Содержание
- Где используется магний
- И чем же наш герой не металл?
- Получение в промышленности
- Свойства магния (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
- Свойства магния (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
- Применение и использование карбоната магния:
- Физические свойства
- ПРЕПАРАТЫ И ВЕЩЕСТВА
- Для чего магний
- Применение магния
- Магний и его функции
- Значение для человека
- Атом и молекула магния. Формула магния. Строение магния:
- Физические свойства
Где используется магний
Металл с необычными свойствами, как и его разнообразные сплавы, нашли широкое применение в жизни современного человека. Говоря о том, где применяется металл магний, необходимо вспомнить в первую очередь его легкий вес.
Применение магния в быту в первую очередь распространяется на детали и корпуса к цифровой технике (фотокамерам, ноутбукам). Именно благодаря этому уникальному металлу современные устройства обладают малым весом.
Большая часть промышленной добычи сырья направлена на применение магния в промышленности. Металл используется в виде различных конструкционных сплавов в:
- авиастроении;
- производстве автомобилей и спецтехники;
- приборостроении;
- оборудовании для химических производств;
- технологических установках на предприятиях нефтепереработки;
- атомной энергетике.
Сплавы обладают отличной теплопроводностью, прочность и устойчивостью к вибрационным нагрузкам. Они немагнитные, имеют малый собственный вес. Магниевые сплавы активно используют при производстве резервуаров для хранения нефти и продуктов ее перегонки, деталей для атомных установок, технологических насосов, отбойных молотков, ж/д вагонов, трубопроводов.
Магний в виде металлических брусков
На различных производствах металл в чистом виде применяют для получения чистого алюминия, восстановления редких металлов, повышения технических свойств чугуна и стали.
Металл в виде порошка востребован и в оборонной промышленности благодаря своим уникальным свойствам. Его используют при изготовлении осветительных ракет, трассирующих пуль, свето-шумовых гранат. Кроме того, порошок магния входит в состав горючей смеси для ракет.
В химическом производстве порошок этого металла применяют для удаления влаги из различных веществ органического происхождения (анилина или спирта, к примеру).
Магниево-серные аккумуляторы необходимо отнести к инновационным разработкам, но и на этапе испытаний уже понятно, что они превосходят привычные всем ионно-литиевые по степени емкости. В чистом виде этот металл давно входит в состав различных полупроводников.
Окись металла используют в качестве компонента при производстве резины, некоторых видов огнеупорного кирпича, тиглей, печей на металлургических предприятиях, средств теплоизоляции, химической обработки тканей. Кроме того, магний присутствует в составе лекарственных препаратов и многих косметических средств.
И чем же наш герой не металл?
Некоторые характеристики магния:
Свойство металла | Данные |
Атомная масса | 24,304 г/моль |
Степени окисления | 0; +2 |
Плотность | 1,74 г/см3 |
Температура плавления | 650оС |
Теплопроводность | (300 K) 156 Вт/(м·К) |
Температура кипения | 1090 оС |
Ковалентный радиус | 136 пм |
Радиус иона | 66 (+2e) пм |
Электроотрицательность | 1,31 (шкала Полинга) |
Электродный потенциал | −2,37 В |
Степени окисления | 0; +2 |
Энергия ионизации (первый электрон) | 737,3 (7,64) кДж/моль (эВ) |
Химия магниевых реакций
Вспомним школьные годы. Немного химии во время карантина не повредит.
Рекомендуем: ВИСМУТ — радиоактивный и безопасный
Итак, химические свойства нашего героя:
- К щелочам огненный металл равнодушен (сами такие, к щелочноземельным металлам относимся). В реакции со щелочами не вступает.
- Зато во взаимодействие с кислотами вступает охотно, даже бурно, с выделением водорода.
- На воздухе магний реагирует с кислородом воздуха, покрывается оксидной пленкой. Эта «одежка» защищает металл от дальнейшего окисления. Но влажная атмосфера разрушает нашего «горячего» героя. Потому его и не хранят во влажных помещениях.
Как он горит!
Немного найдется металлов, горящих на воздухе, и наш герой — один из них. Подожгите магниевую стружку, и вспыхнет яркий, жгучий огонь. Еще бы не жгучий, его температура более 3000 градусов. Только не зажигайте магний на песке. Металл прореагирует с диоксидом кремния в песке, и будет гореть веселее. Потому затушить «магниевый» пожар песочком не получится.
