Материал из Википедии — свободной энциклопедии
| Магний / Magnesium (Mg) | |
|---|---|
| Атомный номер | 12 |
| Внешний вид |  лёгкий, ковкий, серебристо-белый металл |
| Свойства атома | |
| Атомная масса (молярная масса) | 24,305 а. е. м. (г/моль) |
| Радиус атома | 160 пм |
| Энергия ионизации (первый электрон) | 737,3 (7,64) кДж/моль (эВ) |
| Электронная конфигурация | [Ne] 3s2 |
| Химические свойства | |
| Ковалентный радиус | 136 пм |
| Радиус иона | 66 (+2e) пм |
| Электроотрицательность (по Полингу) | 1,31 |
| Электродный потенциал | −2,37 В |
| Степени окисления | 2 |
| Термодинамические свойства | |
| Плотность | 1,738 г/см³ |
| Удельная теплоёмкость | 1,025 Дж/(K·моль) |
| Теплопроводность | 156 Вт/(м·K) |
| Температура плавления | 922 K |
| Теплота плавления | 9,20 кДж/моль |
| Температура кипения | 1 363 K |
| Теплота испарения | 131,8 кДж/моль |
| Молярный объём | 14,0 см³/моль |
| Кристаллическая решётка | |
| Структура решётки | гексагональная |
| Период решётки | 3,210 Å |
| Отношение c/a | 1,624 |
| Температура Дебая | 318,00 K |
[править] История
[править] Происхождение названия
В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO4 · 7H2O. Химики, действуя на растворы этой соли содой или поташом, получали белый осадок — основной карбонат магния, который может иметь различный состав, например 3MgCO3 · Mg(OH)23H2O. Это была белая магнезия (magnesia alba), её применяли (и сейчас применяют) наружно как присыпку, а внутрь — при повышенной кислотности и как лёгкое слабительное. Основной карбонат магния изредка встречается в природе, и белая магнезия также известна с древних времен. Вероятно, этот минерал находили около Магнесии, но скорее всего — другой. Дело в том, что жители Магнесии основали в Малой Азии два города с тем же названием, что могло привести к путанице. Один из этих городов сейчас называется Манисой и находится на восточной оконечности Турции. Окрестности этого города прославлены сказаниями о Ниобе. Другая Магнесия была южнее, там находился знаменитый храм Артемиды.
Лавуазье считал белую магнезию простым телом. В 1808 году английский химик Гемфри Дэви при электролизе слегка увлажнённой белой магнезии с ртутным катодом получил амальгаму нового металла (она содержит до 3 % магния), который выделил отгонкой ртути и назвал магнезием. С тех пор во всех европейских языках этот элемент называется magnesium и только в русском — магнием: так его назвал Г.И. Гесс в своём учебнике химии, изданном в 1831 году и выдержавшем семь изданий. По этой книге учились многие русские химики.
[править] Получение
Преобладает промышленный способ получения М. — электролиз расплава смеси безводных MgCl2, KCl и NaCl. Для получения расплава используют обезвоженный карналлит или бишофит, а также MgCl2, полученный хлорированием MgO или как отход при произ-ве Ti. Т-ра электролиза 700—720 °С, аноды графитовые, катоды стальные. Содержание MgCl2 в расплаве 5—8 %, при снижении концентрации до 4 % уменьшается выход М. по току, при повышении концентрации MgCl2 выше 8 % увеличивается расход электроэнергии. Для обеспечения оптим. содержания MgCl2 периодически отбирают часть отработанного электролита и добавляют свежий карналлит или MgCl2. Жидкий М. всплывает на пов-сть электролита, откуда его отбирают вакуумным ковшом. Извлекаемый магниевый сырец содержит 0,1 % примесей. Для очистки от неметаллич. примесей М. переплавляют с флюсами — хлоридами или фторидами К, Ва, Na, Mg. Глубокую очистку осуществляют перегонкой в вакууме, зонной плавкой, электролитич. рафинированием. В результате получают М. чистотой 99,999 %. Кроме М. при электролизе получают также Сl2. В термич. способах получения М. сырьем служит магнезит или доломит, из к-рых прокаливанием получают MgO. В ретортных или вращающихся печах с графитовыми или угольными нагревателями оксид восстанавливают до металла кремнием (силикотермич. способ) или СаС2 (карбидотермич. способ) при 1280—1300 °С либо углеродом (карботермич. способ) при т-ре выше 2100°C. В карботермич. способе (MgO + С -> Mg + CO) образующуюся смесь СО и паров М. быстро охлаждают при выходе из печи инертным газом для предотвращения обратной р-ции СО с М.
[править] Физические свойства
Магний — очень легкий, довольно хрупкий металл, постепенно окисляется на воздухе, превращаясь в белый оксид магния.
[править] Химические свойства
Mg, хим. элемент II гр. периодич. системы, ат. н. 12, ат. м. 24,305; относится к щелочноземельным элементам. Прир. М. состоит из трех стабильных изотопов 24Mg (78,60 %), 25Mg (10,11 %) и 26Mg (11,29 %). Поперечное сечение захвата тепловых нейтронов для прир. смеси изотопов 5,9,10-20 м2. Конфигурация внеш. электронной оболочки 3s2; степень окисления +2, очень редко +1; энергии ионизации Mg0 : Mg+ : Mg2+ равны соотв. 7,64607 и 15,0353 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,2; сродство к электрону -0,22 эВ; атомный радиус 0,160 нм, ионные радиусы для Mg2+ (в скобках указаны координац. числа) 0,071 нм (4), 0,08 нм (5), 0,086 нм (6), 0,103 нм (8). Содержание М. в земной коре 2,35 % по массе. Встречается в природе только в виде соединений. Известно более 100 минералов, содержащих М.; большинство из них — силикаты и алюмосиликаты, напр. оливин (Mg,Fe)2[SiO4], серпентин Mg6(OH)8[Si4O10] и др. Образуют залежи пром. значения гл. обр. магнезит MgCO3, доломит MgCO3.СаСО3, асбест, бишофит MgCl2.6H2O, карналлит KCl.MgCl2.6H2O, кизерит MgSO4.H2O, эпсомит MgSO4.7H2O, каинит KCl.MgSO4.3H2O, астраханит Na2SO4.MgSO4.4H2O. Запасы хлоридных калийно-магниевых солей сосредоточены в СССР, ГДР, ФРГ, Испании, США, карбонатных минералов — в ЧССР, СФРЮ, КНР, Австрии, Греции и др. Много М. содержится в воде морей и океанов и в прир. рассолах. М. всегда содержится в растениях, т.к. входит в состав молекулы хлорофилла.
