Магний как химический элемент таблицы Менделеева

М Магний является химическим элементом таблицы Менделеева с атомным номером 12 и обозначением Mg. Магний представляет собой ковкий легкий металл серебристо-белого цвета.

Как был открыт Магний

История открытия магния началась уже в древние времена. В Магнезии (современная Греция) были обнаружены два черных минерала. Им дали название «магнезы» — по месту их обнаружения. В те времена их считали «разнополыми металлами». Магний приняли за минерал мужского пола, так как он притягивал металлы. А марганец женского пола за способность обесцвечивать стекло. Сейчас сложно определить как о нем стало известно в те времена, но в 17 веке магний уже был распространен повсеместно из-за его целебных свойств. В 1618 году фермер из Эпсома в Англии попытался дать коровам воду из колодца. Коровы отказались пить из-за горького вкуса воды, но фермер заметил, что вода словно исцеляет царапины и сыпь. Вещество стало известно как соли Эпсома и его слава распространилась по всей Европе. Это вещество было в конечном счете признано гидратированным сульфатом магния.

Отделить магний из минерала удалось только в 1808 году. Английский ученый Хэмфри Дэви методом электролиза смог выделить чистый магний из магнетита и оксида ртути. Как оказалось позже, ему удалось выделить не чистый элемент, а только оксид магния. В 1828 году французский химик Антуан Бюсси смог произвести небольшое количество чистого магния, нагревая сухой хлорид магния с калием в качестве восстановителя. В 1833 году Майкл Фарадей первым стал производить магний электролизом расплавленного хлорида магния. Основываясь на этих экспериментах, немецкий химик Роберт Вильгельм Бунзен работал в 1840-х и 1850-х годах над процессами производства магния электролизом расплавленных солей с использованием разработанного им метода Бунзена. В 1852 году он разработал электролизер для производства большого количества магния из расплавленного безводного хлорида магния. На сегодняшний день, этот способ является предпочтительным для производства магния.

Где и как добывают Магний

Ежегодная добыча магния составляет около миллиона тонн. Основными поставщиками магния являются Китай, Россия и США. При этом на Китай приходится порядка 80% от этого числа, а на Россию 15% и соответственно США около 5%. Добыча магния осуществляется и в других странах, но она в сравнении является незначительной.

Магний в основном добывается двумя способами. Первый заключается в электролизе расплава расплавленного хлорида магния в ячейках Даунса. Ячейки Даунса состоят из больших железных желобов, которые нагреваются снизу. В качестве анодов служат графитовые стержни. Образующийся газообразный хлор собирается в верхней части ячейки и снова используется для производства хлорида магния из оксида магния. Кальций и хлорид натрия добавляют к расплавленной соли, чтобы понизить температуру плавления хлорида магния.

Второй метод заключается в термическом разложении оксида магния в контейнере. Этот процесс называется «процесс Pidgeon». В этом процессе участвуют хром, никель, сталь, барит, доломит и восстанавливающий агент. Смысл заключается в том, чтобы откачать вохдух и нагреть до колоссальных температур. Температура может достигать порядка 1500°C. Парообразный магний конденсируется на охлаждаемую воду подголовников за пределами печи . Магний, полученный таким образом, дополнительно очищают вакуумной перегонкой.

Вторым способом на сегодняшний день пользуется Китай и производит около 80% от общего объема магния.

Распространенность Магния

Что касается распространенности этого химического элемента во Вселенной, то тут можно отметить, что этот химический элемент является довольно распространенным. Он самовоспроизводится в крупных стареющих звездах в результате добавления трех ядер гелия в ядро углерода. Когда такие звезды взрываются как сверхновые, большая часть магния выбрасывается в межзвездную среду. Там уже соответственно магний может перебраться в другую звездную систему. Поэтому магний занимает почетное девятое место по распространенности во Вселенной.

Что же касается Земли, то тут можно отметить, что магний занимает четвертое место. Его опережают только железо, кислород и кремний. На долю магния приходится 13% от массы нашей планеты. Что же касается земной коры, то он занимает восьмое место по массе атомов. Если брать элементы растворенные в мировом океане, тот тут он замыкает тройку лидеров, после натрияя и хлора.

В природе в чистом виде он не встречается из-за высокой реакционной способности. По большей своей части он встречается в виде сульфатов, карбонатов, силикатов и хлоридов. Наиболее значимыми магнийсодержащими минералами являются доломит, магнезит, оливин, энстатит и кизерит. Еще к довольно известным минералам относят серпентин, тальк, сепиолит и карналлит.

Применение Магния

Применение магния очень широкое благодаря его легкодоступности и нетоксичности. Он затрагивает многие отрасли начиная от технических и заканчивая медициной. Технические подразумевают собой автомобиле строение, военно-космический комплекс, электронные устройства и многие другие. В автомобилестроении из магния изготавливаются многие части двигателя внутреннего сгорания. В военно-космическом комплексе множество частей шатлов и ракетных установок. Все это благодаря маленькому весу и высокой прочности некоторых сплавов. В электронике нет ни одного устройства в котором бы не содержался бы магний. Банально мобильные телефоны, планшеты и ноутбуки имеют в своем составе печатные платы, динамики процессоры, которые изготавливаются с примесями магния.

Так же стоит отметить металлургическую промышленность. В сплавах многих коммерчески важных металлов присутствует примесь магния. Еще магний используется в качестве восстановителя при отделении урана, титана и разного рода солей. Так же можно добавить, что магниевая примесь используется в качестве легирующего металла при производстве алюминия.

В химической промышленности магний используется при изготовлении удобрений, чтобы компенсировать недостаток магния в почве. Так же некоторые соединения магния используются в качестве присадок к различным видам технических жидкостей и многое другое.

Интересные факты

Интересных фактов связанных с магнием достаточно много из-за широкого круга использования. Стоит начать с того, что магний является неотъемлемой частью жизни на Земле и для человека в том числе. Этот химический элемент является чрезвычайно важным для нормального функционирования человеческого организма из-за его влияния на белки ферментных реакциях.

Организм взрослого человека содержит около 20 грамм магния. Для сравнения кальция он содержит около 1000 грамм, поэтому даже небольшое отклонение от нормы может в той или иной степени сказываться на здоровье человека. Суточной нормой потребления магния является 300мг для мужчин и 270мг для женщин. Нормальный уровень магния в сыворотке крови составляет 0,8–1,1 ммоль / л. Этот показатель вы можете проверить сдав соответствующий анализ в медицинской лаборатории. Недостаток магния способен вызывать беспокойство, нервозность, раздражительность, недостаток концентрации, усталость, общую слабость, головную боль , нерегулярное сердцебиение и мышечные спазмы. Бвли зарегистрированы случаи остановки сердца результатом чего явился недостаток магния в организме.

Кроме всего вышеперечисленного не стоит забывать, что магниевая стружка является взрывоопасным веществом. Причем магниевая пыль может самовоспламениться в воздухе. Еще интересным моментом является то, что на сегодняшний день известен 21 изотоп магния, что довольно-таки немало и причем стабильных из них только 3.