Порошок магния
Горящий магний можно использовать как факел в темноте. Пара грамм магния — и даже в самую черную ночь все будет видно в радиусе 5-7 метров.
Не увлекайтесь зрелищем горящего металла. Такой яркий свет запросто повредит сетчатку глаза.
Подожгите металл в луже, и увидите мощную вспышку. Здесь образуется гидроксид магния (Mg(OH)2) и водород, который многократно усилит мощность огня.
Печально: в 1937 году дирижабль «Гинденбург», наполненный водородом, загорелся. Погибла треть пассажиров. Эта трагедия поставила крест на дирижаблях, как виде воздушного транспорта.
Кстати, головная боль пожарных — магний нельзя тушить водой. От этого огонь разгорится еще больше. Углекислотный огнетушитель тоже не вариант, ведь наш необыкновенный герой в присутствии углекислого газа хорошо горит, образуя уголь и оксид магния:
2Мg + CO2 = C + 2MgO
Получение в промышленности
В промышленных условиях для получения магния чаще всего применяют электролиз безводного хлорида или обезвоженного карналлита. Процесс проходит следующим образом:
- Электролиз проходит при температуре от 720 до 750 °C.
- По мере выделения элементов состав ванны корректируется, часть электролита при этом удаляется, а сырьё добавляется.
- Расплавленный искомый металл всплывает на поверхность, и его регулярно извлекают.
- Полученное вещество содержит много примесей. Для очистки элемент проходит рафинирование в специальных печах под слоем флюсов.
- Очищенный металл разливают в изложницы.
- Следующая очистка заключается в том, что реагент сублимируют несколько раз в вакууме.
Кроме этого метода, на производстве применяются металлотермический и углетермический способы получения магния. В первом случае брикеты из раскалённого и разложившегося доломита смешивают с восстановителем и нагревают в вакууме при температуре 1300 °C. Полученные в результате магниевые пары образуют конденсат, когда температура опускается до 400−500 °С. Чтобы очистить металл, применяют переплавку под флюсом или в вакууме. Чистый элемент разливают в изложницы.
Также вещество добывают из морской воды. Для этого сырьё в очень больших баках смешивают с суспензией гидроксида кальция, который получают, перемалывая морские раковины. В результате происходящей химической реакции образуется особая суспензия, которая после высыхания становится хлоридом магния. После этого продукт подвергают электролитическим процессам.
Кроме морской воды, для выгонки магния может использоваться вода некоторых соленых озер. В Российской Федерации такие озёра находятся в Крыму, Поволжье и других регионах.
Свойства магния (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru
100 | Общие сведения | |
101 | Название | Магний |
102 | Прежнее название | |
103 | Латинское название | Magnesium |
104 | Английское название | Magnesium |
105 | Символ | Mg |
106 | Атомный номер (номер в таблице) | 12 |
107 | Тип | Металл |
108 | Группа | Цветной, щёлочноземельный металл |
109 | Открыт | Джозеф Блэк, Шотландия, 1755 г., Хемфри Дэви, Великобритания, 1808 г., Антуан Александр Брутус Бюсси, Франция, 1829 г. |
110 | Год открытия | 1755 г. |
111 | Внешний вид и пр. | Лёгкий, ковкий, серебристо-белый металл |
112 | Происхождение | Природный материал |
113 | Модификации | |
114 | Аллотропные модификации | |
115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
117 | Двумерные материалы | |
118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
119 | Содержание в земной коре (по массе) | 2,9 % |
120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 0,13 % |
121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 0,06 % |
122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,07 % |
123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 12 % |
124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,027 % |
200 | Свойства атома | |
201 | Атомная масса (молярная масса)* | 24,304-24,307 а. е. м. (г/моль) |
202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p6 3s2 |
203 | Электронная оболочка | K2 L8 M2 N0 O0 P0 Q0 R0
|
204 | Радиус атома (вычисленный) | 145 пм |
205 | Эмпирический радиус атома* | 150 пм |
206 | Ковалентный радиус* | 141 пм |
207 | Радиус иона (кристаллический) | Mg2+ 71 (4) пм,
86 (6) пм, 103 (8) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле) |
208 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 173 пм |
