मैग्नीशियम का रासायनिक सूत्र। मैग्नीशियम के भौतिक गुण। मैग्नीशियम उत्पादन और खोज का इतिहास

मैग्नीशियम एक हल्की चांदी-सफेद धातु है, चमकदार, लेकिन इसकी सतह पर एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म बनने के कारण हवा में धूमिल हो जाती है। मैग्नीशियम का रासायनिक सूत्र Mg है। 12 - परमाणु संख्यारासायनिक तत्वों की आवर्त सारणी में मैग्नीशियम डी.आई. मेंडेलीव।

पृथ्वी की पपड़ी में मैग्नीशियम काफी प्रचुर मात्रा में होता है। इस मामले में मैग्नीशियम से सिर्फ ऑक्सीजन, सिलिकॉन, एल्युमिनियम, आयरन और कैल्शियम ही आगे हैं। प्रकृति में, यह यौगिकों के रूप में होता है। मैग्नीशियम युक्त सबसे महत्वपूर्ण खनिज - मैग्नेसाइट MgCO 3 और डबल नमक डोलोमाइट CaMg 2। मैग्नीशियम का विशाल भंडार समुद्रों और महासागरों में MgCl 2 के रूप में पाया जाता है। विज्ञान 1500 खनिजों के बारे में जानता है। और उनमें से लगभग 200 में मैग्नीशियम होता है।

मैग्नीशियम प्राप्त करना

मैग्नीशियम की खोज कैसे हुई?

1695 में, अंग्रेजी चिकित्सक क्रेवे ने एप्सम शहर के पास एक झरने से खनिज पानी का विश्लेषण किया। इस पानी के वाष्पन से बर्तन की दीवारों पर एक कड़वे स्वाद वाला सफेद नमक बन गया। इस नमक के पास औषधीय गुण... फार्मासिस्टों ने इसे एप्सोनियन या एप्सोनियन नमक कहा। बाद में, सफेद पाउडर के समान होने के कारण नमक को सफेद मैग्नेशिया कहा जाता था, जिसे ग्रीक शहर मैग्नेशिया के पास पाए जाने वाले खनिज को शांत करके प्राप्त किया गया था।

मैग्नीशियम धातु पहली बार 1808 में ब्रिटिश रसायनज्ञ हम्फ्री डेवी द्वारा प्राप्त की गई थी। डेवी ने सफेद मैग्नेशिया और मर्क्यूरिक ऑक्साइड के मिश्रण का इलेक्ट्रोलाइज किया। नतीजतन, उन्हें पारा का एक मिश्र धातु और एक अज्ञात धातु प्राप्त हुई। धातु को अलग करने के बाद, डेवी ने इसे मैग्नीशियम कहने का सुझाव दिया। लेकिन डेवी के मैग्नीशियम में अशुद्धियाँ थीं। शुद्ध, अशुद्धियों के बिना, मैग्नीशियम केवल 1829 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ एंटोनी बुसी द्वारा प्राप्त किया गया था।

मैग्नीशियम के रासायनिक गुण

मैग्नीशियम एक सक्रिय धातु है। और सभी सक्रिय धातुओं की तरह, यह अच्छी तरह से जलता है। सामान्य परिस्थितियों में, इसकी सतह एक ऑक्साइड फिल्म द्वारा संरक्षित होती है। लेकिन जब 600 डिग्री तक गर्म किया जाता है, तो फिल्म नष्ट हो जाती है, और मैग्नीशियम ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। मैग्नीशियम का दहन उत्पाद मैग्नीशियम ऑक्साइड, सफेद पाउडर है।

2एमजी + ओ 2 = 2एमजीओ

जलने से बहुत अधिक गर्मी और प्रकाश निकलता है। इसके अलावा, इसके वर्णक्रमीय विश्लेषण के अनुसार, मैग्नीशियम के जलने से निकलने वाला प्रकाश लगभग सूर्य के प्रकाश के समान ही होता है। इस संपत्ति का इस्तेमाल पहले फोटोग्राफरों ने 100 साल पहले किया था। पोटेशियम परमैंगनेट या बेरियम नाइट्रेट के एडिटिव्स के साथ मैग्नीशियम पाउडर के दहन ने फोटोग्राफी के विषय को रोशन कर दिया, जिससे एक बंद कमरे में स्पष्ट तस्वीरें लेना संभव हो गया जहां प्रकाश अपर्याप्त था।

मैग्नीशियम पानी के साथ गर्म होने पर ही प्रतिक्रिया करता है। इस प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, हाइड्रोजन जारी किया जाता है।

एमजी + 2एच 2 ओ = एमजी (ओएच) 2 + एच 2

पर्यावरण में मैग्नीशियम जलता है कार्बन डाइआक्साइड.

