห้องจะถูกปกคลุมด้วยชั้นของแมกนีเซียมออกไซด์ซึ่งไม่ละลายในน้ำซึ่งช่วยปกป้องมันจากการกัดกร่อน

มันก่อตัวเป็นสารประกอบทางเคมีท่ามกลางองค์ประกอบอื่น ๆ ด้วยคลอรีนออกซิเจนไนโตรเจนและกำมะถัน มีปฏิกิริยาสูงกับออกซิเจนที่อุณหภูมิสูง

การประยุกต์ใช้งาน

- ธาตุแมกนีเซียม

โลหะผสม

โลหะผสมแมกนีเซียมถูกนำมาใช้ในเครื่องบินและรถยนต์ ประการหลังนี้เป็นข้อกำหนดสำหรับการควบคุมการปล่อยก๊าซที่ก่อให้เกิดมลพิษการลดน้ำหนักของยานยนต์

การใช้งานแมกนีเซียมขึ้นอยู่กับน้ำหนักเบามีความแข็งแรงสูงและง่ายต่อการทำโลหะผสม การใช้งาน ได้แก่ เครื่องมือช่างเครื่องกีฬากล้องถ่ายรูปเครื่องใช้โครงกระเป๋าชิ้นส่วนรถยนต์สินค้าสำหรับอุตสาหกรรมการบินและอวกาศ

โลหะผสมแมกนีเซียมยังใช้ในการผลิตเครื่องบินจรวดและดาวเทียมอวกาศเช่นเดียวกับการแกะสลักด้วยภาพเพื่อให้ได้การแกะสลักที่รวดเร็วและควบคุมได้

โลหะวิทยา

แมกนีเซียมถูกเติมลงในเหล็กสีขาวในปริมาณเล็กน้อยซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความอ่อนตัว นอกจากนี้แมกนีเซียมที่ผสมกับปูนขาวจะถูกฉีดเข้าไปในเตาหลอมเหล็กเหลวเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของเหล็ก

แมกนีเซียมมีส่วนเกี่ยวข้องกับการผลิตไทเทเนียมยูเรเนียมและแฮฟเนียม ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์ไทเทเนียมเตตระคลอไรด์ในกระบวนการ Kroll เพื่อให้เกิดไทเทเนียม

วิชาเคมีที่เกี่ยวกับอิทธิผลของไฟฟ้า

แมกนีเซียมถูกใช้ในเซลล์แห้งทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและซิลเวอร์คลอไรด์เป็นแคโทด เมื่อแมกนีเซียมสัมผัสทางไฟฟ้ากับเหล็กในที่ที่มีน้ำจะสึกกร่อนอย่างเสียสละทำให้เหล็กไม่เสียหาย

การป้องกันเหล็กประเภทนี้มีอยู่ในเรือถังเก็บเครื่องทำน้ำอุ่นโครงสร้างสะพาน ฯลฯ

การเล่นดอกไม้เพลิง

แมกนีเซียมในผงหรือแถบเป็นรอยไหม้เปล่งแสงสีขาวเข้มข้นมาก คุณสมบัตินี้ถูกใช้ในงานดอกไม้ไฟทางทหารเพื่อจุดไฟหรือจุดไฟโดยพลุ

ของแข็งที่แบ่งอย่างประณีตของมันถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบเชื้อเพลิงโดยเฉพาะอย่างยิ่งในจรวดขับเคลื่อนที่เป็นของแข็ง

- สารประกอบ

แมกนีเซียมคาร์บอเนต

ใช้เป็นฉนวนกันความร้อนสำหรับหม้อไอน้ำและท่อ การดูดความชื้นและละลายในน้ำใช้เพื่อป้องกันไม่ให้เกลือทั่วไปอัดแน่นในเครื่องปั่นเกลือและไม่ไหลอย่างถูกต้องในระหว่างการปรุงรสอาหาร

แมกนีเซียมไฮดรอกไซด์

มีการประยุกต์ใช้เป็นสารหน่วงไฟ ละลายในน้ำกลายเป็นน้ำนมที่รู้จักกันดีของแมกนีเซียซึ่งเป็นสารแขวนลอยสีขาวที่ใช้เป็นยาลดกรดและยาระบาย

แมกนีเซียมคลอไรด์

ใช้ในการผลิตปูนซีเมนต์พื้นที่มีความแข็งแรงสูงรวมถึงสารเติมแต่งในการผลิตสิ่งทอ นอกจากนี้ยังใช้เป็นสารตกตะกอนในนมถั่วเหลืองสำหรับการผลิตเต้าหู้

แมกนีเซียมออกไซด์

ใช้ในการผลิตอิฐทนไฟเพื่อต้านทานอุณหภูมิสูงและเป็นฉนวนกันความร้อนและไฟฟ้า นอกจากนี้ยังใช้เป็นยาระบายและยาลดกรด

แมกนีเซียมซัลเฟต

ใช้ในอุตสาหกรรมเพื่อทำปูนซีเมนต์และปุ๋ยการฟอกหนังและการย้อมสี นอกจากนี้ยังเป็นสารดูดความชื้น เกลือเอปซอม MgSO ₄ · 7H ₂ O ใช้เป็นยาฆ่าเชื้อ

- แร่ธาตุ

แป้งฝุ่น

ถือเป็นมาตรฐานความแข็งน้อยที่สุด (1) ในระดับโมห์ ทำหน้าที่เป็นสารเติมเต็มในการผลิตกระดาษและกระดาษแข็งรวมทั้งป้องกันการระคายเคืองและความชุ่มชื้นของผิวหนัง ใช้ในการผลิตวัสดุทนความร้อนและเป็นฐานของผงหลายชนิดที่ใช้ในเครื่องสำอาง

ไครโซไทล์หรือแร่ใยหิน

ถูกใช้เป็นฉนวนกันความร้อนและในอุตสาหกรรมก่อสร้างสำหรับการผลิตเพดาน ปัจจุบันไม่มีการใช้เนื่องจากมีเส้นใยมะเร็งปอด

อ้างอิง

1. Mathews, CK, van Holde, KE และ Ahern, KG (2002) ชีวเคมี. 3 ^คือ Edition บทบรรณาธิการ Pearson Educación, SA
2. วิกิพีเดีย (2019) แมกนีเซียม. สืบค้นจาก: en.wikipedia.org
3. คลาร์กเจ. (2555). พันธะโลหะ สืบค้นจาก: chemguide.co.uk
4. ฮัลล์ AW (1917) โครงสร้างผลึกของแมกนีเซียม Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 3 (7), 470–473. ดอย: 10.1073 / pnas.3.7.470
5. ทิโมธีพี. ฮานูซา (7 กุมภาพันธ์ 2562). แมกนีเซียม. สารานุกรมบริแทนนิกา. ดึงมาจาก: britannica.com
6. หางโจว LookChem Network Technology Co. (2008) แมกนีเซียม. สืบค้นจาก: lookchem.com