209 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 12 электронов, 12 протонов, 12 нейтронов |
210 | Семейство (блок) | элемент s-семейства |
211 | Период в периодической таблице | 3 |
212 | Группа в периодической таблице | 2-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 2-ой группы) |
213 | Эмиссионный спектр излучения | |
300 | Химические свойства | |
301 | Степени окисления | 0; +1; +2 |
302 | Валентность | II |
303 | Электроотрицательность | 1,31 (шкала Полинга) |
304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 737,75 кДж/моль (7,646236(4) эВ) |
305 | Электродный потенциал | Mg2+ + 2e– → Mg, Eo = -2,363 В |
306 | Энергия сродства атома к электрону | 50 кДж/моль |
400 | Физические свойства | |
401 | Плотность | 1,738 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 1,584 г/см3 (при температуре плавления 650 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
1,57 г/см3 (при 651 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества –жидкость) |
402 | Температура плавления | 650 °C (923 K, 1202 °F) |
403 | Температура кипения* | 1091 °C (1363 K, 1994 °F) |
404 | Температура сублимации | |
405 | Температура разложения | |
406 | Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом | |
407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* | 8,48 кДж/моль |
408 | Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* | 128 кДж/моль |
409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | 0,983 Дж/г·K (при 25 °C), 1,6 Дж/г·K (при 100 °C), 1,31 Дж/г·K (при 650 °C) |
410 | Молярная теплоёмкость* | 24,869 Дж/(K·моль) |
411 | Молярный объём | 14,0 см³/моль |
412 | Теплопроводность | 156 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 156 Вт/(м·К) (при 300 K) |
500 | Кристаллическая решётка | |
511 | Кристаллическая решётка #1 | |
512 | Структура решётки | Гексагональная плотноупакованная
|
513 | Параметры решётки | a = 3,2029 Å, c = 5,2000 Å |
514 | Отношение c/a | 1,624 |
515 | Температура Дебая | 318 К |
516 | Название пространственной группы симметрии | P63/mmc |
517 | Номер пространственной группы симметрии | 194 |
900 | Дополнительные сведения | |
901 | Номер CAS | 7439-95-4 |
Примечание:
201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.
205* Эмпирический радиус атома магния согласно составляет 160 пм.
206* Ковалентный радиус магния согласно и составляет 141±7 пм и 136 пм соответственно.
403* Температура кипения магния согласно составляет 1090 °C (1363 K, 1994 °F).
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) магния согласно составляет 9,20 кДж/моль.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) магния согласно составляет 131,8 кДж/моль.
410* Молярная теплоемкость магния согласно составляет 24,90 Дж/(K·моль).
Свойства магния (таблица): температура, плотность, давление и пр.:
Подробные сведения на сайте ChemicalStudy.ru
100 | Общие сведения | |
101 | Название | Магний |
102 | Прежнее название | |
103 | Латинское название | Magnesium |
104 | Английское название | Magnesium |
105 | Символ | Mg |
106 | Атомный номер (номер в таблице) | 12 |
107 | Тип | Металл |
108 | Группа | Цветной, щёлочноземельный металл |
109 | Открыт | Джозеф Блэк, Шотландия, 1755 г., Хемфри Дэви, Великобритания, 1808 г., Антуан Александр Брутус Бюсси, Франция, 1829 г. |
110 | Год открытия | 1755 г. |
111 | Внешний вид и пр. | Лёгкий, ковкий, серебристо-белый металл |
112 | Происхождение | Природный материал |
113 | Модификации | |
114 | Аллотропные модификации | |
115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | |
117 | Двумерные материалы | |
118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
119 | Содержание в земной коре (по массе) | 2,9 % |
120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 0,13 % |
121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 0,06 % |
122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,07 % |
123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 12 % |
124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,027 % |
200 | Свойства атома | |
201 | Атомная масса (молярная масса)* | 24,304-24,307 а. е. м. (г/моль) |
202 | Электронная конфигурация | 1s2 2s2 2p6 3s2 |
203 | Электронная оболочка | K2 L8 M2 N0 O0 P0 Q0 R0
|
204 | Радиус атома (вычисленный) | 145 пм |
205 | Эмпирический радиус атома* | 150 пм |