2एमजी + सीओ 2 = 2एमजीओ + सी

मैग्नीशियम कमरे के तापमान पर हलोजन के साथ बातचीत करता है।

एमजी + बीआर 2 = एमजीबीआर 2

मैग्नीशियम सल्फर के साथ गर्म होने पर ही प्रतिक्रिया करता है, जिससे मैग्नीशियम सल्फाइड बनता है।

एमजी + एस = एमजीएस

मैग्नीशियम क्षार के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

मैग्नीशियम प्राप्त करना

धात्विक मैग्नीशियम इलेक्ट्रोथर्मल या इलेक्ट्रोलाइटिक विधियों द्वारा निर्मित होता है।

पहले मामले में, रिएक्टर में मैग्नेसाइट या डोलोमाइट को शांत किया जाता है। नतीजतन, मैग्नीशियम ऑक्साइड MgO प्राप्त होता है। मैग्नीशियम ऑक्साइड को फिर एल्यूमीनियम, सिलिकॉन या कार्बन के साथ कम किया जाता है। इस प्रकार शुद्ध मैग्नीशियम प्राप्त होता है।

लेकिन मैग्नीशियम प्राप्त करने की मुख्य औद्योगिक विधि इलेक्ट्रोलाइटिक है। विशेष स्नान-इलेक्ट्रोलाइज़र में मैग्नीशियम क्लोराइड MgCl2 का पिघल होता है। इलेक्ट्रोलिसिस के परिणामस्वरूप, लोहे के कैथोड पर मैग्नीशियम निकलता है, और क्लोरीन आयन ग्रेफाइट एनोड पर एकत्र होते हैं। पिघला हुआ मैग्नीशियम एकत्र किया जाता है और मोल्डों में डाला जाता है। फिर मैग्नीशियम अशुद्धियों से शुद्ध होता है।

मैग्नीशियम का उपयोग

ऑक्सीजन के साथ आसानी से बातचीत करने की मैग्नीशियम की क्षमता इसे पिघला हुआ धातुओं में भंग ऑक्सीजन को हटाने के लिए स्टीलमेकिंग में उपयोग करने की अनुमति देती है। मैग्नीशियम पाउडर का उपयोग रॉकेट्री में उच्च कैलोरी ईंधन के रूप में किया जाता है। अर्धचालक के निर्माण में अत्यधिक शुद्ध मैग्नीशियम का उपयोग किया जाता है।

मैग्नीशियम धातुओं में सबसे हल्का है। यह लोहे से चार गुना हल्का और एल्युमीनियम से डेढ़ गुना हल्का है। शुद्ध मैग्नीशियम नरम और नाजुक होता है। आप इससे तकनीकी निर्माण नहीं कर सकते। लेकिन अगर इसमें जिंक, एल्युमिनियम या मैंगनीज मिला दिया जाए तो मैग्नीशियम की यांत्रिक शक्ति काफी बढ़ जाती है। एडिटिव्स को कम मात्रा में मिलाया जाता है ताकि मैग्नीशियम के विशिष्ट गुरुत्व में वृद्धि न हो। दुर्भाग्य से, ये मिश्र धातु गर्म होने पर अपनी ताकत खो देते हैं। लेकिन अगर आप इनमें जिंक, कॉपर, सिल्वर, बेरिलियम, थोरियम, जिरकोनियम, टाइटेनियम मिला दें तो तापमान बढ़ने पर भी ये अपनी यांत्रिक शक्ति को बरकरार रखते हैं। मैग्नीशियम मिश्र धातु के मामले मोबाइल फोन, कैमकोर्डर और लैपटॉप में पाए जा सकते हैं। इसके अलावा, मैग्नीशियम मिश्र धातु भागों कंपन को एल्यूमीनियम से 100 गुना बेहतर और मिश्र धातु इस्पात से 20 गुना बेहतर अवशोषित करते हैं। इसलिए, वे विमानन, मोटर वाहन और प्रौद्योगिकी के अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।

