Оглавление
- 1 Магний
- 1.1 Общие сведения о магнии
- 1.2 Физические свойства
- 1.3 Химические свойства
- 1.4 Органическая химия
- 1.5 Обнаружение в растворе
- 1.6 Формы и сплавы
- 1.7 Соединения и изотопы
- 1.8 Производство и происхождение
- 1.9 Извлечение магния
- 1.10 Производство магния
- 1.11 Процессы Пиджона и Больцано
- 1.12 Процесс Dow
- 1.13 Карботермический процесс
- 1.14 Процесс YSZ
- 1.15 Процесс Рике
- 1.16 История магния
- 1.17 Использование магния
- 1.18 Горение магния
- 1.19 Применение в фотографии и пиротехнике
- 1.20 Химические и металлургические свойства
- 1.21 Биологические роли и питание
- 1.22 Метаболизм и дефицит
- 1.23 Терапия и передозировка
- 1.24 Функция в растениях
- 1.25 Роль магния в растениях
- 1.26 Дефицит магния у растений
- 1.27 Меры предосторожности при работе с магнием
- 1.28 Реакция магния с водой и углекислым газом
- 1.29 Тушение магния
- 1.30 Полный текст статьи:
- 2 Магний
Магний
-
Общие сведения о магнии
- Магний – химический элемент с символом Mg и атомным номером 12
- Блестящий серый металл с низкой плотностью и температурой плавления
- Легко вступает в реакцию с воздухом, образуя оксид магния
-
Физические свойства
- Элементарный магний имеет плотность 2/3 плотности алюминия
- Самая низкая температура плавления и кипения среди щелочноземельных металлов
- Чистый поликристаллический магний хрупок, но становится пластичным при добавлении алюминия
-
Химические свойства
- Восстанавливающая способность, тускнеет при контакте с воздухом
- Образует оксид MgO при реакции с воздухом, но может быть объединен с перекисью водорода
- Вступает в реакцию с азотом, водой и кислотами, образуя различные соединения
-
Органическая химия
- Магнийорганические соединения широко используются в органической химии
- Примеры: фенилмагнийбромид, этилмагнийбромид, антрацен магния
-
Обнаружение в растворе
- Присутствие ионов магния можно определить с помощью хлорида аммония, гидроксида аммония и мононатрийфосфата
- Азофиолетовый краситель также используется для обнаружения ионов магния
-
Формы и сплавы
- Магниевые сплавы используются в промышленности, но подвержены коррозии и ползучести
- Добавление марганца и мышьяка снижает коррозию
- Легирование цинком и редкоземельными элементами снижает ползучесть и воспламеняемость
-
Соединения и изотопы
- Магний образует множество соединений, важных для промышленности и биологии
- Содержит три стабильных изотопа: 24Mg, 25Mg и 26Mg
- Изотоп 28Mg использовался в научных экспериментах, 26Mg применяется в изотопной геологии
-
Производство и происхождение
- Магний является восьмым по массе элементом в земной коре
- Содержится в магнезите, доломите и других минералах, а также в морской воде
- Промышленное значение имеют доломит, магнезит, брусит, карналлит, тальк и оливин
-
Извлечение магния
- Гидроксид кальция осаждает гидроксид магния из морской воды.
- Гидроксид магния фильтруется и реагирует с соляной кислотой, образуя хлорид магния.
- Из хлорида магния электролизом получают магний.
-
Производство магния
- В 2017 году мировое производство составило около 1100 тыс. тонн.
- Китай и Россия являются основными производителями.
- США ранее были крупнейшим поставщиком, но сейчас доля рынка США составляет 7%.
-
Процессы Пиджона и Больцано
- Оба процесса используют оксид магния как предшественник металлического магния.
- Процесс Пиджона более прост и экономичен, но процесс Больцано имеет более высокую чистоту продукта.
-
Процесс Dow
- Электролиз хлорида магния в расплавленном состоянии.
- Процесс имеет недостатки, такие как образование вредного хлора и высокая энергоемкость.
-
Карботермический процесс
- Низкоэнергетический, но высокопроизводительный способ.
- Недостаток: медленное охлаждение пара может привести к возобновлению реакции.
-
Процесс YSZ
- Электролитическое восстановление MgO с использованием YSZ.
- Анод представляет собой жидкий металл, на котором выделяется кислород.
-
Процесс Рике
- Восстановление солей металлов в эфирных или углеводородных растворителях.
- Процесс разработан компанией Rieke.
-
История магния
- Название происходит от греческого слова, обозначающего места, связанные с магнетитом.
- Магний был впервые выделен сэром Хамфри Дэви в 1808 году.
-
Использование магния
- Магний используется в алюминиевых сплавах, литье под давлением, удалении серы и производстве титана.
- Применяется в аэрокосмической промышленности, автомобильной промышленности и электронике.
-
Горение магния
- Магний испускает ослепительно белый свет с сильными ультрафиолетовыми волнами
- Используется в фейерверках, морских сигнальных ракетах и театральных эффектах
- Легко воспламеняется и горит при температуре 3100 °C
-
Применение в фотографии и пиротехнике
- Магниевый порошок использовался для освещения объектов
- Магниевая нить накала применялась в фотовспышках
- Порошок магния используется в фейерверках и сигнальных ракетах
-
Химические и металлургические свойства
- Магний используется в органическом синтезе и для получения шаровидного графита
- Применяется в качестве восстановителя и анода для защиты лодок и трубопроводов
- Сплавляется с цинком для получения цинкового листа
-
Биологические роли и питание
- Магний важен для химического состава нуклеиновых кислот и ферментов
- Диета включает специи, орехи, злаки и овощи
- Рекомендуемая суточная норма магния варьируется в зависимости от возраста и пола
-
Метаболизм и дефицит
- В организме взрослого человека содержится 22-26 граммов магния
- Дефицит магния встречается у 2,5-15% населения
- Симптомы дефицита включают нервно-мышечную и сердечно-сосудистую дисфункцию
-
Терапия и передозировка
- Внутривенное введение магния используется для лечения аритмий и преэклампсии
- Передозировка магния может привести к тошноте, рвоте, диарее и другим симптомам
-
Функция в растениях
- Магний является важным элементом для растений, участвуя в фотосинтезе и других процессах
-
Роль магния в растениях
- Магний необходим для синтеза хлорофилла, необходимого для фотосинтеза
- Магний в хлорофилле функционирует аналогично железу в геме
-
Дефицит магния у растений
- Дефицит магния вызывает пожелтение листьев между жилками
- Дефицит можно устранить внесением английской соли или доломитового известняка
-
Меры предосторожности при работе с магнием
- Металлический магний и его сплавы взрывоопасны
- Горящий магний бурно реагирует с водой
- При работе с магнием используются защитные очки с УФ-фильтрами
-
Реакция магния с водой и углекислым газом
- Магний восстанавливает воду и выделяет водород
- Вода не тушит возгорание магния, водород усиливает огонь
- Углекислый газ разжигает магниевые пожары
-
Тушение магния
- Магний можно потушить сухим химическим огнетушителем класса D
- Очаг возгорания можно засыпать песком или магниевым флюсом для удаления воздуха