206 | Ковалентный радиус* | 141 пм |
207 | Радиус иона (кристаллический) | Mg2+ 71 (4) пм,
86 (6) пм, 103 (8) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле) |
208 | Радиус Ван-дер-Ваальса | 173 пм |
209 | Электроны, Протоны, Нейтроны | 12 электронов, 12 протонов, 12 нейтронов |
210 | Семейство (блок) | элемент s-семейства |
211 | Период в периодической таблице | 3 |
212 | Группа в периодической таблице | 2-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 2-ой группы) |
213 | Эмиссионный спектр излучения | |
300 | Химические свойства | |
301 | Степени окисления | 0; +1; +2 |
302 | Валентность | II |
303 | Электроотрицательность | 1,31 (шкала Полинга) |
304 | Энергия ионизации (первый электрон) | 737,75 кДж/моль (7,646236(4) эВ) |
305 | Электродный потенциал | Mg2+ + 2e– → Mg, Eo = -2,363 В |
306 | Энергия сродства атома к электрону | 50 кДж/моль |
400 | Физические свойства | |
401 | Плотность | 1,738 г/см3 (при 20 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – твердое тело), 1,584 г/см3 (при температуре плавления 650 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества – жидкость),
1,57 г/см3 (при 651 °C и иных стандартных условиях, состояние вещества –жидкость) |
402 | Температура плавления | 650 °C (923 K, 1202 °F) |
403 | Температура кипения | 1090 °C (1363 K, 1994 °F) |
404 | Температура сублимации | |
405 | Температура разложения | |
406 | Температура самовоспламенения смеси газа с воздухом | |
407 | Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл)* | 8,48 кДж/моль |
408 | Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип)* | 128 кДж/моль |
409 | Удельная теплоемкость при постоянном давлении | 0,983 Дж/г·K (при 25 °C), 1,6 Дж/г·K (при 100 °C), 1,31 Дж/г·K (при 650 °C) |
410 | Молярная теплоёмкость* | 24,869 Дж/(K·моль) |
411 | Молярный объём | 14,0 см³/моль |
412 | Теплопроводность | 156 Вт/(м·К) (при стандартных условиях), 156 Вт/(м·К) (при 300 K) |
500 | Кристаллическая решётка | |
511 | Кристаллическая решётка #1 | |
512 | Структура решётки | Гексагональная плотноупакованная
|
513 | Параметры решётки | a = 3,2029 Å, c = 5,2000 Å |
514 | Отношение c/a | 1,624 |
515 | Температура Дебая | 318 К |
516 | Название пространственной группы симметрии | P63/mmc |
517 | Номер пространственной группы симметрии | 194 |
900 | Дополнительные сведения | |
901 | Номер CAS | 7439-95-4 |
Примечание:
201* Указан диапазон значений атомной массы в связи с различной распространённостью изотопов данного элемента в природе.
205* Эмпирический радиус атома магния согласно составляет 160 пм.
206* Ковалентный радиус магния согласно и составляет 141±7 пм и 136 пм соответственно.
407* Удельная теплота плавления (энтальпия плавления ΔHпл) магния согласно составляет 9,20 кДж/моль.
408* Удельная теплота испарения (энтальпия кипения ΔHкип) магния согласно составляет 131,8 кДж/моль.
410* Молярная теплоемкость магния согласно составляет 24,90 Дж/(K·моль).
Применение и использование карбоната магния:
Карбонат магния используется во множестве отраслей промышленности и для бытовых нужд:
– в изготовлении огнеупорного кирпича, футеровки металлургических печей, цемента;
– в производстве стекла;
– в качестве пигмента при производстве красок и керамики,
– в медицине как лекарственное средство;
– в пищевой промышленности – в качестве пищевой добавки 504 как регулятор кислотности, антислеживающий агент, фиксатор окраски;
– в спорте как порошок, предназначенный для подсушивания рук (спортивная магнезия),
– как наполнитель в резиновых смесях,
– как наполнитель при изготовления теплоизоляционных материалов.
Примечание: Фото //www.pexels.com, //pixabay.com
Найти что-нибудь еще?
карта сайта
Коэффициент востребованности
3 484
Физические свойства
Магний — металл серебристо-белого цвета с гексагональной решёткой, обладает металлическим блеском; пространственная группа P 63/mmc, параметры решётки a = 0,32029 нм, c = 0,52000 нм, Z = 2. При обычных условиях поверхность магния покрыта прочной защитной плёнкой оксида магния MgO, которая разрушается при нагреве на воздухе до примерно 600 °C, после чего металл сгорает с ослепительно белым пламенем с образованием оксида и нитрида магния Mg3N2. Плотность магния при 20 °C — 1,737 г/см³, температура плавления металла tпл = 651 °C, температура кипения tкип = 1103 °C, теплопроводность при 20 °C — 156 Вт/(м·К).