मैग्नीशियम

योजना:

1. तत्व के लक्षण।

2. मैग्नीशियम प्राप्त करना।

3. मैग्नीशियम के गुण।

3.1. भौतिक गुणमैग्नीशियम।

३.२. मैग्नीशियम के रासायनिक गुण।

4. मैग्नीशियम के यौगिक।

४.१. अकार्बनिक यौगिक

४.२. Organomagnesium यौगिक

5. मैग्नीशियम के प्राकृतिक यौगिक

6. मिट्टी में, पानी में मैग्नीशियम का निर्धारण

7. मैग्नीशियम का जैविक महत्व

8. मैग्नीशियम का दायरा

9. पानी की कठोरता

10. व्यावहारिक कार्य"पानी की कठोरता का निर्धारण"

1. तत्व के लक्षण

नाम "मैग्नेशिया"पहले से ही तीसरी शताब्दी ईस्वी में होता है, हालांकि यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि इसका क्या अर्थ है। लंबे समय तक मैग्नेसाइट - मैग्नीशियम कार्बोनेट - को गलती से चूना पत्थर - कैल्शियम कार्बोनेट के साथ पहचाना जाता था। मैग्नेशिया शब्द ग्रीक शहरों में से एक - मैग्नेशिया के नाम से आया है। अठारहवीं शताब्दी तक, मैग्नीशियम यौगिकों को कैल्शियम या सोडियम लवण की किस्में माना जाता था। खनिज पानी की संरचना के अध्ययन से मैग्नीशियम की खोज को सुगम बनाया गया था। १६९५ में, अंग्रेजी चिकित्सक क्रेवे ने बताया कि उन्होंने एक एप्सम खनिज वसंत के पानी से औषधीय गुणों के साथ नमक को अलग कर दिया था, और जल्द ही इसका व्यक्तिगत चरित्र साबित हो गया था। तब अन्य मैग्नीशियम यौगिक ज्ञात हुए। मैग्नीशियम कार्बोनेट को "ब्लैक मैग्नेशिया" - मैंगनीज ऑक्साइड के विपरीत "सफेद मैग्नेशिया" कहा जाता है। इसलिए धातुओं के नामों की संगति बाद में इन यौगिकों से अलग हो गई।

देवी (XIX सदी) ने पहली बार मैग्नीशियम ऑक्साइड से मैग्नीशियम प्राप्त किया था। व्यस्त, लिबिग, डेविल्स, करोन और अन्य ने मैग्नीशियम क्लोराइड पर पोटेशियम या सोडियम वाष्प की क्रिया द्वारा मैग्नीशियम प्राप्त किया।

१८०८ में, अंग्रेजी रसायनज्ञ जी. देवी ने मैग्नेशिया और मरकरी ऑक्साइड के नम मिश्रण के इलेक्ट्रोलिसिस को एक अज्ञात धातु का मिश्रण प्राप्त किया, जिसे उन्होंने "मैग्नेशिया" नाम दिया, जो आज तक कई देशों में जीवित है। रूस में, 1831 से, "मैग्नीशियम" नाम अपनाया गया है। 1829 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। बुसी ने पोटेशियम के साथ अपने पिघला हुआ क्लोराइड को कम करके मैग्नीशियम प्राप्त किया। अगला कदम औद्योगिक उत्पादनएम. फैराडे द्वारा किया गया। 1830 में उन्होंने पहली बार पिघले हुए मैग्नीशियम क्लोराइड के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा मैग्नीशियम प्राप्त किया।

19वीं शताब्दी के अंत में जर्मनी में इलेक्ट्रोलाइटिक विधि द्वारा मैग्नीशियम का औद्योगिक उत्पादन शुरू किया गया था। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले, मैग्नीशियम प्राप्त करने के लिए थर्मल विधियों का विकास शुरू हुआ।

