マグネシウムは、メンデレーエフの周期表の12番目の元素で、記号Mgで表されます。これは、銀白色の非常に軽い金属です。通常の状態では、酸化を防ぐための薄い酸化物の表面層によって空気中でほぼ変化しません。

歴史

マグネシウムの発見は、イングランドのエプソム水源の鉱泉水に関連しています。1695年に、その水から苦味のある下剤の作用を持つ塩（硫酸マグネシウム）が蒸発されました。薬剤師はすぐにそれをイングリッシュソルトと名付けました。金属としての純粋な形での抽出は、19世紀初頭にのみ行われました。

鉱床

マグネシウムが最も豊富な国はアメリカ、ノルウェー、中国です。ブルサイトとマグネサイトは1/3がマグネシウム塩で構成されており、キージェライト、エプソマイト、ドロマイトは1/6が含まれています。マグネシウムの塩は溶解しやすい。海水には0.13%のMgが含まれます。マグネサイトは、地熱水によって地下から運ばれます。特に、堆積湖の堆積物はマグネシウム塩が豊富です。堆積塩のカルナライト鉱床は至る所に存在します。熱水源にもドロマイト鉱床が関連しています。これらの資源は膨大で、多くが何百万年前に堆積物として形成されました。

生物学的役割

マグネシウムは物質代謝の調節において重要な電解質です。医者の調査によると、ビショファイトのアプリケーションは骨格系および関節の障害を治療し、特に外傷の影響からのリハビリテーションには必須です。

抽出

技術的なマグネシウムは、塩化マグネシウム、ナトリウム、カリウムの塩混合物の溶融物の電解によって得られます。こうした金属は不純物で汚染されており、電解精製や真空中での特別なフラックスでの再溶解によって追加の浄化が必要です。しばしば真空中での蒸留が用いられます。精製されたマグネシウムの純度は99.999%以上です。さらに別の方法として、高温でSiやコークスを用いたMgOの還元に基づく熱的方法もあります。こうした方法では、シリコンがドロマイトからマグネシウムを容易に取り出すことを可能にします。インゴットの形でのマグネシウムの価格は、約3ドル/kgです。

化学的性質

Mgは、酸で容易に溶解して水素を発生します。アルカリは影響を与えません。海水や3%塩化ナトリウム溶液中で急速に腐食しますが、アルコール類（メチルアルコールを除く）、ガソリン、灯油、フロン、鉱油では耐性があります。反応性の高い還元剤であり、より不活性な元素を化合物から排除します。常温で塩の溶液から他の金属を還元します。加熱すると、アルカリおよび酸化物から酸素を除去し、マグネシウム粉末を使用して単純な化合物を得ることができます。この貴重な性質は、チタンの抽出に役立ちます。

物理的性質

Mgは非常に軽く、20°Cでの密度は約1.7 g/cm³で、融点は651°C、沸点は1103°Cです。その表面は酸化膜で覆われており、623°Cで破壊され、その後マグネシウムは燃焼します。Mgのフォイルや粉末は通常のマッチで着火し、空気中だけでなく二酸化炭素中でも燃えます。強いマグネシウムの閃光は、20世紀初頭まで写真撮影で使用され、紫外線を含むこともあります。この性質は、照明やシグナルのロケット、曳光弾、焼夷弾での使用に不可欠です。キャンプでは、閉会や開会に火をつける際に焚き火に加えられ、たくさんの火花を撒き散らしました。マグネシウム粉末と過マンガン酸カリウムの混合物は爆発性物質です。

技術的性質

マグネシウムは非常に軽量で延性のある金属です。曲げたり、スタンプしたり、圧延したり、ドリルで穴を開けたり、切断しやすいですが、純粋な形では脆く、荷重をかけた構造には適しません。そこで、マグネシウム合金は亜鉛、アルミニウム、ベリリウム、マンガン、チタン、希土類元素などとの合金が使用されます。これらは腐食に強く、かなりの比強度があります。このような合金は、不活性雰囲気下で無フラックス溶融によって製造されます。この方法により、物理的および機械的な安定性を持つ均一な構造が形成されます。このような合金は、非常に広範な用途を持っています。

マグネシウム合金の組成（GOST 2581-78）

用途

今日、マグネシウムは最も軽量な構造材料の基盤となっています。アルミニウムとマグネシウムの合金は、比強度が高く、現代の航空および自動車産業で重要です。この合金は、航空機、ヘリコプター、飛行船の最も軽量な部品の製造に使用されています。新しいモデルの開発において、この合金の使用は大きな利点をもたらします。この合金は今日では、航空機のフレーム、カウル、エルロン、キャビンドア、シャーシ、操作レバー、計器やポンプの筐体、酸素および燃料タンクの部品の基盤となっています。マグネシウム合金の部品は、重量を減らすことにより燃料消費を削減し、現代の自動車の経済性を向上させます。マグネシウム合金は、自動車のクランクケース、ショックアブソーバーの部品、ポンプや計器、タンクカバーの製造に使用されます。車輪用のマグネシウムディスクは、軽量性と強度だけでなく、スタイリッシュな外観も提供します。機器製造では、マグネシウム圧延材は機器の筐体、双眼鏡、携帯電話、ビデオカメラに必要です。また、電池の製造において、熱中性子のわずかな吸収があるため、マグネシウムはTVELシェルの生産に使用されています。

マグネシウム塩

マグネシウム塩（臭化物および過塩素酸塩）は、容量と放電電圧に優れた現代の強力なバッテリーに使用されています。マグネシウム硫酸電池はまだ有望な開発段階にあります。過塩素酸マグネシウムは、ガスの深層乾燥にも使用されます。MgOは、るつぼの製造および産業炉のライニング用の耐火材に含まれています。合成単結晶のMgF₂は、特殊な光学部品の基盤です。

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