Магний высокой чистоты пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддаётся обработке резанием.
ПРЕПАРАТЫ И ВЕЩЕСТВА
А
Авенантрамиды
Адаптогены
Аминокислоты
- L-Аргинин
- L-Глицин
- L-Глутамин
- L-Карнитин
- L-Лизин
- L-Метионин
- L-Таурин
- L-Триптофан
- L-Цистеин
Антиоксиданты
Антоцианы
Апигенин
Артемизинин
Аспирин
Астаксантин
Ацетаминофен (Парацетамол)
Б
Бактериофаги
Белок (Протеин)
Бенфотиамин (Benfotiamine)
Берберин (Berberine)
Бета-глюкан
Бета-гидроксибутират (BHB)
Бетаин HCL
Бетаин TMG
Бикарбонат натрия
Биотин
Бишофит
В
Верисол (Verisol)
Винпоцетин
Витамины
- Витамин A
- Витамины группы B
- Витамин B1 (Тиамин)
- Витамин B2 (Рибофлавин)
- Витамин B3 (Витамин PP, Ниацин)
- Витамин B5
- Витамин B6
- Витамин B9 (Фолиевая кислота, Фолат)
- Витамин B12
- Витамин В14 (PQQ)
- Витамин C
- Витамин D
- Витамин E
- Витамин K
Г
Галлат эпигаллокатехина (EGCG, ЭГКГ)
Гамма-линоленовая кислота (ГЛК, GLA)
Геропротекторы
Гесперидин
Гарцинол (Garcinol)
Гиалуроновая кислота
Гиперзин А
Глутатион
Глюкозамин
Гомоцистеин
Гормон роста (HGH)
Д
ДГК (DHA, Докозагексаеновая кислота)
ДГЭА (DHEA, Дегидроэпиандростерон)
Диосмин
Дииндолилметан (DIM)
Дрожжи
Ж
Железо
З
Зеаксантин
И
Иммуномодулятор
Индол-3-карбинол (I3C)
Инозитол
Инсулин
Инулин
Й
Йод
К
Калий
Кальций
Капсаицин
Карнозин
Каротиноиды
Кверцетин
Кератин
Кетоны
Коллаген
Коллаген тип II (UC-II)
Кортизол
Коэнзим CoQ10 (CoQ10)
Кремний
Куркумин (Куркума)
Л
Лактоферрин
Ликопин (Lycopene)
Липоевая кислота
Литий
Лютеин
М
Магниевое масло
Магний
Масло криля
Масло эму
Мелатонин
Метионин
Мирицетин
Молозиво
Н
Наночастицы
Наттокиназа
Нейропротекция
Ниацин (Никотиновая кислота, Витамин B3, Витамин PP)
Никотин
Никотинамид Рибозид
Ноотропы
НПВП (Нестероидные противовоспалительные препараты)
О
Оксид азота (NO)
Обезболивающие
Омега-3 (EPA / DHA)
Ортокремниевая кислота
П
Панты оленя (Deer Antler)
Панкреатин
Пепсин
Пектин цитрусовый модифицированный
Пептиды
Пикеатаннол (Piceatannol)
Пикногенол (Pycnogenol)
Пиридоксаль-5-фосфат (Пиридоксамин, P5P)
Полифенолы
Пребиотик
Пробиотики
Прополис
Простагландин D2 (Prostaglandin D2)
Птеростильбен
ПЭА (PEA, Palmitoylethanolamide)
Р
Ретинол
Ресвератрол (Resveratrol)
Рыбий жир
С
Селен
Сенолитики
Серрапептаза
Серин
Силимарин
Сода пищевая
Стволовые клетки растений
Сульфорафан
Супероксиддисмутаза (SOD)
Суперпродукт
Т
Теафлавин
Тиамин (Витамин B1)
Токотриенол
Токоферол
Трикату
Тыквенное масло
Тяжелые металлы
У
Убихинон / Убихинол (CoQ10)
Успокоительное
Ф
Фактор роста (IGF-1)
Ферменты
Фисетин (Физетин)
Фитокерамиды
Фитонутриенты
Фитоэстрогены
Фолат (5-MTHF)
Форма добавок
Формальдегид
Фосфатидилсерин
Фукоидан (Fucoidan)
Х
Хлорелла
Хлорофилл (Хлорофиллин)
Холин
Хондроитин
Хризин
Ц
Цианидин-3-глюкозид (C3G)
Цинатин (Cynatine HNS)
Цинк
Э
Энзимы
Эхинакозид
Я
Яблочный уксус
Для чего магний
Механические свойства магния зависят от его чистоты и состояния (литой, деформированный). Предел прочности при 20°С составляет 112,7—196 Н/м 2 , относительное удлинение 8—11,5%, твердость по Бринеллю 294—352 Н/м 2 .