वर्तमान में, इलेक्ट्रोलाइटिक विधि के विकास के साथ-साथ मैग्नीशियम के उत्पादन के लिए सिलिकोथर्मल और कार्बोथर्मल विधियों में सुधार किया जा रहा है। मैग्नीशियम उद्योग के विकास के पहले चरण में, पोटाश उद्योग के कार्नेलाइट क्लोराइड लवण, प्राकृतिक नमकीन, क्लोरीन-मैग्नीशियम क्षार कच्चे माल के रूप में उपयोग किए जाते थे।

अब, क्लोराइड लवण के साथ, डोलोमाइट और मैग्नेसाइट का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। समुद्री जल से मैग्नीशियम के उत्पादन के लिए कच्चे माल के रूप में उपयोग में बहुत रुचि है। रूस में, मैग्नीशियम प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलाइटिक विधि सबसे पहले पी.पी. 1914 में पेत्रोग्राद पॉलिटेक्निक संस्थान में फेडोटेव। 1931 में लेनिनग्राद में पहला प्रायोगिक मैग्नीशियम संयंत्र चालू किया गया था। यूएसएसआर में मैग्नीशियम का औद्योगिक उत्पादन 1935 में शुरू हुआ।

आवश्यक ऊर्जा के व्यय के साथ, इलेक्ट्रॉनों में से एक P- अवस्था में चला जाता है, अर्थात। दोनों इलेक्ट्रॉन अयुग्मित हो जाते हैं। इसलिए, मैग्नीशियम +2 की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है।

3S 2-वैलेंट इलेक्ट्रॉन

1एस 2 2एस 2 2पी 6 3एस 1 3पी 1

मैग्नीशियम के बाहरी इलेक्ट्रॉन खोल की संरचना, जिसमें दो कमजोर बाध्य इलेक्ट्रॉनों के साथ 3S 2 संरचना होती है, विशिष्ट प्रतिक्रियाओं की रिडक्टिव प्रकृति की व्याख्या करती है जिसमें मैग्नीशियम को द्विसंयोजक धनायन Mg 2+ में परिवर्तित किया जाता है। ऑक्सीजन के लिए इसकी उच्च रासायनिक आत्मीयता के कारण, मैग्नीशियम कई ऑक्साइड से ऑक्सीजन और क्लोराइड से क्लोरीन लेने में सक्षम है। इस संपत्ति का उपयोग हाल ही में टाइटेनियम, जिरकोनियम और यूरेनियम के मैग्नेटोथर्मल उत्पादन में किया गया है। हवा में कमरे के तापमान पर, कॉम्पैक्ट मैग्नीशियम रासायनिक रूप से स्थिर होता है। इसकी सतह पर एक ऑक्साइड फिल्म बनती है, जो इसे ऑक्सीकरण से बचाती है। गर्म करने पर, मैग्नीशियम की प्रतिक्रियाशीलता बढ़ जाती है। ऐसा माना जाता है कि ऑक्सीजन में मैग्नीशियम की स्थिरता की ऊपरी तापमान सीमा 350-400 o C की सीमा में है। मैग्नीशियम हाइड्रोजन की रिहाई के साथ उबलते पानी को विघटित करता है।

आसुत जल, किसी भी सांद्रता के हाइड्रोफ्लोरिक एसिड, क्रोमिक एसिड, फ्लोराइड लवण के जलीय घोल आदि का मैग्नीशियम पर ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं होता है।

विनाशकारी प्रभाव समुद्र और खनिज पानी, हाइड्रोक्लोरिक, सल्फ्यूरिक, नाइट्रिक, फॉस्फोरिक, फ्लोरोसिलिक एसिड के जलीय घोल, हैलाइड लवण के जलीय घोल, सल्फर यौगिकों, अमोनिया और इसके जलीय घोल, कार्बनिक अम्ल, ग्लाइकोल और ग्लाइकोल मिश्रण द्वारा मैग्नीशियम पर डाला जाता है। कई एल्डिहाइड।