[править] Определение
Качественно М. обнаруживают по осаждению двойной соли MgNH4PO4•6H2O либо гидроксихинолината Mg(C9H6NO)2.2H2O, по образованию окрашенных соед. Mg2+, напр. с титановым желтым, магнезоном I и II, хинализарином или дифенилкарбазидом, а также эмиссионным спектральным методом. Количественно М. определяют обычно комплексонометрически — титрованием р-ром натриевой соли этилендиаминтетрауксусной к-ты с использованием индикаторов (эриохрома черного Т или др.), а также титрованием избытка к-ты, пошедшей на растворение MgO, или щелочи, использованной для осаждения Mg(OH)2. Его определяют также гравиметрически в виде Mg2P2O7, образующегося при прокаливании MgNH4PO4•6H2O, и в виде гидроксихинолината. Определяют также М. спектрофотометрически с использованием магнезонов. Для определения очень малых кол-в М. используют методы химико-спектрального анализа, чувствительность к-рых достигает 1,10-4% М. Применяют также методы атомно-абсорбц. анализа и фотометрии пламени.
[править] Применение
[править] Сплавы
Сплавы на основе магния являются важным конструкционным материалом в автомобильной и авиационной промышленности благодаря их лёгкости и прочности. Цены на магний в слитках в 2006 году составили в среднем 3 долл/кг.
[править] Химические источники тока
Магний в виде чистого металла а так же его химические соединения(бромид, перхлорат) применяются для производства очень мощных резервных электрических батарей(например магний-перхлоратный элемент,серно-магниевый элемент,хлористосвинцово-магниевый элемент,хлорсеребряно-магниевый элемент,хлористомедно-магниевый элемент,магний-ванадиевый элемент и др), и сухих элементов(марганцево-магниевый элемент, висмутисто-магниевый элемент,магний-м-ДНБ элемент и др). ХИТ на основе магния отличаются очень высокими значениями удельных энергетических характеристик и высоким разрядным напряжением. В последние годы в ряде стран обострилась проблема разработки аккумулятора с большим сроком службы, так как теоретические данные позволяют утверждать очень большие перспективы его широкого использования(высокая энергия, экологичность, доступность сырья).
[править] Соединения
Гидрид магния — один из наиболее емких аккумуляторов водорода, применяемых для его хранения.
[править] Огнеупорные материалы
Оксид магния (MgO) применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей и специальной футеровки металлургических печей.
Перхлорат магния , Mg2(ClO4)2 — (ангидрон) применяется для глубокой осушки газов в лабораториях, и в качестве электролита для химических источников тока с участием магния.
Фторид магния (МgF2) в виде синтетических монокристаллов применяется в оптике (линзы, призмы).
Благодаря своей способности гореть на воздухе с выделением большого количества света применялся в фотоделе в качестве вспышки до изобретения электрических ламп-вспышек.
Бромид магния (MgBr2) — в качестве электролита для химических резервных источников тока.
[править] Медицина
Оксид и соли магния применяется в медицине (Аспаркам, ).
[править] Биологическая роль и токсикология
Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений.
[править] См. также
[править] Литература
Эйдeнзон М. А., Магний, М., 1969; Тихонов В. Н. Аналитическая химия магния, М., 1973 Иванов А. И., Ляндрес М. Б., Прокофьев О. В. Производство магния, М., 1979. С. И. Дракин. П. М. Чукуров.
BW Bewise Inc.
Welcome to BW tool world! We are an experienced tool maker specialized in cutting tools. We focus on what you need and endeavor to research the best cutter to satisfy users’ demand. Our customers involve wide range of industries, like mold & die, aerospace, electronic, machinery, etc. We are professional expert in cutting field. We would like to solve every problem from you. Please feel free to contact us, its our pleasure to serve for you. BW product including: cutting tool、aerospace tool .HSS Cutting tool、Carbide end mills、Carbide cutting tool、NAS Cutting tool、Carbide end mill、Aerospace cutting tool、Фрезеры’Carbide drill、High speed steel、Milling cutter、Core drill、Tapered end mills、Metric end mills、Miniature end mills、Специальные режущие инструменты ‘Пустотелое сверло ‘Pilot reamer、Fraises’Fresas con mango’Frese’Electronics cutter、Step drill、Metal cutting saw、Double margin drill、Gun barrel、Angle milling cutter、Carbide burrs、Carbide tipped cutter、Chamfering tool、IC card engraving cutter、Side cutter、NAS tool、DIN tool、Special tool、Metal slitting saws、Shell end mills、Side and face milling cutters、Side chip clearance saws、Long end mills、Stub roughing end mills、Dovetail milling cutters、Carbide slot drills、Carbide torus cutters、Angel carbide end mills、Carbide torus cutters、Carbide ball-nosed slot drills、Mould cutter、Tool manufacturer.