Магний применяют главным образом в виде сплавов. Для улучшения механических и технологических свойств в магний добавляют алюминий и цинк; добавка марганца увеличивает его коррозионную стойкость. В последние годы появились новые сплавы, содержащие цирконий и торий. Эти сплавы обладают повышенной жаропрочностью. В космической и ракетной технике стали находить применение сверхлегкие сплавы с добавками лития.
Магниевые сплавы обладают хорошими литейными свойствами, поддаются обработке давлением, что позволяет получать листы, прутки, трубы, свариваются и легко обрабатываются резанием. Они хорошо поглощают вибрацию и обладают удельной прочностью более высокой, чем алюминиевые сплавы и углеродистые стали.
Эти свойства наряду с малой плотностью дают возможность широко применять магниевые сплавы при изготовлении различных деталей авиационных и автомобильных двигателей. Кроме того, сплавы устойчивы против воздействия масел и бензина, немагнитны и не дают искры при трении и ударе.
Современные самолеты насчитывают до 400 наименований деталей из магниевых сплавов массой иногда больше 1 т. В машиностроении и приборостроении успешно применяются магниевые сплавы для изготовления перфораторов, переносных лесозаготовительных пил и. другого механизированного инструмента; кино- и фотоаппаратов, малогабаритных переносных пишущих и счетных машин я других приборов.
Магний практически не образует сплавов с ураном, устойчив к воздействию СО2 до 500° С и обладает хорошей теплопровод ностью. Сочетание этих свойств позволило применять магниевые сплавы для капсюль ядерного горючего, оболочек тепловыделяющих элементов ядерных реакторов и резервуаров для ядерного горючего.
Стандартный электродный потенциал магния значительно отрицательнее железа, что позволяет его успешно применять для протекторной защиты паровых котлов, трубчатых холодильников и при строительстве морских судов. В последнее время получают признание гальванические элементы с магниевыми анодами, характеризующиеся большой емкостью, постоянством напряжения и выгодным соотношением силы тока и массы элемента.
Главным потребителем магния является сама металлургия (в США почти 30%). Благодаря высокому сродству к галогенам и кислороду магний широко применяют для восстановления дорогостоящих металлов из соединений. В значительных количествах восстанавливают магнием титан, цирконий и торий из их хлоридов; бериллий, скандий и уран — из их фторидов, бор из его окиси.
Магний применяют как легирующую добавку ко многим алюминиевым сплавам (авиаль, магналий, дуралюмин и т. д.). Его широко используют для модифицирования чугуна, так как он способствует образованию шаровидного графита и резко повышает прочностные характеристики чугуна.
Известно применение жидкого магния в качестве растворителя для извлечения плутония из урана.
Способность магния давать яркий свет и высокую температуру при горении использовалась в военной технике (производство осветительных ракет, трассирующих и зажигательных снарядов и авиабомб). Этим объясняется резкое увеличение производства магния в годы войны.
Статья на тему Свойства магния
Применение магния
Имеет широкий спектр от медицины до самолетостроения. Физические свойства металла магния, а именно его легкость (плотность) делает незаменим этот элемент в сплавах. Чаще это соединения с цинком, цирконием или алюминием. При очевидной легкости таких сплавов наблюдается их прочность.
Еще раз стоит отметить, что активные химические свойства металла магния позволяют использовать в процессах восстановления Ti, U, V, Zr, прочих. Обычно используется способность отбирать кислород или реагирование с фтором. На выходе получают чистые металлы плюс оксиды или фториды Mg.
Использование магния в медицине
У магния металлические свойства выражены по-особенному: он хорошо режется, благодаря чему легко получают стружку этого элемента. Но в чистом виде элемент практически не используют, как конструкционный металл, однако его сплавы – да.