मैग्नीशियम पृथ्वी की पपड़ी में सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है, यह ऑक्सीजन, सिलिकॉन, एल्यूमीनियम, लोहा और कैल्शियम के बाद बहुतायत में छठे स्थान पर है। लिथोस्फीयर में मैग्नीशियम सामग्री, ए.पी. विनोग्रादोव, 2.10% है। प्रकृति में, मैग्नीशियम विशेष रूप से यौगिकों के रूप में पाया जाता है और कई खनिजों का हिस्सा है: कार्बोनेट्स, सिलिकेट्स, आदि। सबसे महत्वपूर्ण निम्नलिखित हैं: मैग्नेसाइट MgCO 3, डोलोमाइट MgCO 3 * CaCO 3, कार्नेलाइट MgCl 2 * KCL * 6H 2 ओ, ब्रुसाइट एमजी (ओएच) 2, कीसेराइट एमजीएसओ 4, एपसोनाइट एमजीएसओ 4 * 7 एच 2 ओ, केनाइट एमजीएसओ 4 * केसीएल * 3 एच 2 ओ, ओलिवाइन (एमजी, फे) 2, सर्पेन्टाइन एच 4 एमजी 3 सी 2 ओ 9।

प्राकृतिक या प्राकृतिक मैग्नीशियम तीन स्थिर समस्थानिकों 24 Mg -78.6%, 25 Mg -10.1%, 26 Mg -11.3% का मिश्रण है।

प्रतिक्रियाओं में, मैग्नीशियम लगभग हमेशा +2 (वैलेंस II) की ऑक्सीकरण अवस्था प्रदर्शित करता है। मैग्नीशियम परमाणु को 3S 2 अवस्था से 3S 1 3P 1 प्रतिक्रियाशील अवस्था में स्थानांतरित करने के लिए, आपको 259 kJ / mol खर्च करने की आवश्यकता है, और इलेक्ट्रॉनों की क्रमिक टुकड़ी के मामले में, अर्थात। Mg से Mg + और Mg +2 में क्रमशः 737 KJ / mol और 1450 KJ / mol के आयनीकरण की आवश्यकता होती है। मैग्नीशियम एक हेक्सागोनल क्लोज-पैक जाली में क्रिस्टलीकृत होता है।

2. मैग्नीशियम प्राप्त करना।

मैग्नीशियम के उत्पादन के लिए प्रमुख औद्योगिक विधि MgCl 2 . के पिघले हुए मिश्रण का इलेक्ट्रोलिसिस है

मैगनीशियम(lat.मैग्नीशियम), Mg, रासायनिक तत्वमेंडेलीव की आवधिक प्रणाली का II समूह, परमाणु संख्या 12, परमाणु द्रव्यमान 24.305। प्राकृतिक मैग्नीशियम तीन स्थिर समस्थानिकों से बना होता है: 24 Mg (78.60%), 25 Mg (10.11%) और 26 Mg (11.29%)। मैग्नीशियम की खोज १८०८ में जी. डेवी ने की थी, जो पारा कैथोड सिक्त मैग्नेशिया (एक लंबे समय से ज्ञात पदार्थ) के साथ इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन थे; डेवी ने अमलगम प्राप्त किया, और उसमें से, पारा को दूर करने के बाद, मैग्नीशियम नामक एक नई पाउडर धातु। 1828 में, फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। बुस्सी ने पोटेशियम वाष्प के साथ पिघला हुआ मैग्नीशियम क्लोराइड को कम करके धातु की चमक के साथ छोटी गेंदों के रूप में मैग्नीशियम प्राप्त किया।

प्रकृति में मैग्नीशियम का वितरण।मैग्नीशियम पृथ्वी के मेंटल का एक विशिष्ट तत्व है, इसकी अल्ट्राबेसिक चट्टानों में वजन के हिसाब से 25.9% होता है। पृथ्वी की पपड़ी में मैग्नीशियम कम है, इसका औसत क्लार्क 1.87% है; मैग्नीशियम मूल चट्टानों (4.5%) में प्रबल होता है, ग्रेनाइट और अन्य फेल्सिक चट्टानों में यह कम (0.56%) होता है। मैग्मैटिक प्रक्रियाओं में, Mg 2+ Fe 2+ का एक एनालॉग है, जिसे उनकी आयनिक त्रिज्या (क्रमशः 0.74 और 0.80 ) की निकटता द्वारा समझाया गया है। Mg 2+, Fe 2+ के साथ, ओलिविन, पाइरोक्सिन और अन्य मैग्मैटिक खनिजों का हिस्सा है।

मैग्नीशियम खनिज कई हैं - सिलिकेट, कार्बोनेट, सल्फेट, क्लोराइड और अन्य। उनमें से आधे से अधिक जीवमंडल में बने थे - समुद्र के तल पर, झीलों में, मिट्टी में, आदि; बाकी उच्च तापमान प्रक्रियाओं से जुड़े हैं।

जीवमंडल में जोरदार प्रवास और मैग्नीशियम का विभेदन देखा जाता है; यहां मुख्य भूमिका भौतिक-रासायनिक प्रक्रियाओं की है - विघटन, लवणों का अवक्षेपण, मिट्टी द्वारा मैग्नीशियम का अवशोषण। मैग्नीशियम कमजोर रूप से बरकरार रहता है जैविक परिसंचरणमहाद्वीपों पर और नदी के प्रवाह के साथ यह समुद्र में प्रवेश करती है। में समुद्र का पानीऔसतन 0.13% मैग्नीशियम - सोडियम से कम, लेकिन अन्य सभी धातुओं से अधिक। समुद्र का पानी मैग्नीशियम से संतृप्त नहीं होता है और मैग्नीशियम लवण का कोई अवक्षेपण नहीं होता है। जब समुद्री लैगून में पानी वाष्पित हो जाता है, तो मैग्नीशियम सल्फेट और क्लोराइड तलछट में पोटेशियम लवण के साथ जमा हो जाते हैं। डोलोमाइट कुछ झीलों (उदाहरण के लिए, बाल्खश झील में) के सिल्ट में जमा हो जाता है। उद्योग में, मैग्नीशियम मुख्य रूप से डोलोमाइट्स के साथ-साथ समुद्री जल से प्राप्त किया जाता है।

मैग्नीशियम के भौतिक गुण।कॉम्पैक्ट मैग्नीशियम एक चमकदार, चांदी-सफेद धातु है जो सतह पर ऑक्साइड फिल्म बनने के कारण हवा में धूमिल हो जाती है। मैग्नीशियम एक हेक्सागोनल जाली में क्रिस्टलीकृत होता है, a = 3.2028 , c = 5.1998 । परमाणु त्रिज्या 1.60 है, Mg 2+ की आयनिक त्रिज्या 0.74 है। मैग्नीशियम का घनत्व 1.739 ग्राम / सेमी 3 (20 डिग्री सेल्सियस) है; टी पीएल 651 डिग्री सेल्सियस; क्वथनांक 1107 डिग्री सेल्सियस। विशिष्ट गर्मी (20 डिग्री सेल्सियस पर) 1.04 · 10 3 जे / (किलो · के), यानी 0.248 कैल / (जी · डिग्री सेल्सियस); तापीय चालकता (20 डिग्री सेल्सियस) 1.55 · 10 2 डब्ल्यू / (एम · के), यानी 0.37 कैल / (सेमी · सेकंड · डिग्री सेल्सियस); 0-550 डिग्री सेल्सियस की सीमा में रैखिक विस्तार का थर्मल गुणांक समीकरण 25.0 · 10 -6 + 0.0188 टी से निर्धारित होता है। विशिष्ट विद्युत प्रतिरोध (20 ° С) 4.5 · 10 -8 ओम · मी (4.5 mkom · सेमी)। मैग्नीशियम पैरामैग्नेटिक है, विशिष्ट चुंबकीय संवेदनशीलता + 0.5 · 10 -6 है, मैग्नीशियम अपेक्षाकृत नरम और नमनीय धातु है; इसके यांत्रिक गुण प्रसंस्करण विधि पर अत्यधिक निर्भर हैं। उदाहरण के लिए, 20 डिग्री सेल्सियस पर, कास्ट और विकृत मैग्नीशियम के गुण क्रमशः निम्नलिखित मूल्यों की विशेषता रखते हैं: ब्रिनेल कठोरता 29.43 10 7 और 35.32 10 7 एन / एम 2 (30 और 36 किग्रा / मिमी 2), उपज बिंदु 2, 45 10 7 और 8.83 10 7 एन / एम 2 (2.5 और 9.0 किग्रा / मिमी 2), अंतिम शक्ति 11.28 10 7 और 19.62 10 7 एन / एम 2 (11, 5 और 20.0 किग्रा / मिमी 2), सापेक्ष बढ़ाव 8.0 और 11.5%।