О свойствах последних уже немного сказано. Но надо отметить, что соединения магния с незначительным количеством Al, Zn, Mn, Be, Ti и редкоземельными элементами имеют лучшие механические качества, чем чистый металл Mg. Они более устойчивы к коррозии, прочнее, устойчивее.
Магний используется для производства некоторых деталей самолета
Основные области применения магния в сплавах: это конструкционные материалы в строении самолетов, машин, ЖД транспорта. Еще одно направление – синтез органических веществ, рассмотрен ранее.
Магний неметалл больше известен, как фторид Mg и активно применяется в оптике для производства линз. Последние обладают прозрачностью, пластичностью, прочностью. Материалы более известны, как синтетические монокристаллы. В промышленности иногда используют кремний, а также золотое, серебряное напыление.
В сталелитейном производстве лом магния используют за его свойство притягивать кислород. Он выполняет роль раскислителя. Благодаря чему сплавы легированной стали обладают большей коррозийной устойчивостью. Поэтому магний часто участвует и в цветном литье. Из него изготавливают аноды.
Магниевый анод
Особым спросом пользуются и другие «неметаллические» соединения магния, например, его сульфат. Известны растворы для инъекций или суспензий, последние пациент может готовить дома самостоятельно. Прием магния снижает риск заболевания гипертонией у курильщиков.
Используют магний и в земледелии, практически все виды почвы, где имеется растительность содержат этот элемент. Также следует отметить участие Mg в фотосинтезе растений.
Магний и его функции
Магний участвует в процессе усвоения витаминов группы B, C 4,5; участвует в фосфорном и углеводном обмене, а также в передаче нервно-мышечного импульса. Он оказывает влияние на количество кальция в крови.
Препараты магния действуют на снижение повышенного давления, рост и укрепление костей, используется при стрессах и мигренях. Действие препаратов магния достаточно разнообразно.
Роль магния в системе органов кровообращения
Магний влияет на пласт клеток, называемых эндотелием – они покрывают внутреннюю поверхность сердечных полостей кровеносных и лимфатических сосудов. Было проведено исследование, в котором участвовали две группы людей, в одной из них проводилось использование препарата магния, а в другой – плацебо. В ходе этого исследования выяснено, что через полгода приема препарата магния результаты анализов у пациентов улучшились. Можно сделать вывод, что пренебрегать этими препаратами не следует.
В связи с исследованиями, которые проводились на протяжении нескольких лет, были сделаны выводы о развитии ишемической болезни сердца вследствие недостаточного содержания в организме магния. Гипомагниемия наблюдается у пациентов с высоким давлением, с сахарным диабетом второго типа, его недостаток может сказываться на прогрессировании атеросклероза, появляются пролапс митрального клапана, аритмия и тахикардия. Показатель магния в крови может говорить о тяжести заболевания, о его прогрессировании.
Значение для человека
Магний изначально присутствует в биологических организмах. Однако в повседневных продуктах (хлеб, молоко, мясо) его минимум.
Жизненные процессы
Без металла невозможен нормальный ход важных жизненных процессов:
- Синтез белка.
- Работа нервной системы, сердечной мышцы.
- Расширение сосудов.
- Желчеотделение.
- Работа ЖКТ.
- Выведение из организма холестерина.
- Сокращение мышц.
Суточная норма вещества для женщин и мужчин – 300 и 400 мг.
Потребность увеличивают психические, физические перегрузки, стрессы, злоупотребление алкоголем, потливость.
Усваивать микроэлемент полнее мешают фитин, жирный или насыщенный кальцием рацион.
Токсикология
Соединения магния малотоксичны (за исключением солей таких ядовитых кислот, как синильная, азотистоводородная, плавиковая, хромовая).
Биологическая роль
Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений (хлорофиллы). Его биологическая роль сформировалась исторически в период зарождения и развития протожизни на нашей планете в связи с тем, что солевой состав морской воды древней Земли был преимущественно хлоридно-магниевый, в отличие от нынешнего — хлоридно-натриевого.
Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатинфосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Он участвует в поддержании нормальной функции нервной системы и мышцы сердца, оказывает сосудорасширяющее действие, стимулирует желчеотделение, повышает двигательную активность кишечника, что способствует выведению из организма холестерина.
Усвоению магния мешают наличие фитина и избыток жиров и кальция в пище. Недостаток магния в организме может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, остеопороз, артрит, фибромиалгия, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия, запоры, предменструальный синдром (ПМС). При потливости, частом употреблении слабительных и мочегонных, алкоголя, больших психических и физических нагрузках (в первую очередь при стрессах и у спортсменов) потребность в магнии увеличивается.
Более всего магния содержится в пшеничных отрубях, тыквенных семечках, какао-порошке. К пище, богатой магнием относят также кунжут, отруби, орехи. Однако обилие фитина в этих продуктах делает его малодоступным для усвоения, поэтому только зелёные овощи могут служить надёжным источником магния. Магния совсем мало в хлебе, молочных, мясных и других повседневных продуктах питания современного человека. Суточная норма магния — порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин (предполагается, что всасывается около 30 % магния).
При употреблении витаминно-минеральных комплексов, содержащих магний, необходимо помнить, что при чрезмерном его потреблении возможна передозировка, сопровождающаяся снижением артериального давления, тошнотой, рвотой, угнетением центральной нервной системы, снижением рефлексов, изменениями на электрокардиограмме, угнетением дыхания, комой, остановкой сердца, параличом дыхания, анурическим синдромом.
Также следует соблюдать осторожность при приеме магния людям с почечной недостаточностью
Питание
Магнием насыщены порошковое какао, отруби, орехи, тыквенные семечки. Однако усваивать элемент мешает изобилие в них фитина.
Кладезем магния диетологи считают зеленые овощи. Это капуста, огурцы, горошек, спаржа, сельдерей, лук, шпинат, петрушка.
Последствия дефицита или избытка вещества
Симптомы дефицита магния:
- Проблемы с костями (артрит, остеопороз).
- Судороги, спазмы мышц.
- Головная боль.
- Сбои в работе ЖКТ (запоры), сердца (аритмия).
На эмоциональном плане нехватка вещества приводит к бессоннице, перманентной усталости, раздражительности (особенно ПМС).
Опасно и чрезмерное увлечение микроэлементом.
О передозировке металла сигнализируют:
- Снижение артериального давления.
- Тошнота, рвота.
- Угнетение ЦНС, рефлекторной функции, дыхания.
Атом и молекула магния. Формула магния. Строение магния:
Магний (лат. Magnesium, от др.-греч. βαρύς – «тяжёлый») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением Mg и атомным номером 12. Расположен в 2-й группе (по старой классификации — главной подгруппе второй группы), третьем периоде периодической системы.
Магний – щёлочноземельный металл. Относится к группе цветных металлов.
Магний обозначается символом Mg.
Как простое вещество магний при нормальных условиях представляет собой лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.
Молекула магния одноатомна.
Химическая формула магния Mg.
Электронная конфигурация атома магния 1s2 2s2 2p6 3s2. Потенциал ионизации (первый электрон) атома магния равен 737,75 кДж/моль (7,646236(4) эВ).
Строение атома магния. Атом магния состоит из положительно заряженного ядра (+12), вокруг которого по трем атомным оболочкам движутся 12 электронов. При этом 10 электронов находятся на внутреннем уровне, а 2 электрона – на внешнем. Поскольку магний расположен в третьем периоде, оболочек всего три. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внутренняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Третья – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома магния – на 3s-орбитали находится два спаренных электрона. В свою очередь ядро атома магния состоит из 12 протонов и 12 нейтронов. Магний относится к элементам s-семейства.
Радиус атома магния (вычисленный) составляет 145 пм.
Атомная масса атома магния составляет 24,304-24,307 а. е. м.
Физические свойства
Магний — металл серебристо-белого цвета с гексагональной решёткой, обладает металлическим блеском; пространственная группа P 63/mmc, параметры решётки a = 0,32029 нм, c = 0,52000 нм, Z = 2. При обычных условиях поверхность магния покрыта довольно прочной защитной плёнкой оксида магния MgO, которая разрушается при нагреве на воздухе до примерно 600 °C, после чего металл сгорает с ослепительно белым пламенем с образованием оксида и нитрида магния Mg3N2. Скорость воспламенения магния намного выше скорости одёргивания руки, поэтому при поджоге магния человек не успевает одёрнуть руку и получает ожог. На горящий магний желательно смотреть только через темные очки или стекло, так как в противном случае есть риск получить световой ожог сетчатки и на время ослепнуть.Плотность магния при 20 °C — 1,738 г/см³, температура плавления 650 °C, температура кипения 1090 °C, теплопроводность при 20 °C — 156 Вт/(м·К).Магний высокой чистоты пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддаётся обработке резанием.