मैग्नीशियम के रासायनिक गुण।मैग्नीशियम परमाणु के बाहरी इलेक्ट्रॉनों का विन्यास 3s 2 है। सभी स्थिर यौगिकों में, मैग्नीशियम द्विसंयोजक होता है। रासायनिक रूप से, मैग्नीशियम एक बहुत सक्रिय धातु है। 300-350 ° C तक गर्म करने से कॉम्पैक्ट मैग्नीशियम का महत्वपूर्ण ऑक्सीकरण नहीं होता है, क्योंकि इसकी सतह एक ऑक्साइड फिल्म द्वारा संरक्षित होती है, लेकिन 600-650 ° C पर, मैग्नीशियम प्रज्वलित होता है और चमकता है, मैग्नीशियम ऑक्साइड और आंशिक रूप से Mg 3 N 2 देता है। नाइट्राइड उत्तरार्द्ध भी एक नाइट्रोजन वातावरण में मैग्नीशियम को लगभग 500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करके प्राप्त किया जाता है। साथ ठंडा पानी, हवा से संतृप्त नहीं, मैग्नीशियम लगभग प्रतिक्रिया नहीं करता है, उबलते से धीरे-धीरे हाइड्रोजन को विस्थापित करता है; भाप के साथ प्रतिक्रिया 400 डिग्री सेल्सियस से शुरू होती है। नम वातावरण में पिघला हुआ मैग्नीशियम, 2 से हाइड्रोजन छोड़ता है, इसे अवशोषित करता है; जब धातु जम जाती है, तो हाइड्रोजन लगभग पूरी तरह से हटा दिया जाता है। हाइड्रोजन वातावरण में, 400-500 डिग्री सेल्सियस पर मैग्नीशियम MgH 2 बनाता है।

मैग्नीशियम अधिकांश धातुओं को उनके लवणों के जलीय विलयन से विस्थापित करता है; 25 डिग्री सेल्सियस पर एमजी की मानक इलेक्ट्रोड क्षमता 2.38 वोल्ट है। मैग्नीशियम ठंड में तनु खनिज एसिड के साथ परस्पर क्रिया करता है, लेकिन अघुलनशील MgF 2 फ्लोराइड की सुरक्षात्मक फिल्म के निर्माण के कारण हाइड्रोफ्लोरिक एसिड में नहीं घुलता है। केंद्रित एच 2 एसओ 4 और एचएनओ 3 के साथ इसके मिश्रण में, मैग्नीशियम व्यावहारिक रूप से अघुलनशील है। मैग्नीशियम ठंड में क्षार के जलीय घोल के साथ परस्पर क्रिया नहीं करता है, लेकिन क्षार धातु बाइकार्बोनेट और अमोनियम लवण के घोल में घुल जाता है। कास्टिक क्षार लवण मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड Mg (OH) 2 के घोल से अवक्षेपित होते हैं, जिसकी पानी में घुलनशीलता नगण्य है। अधिकांश मैग्नीशियम लवण पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, उदाहरण के लिए मैग्नीशियम सल्फेट, थोड़ा घुलनशील MgF 2, MgCO 3, Mg 3 (PO 4) 2 और कुछ दोहरे लवण।

गर्म होने पर, मैग्नीशियम हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करके हैलाइड देता है; आर्द्र क्लोरीन के साथ, MgCl 2 पहले से ही ठंड में बनता है। जब मैग्नीशियम को सल्फर के साथ 500-600 ° C तक गर्म किया जाता है या SO 2 और H 2 S सल्फाइड MgS के साथ, हाइड्रोकार्बन - कार्बाइड MgC 2 और Mg 2 C 3 के साथ प्राप्त किया जा सकता है। इसके अलावा ज्ञात silicides Mg 2 Si, Mg 3 Si 2, phosphide Mg 3 P 2 और अन्य बाइनरी यौगिक। मैग्नीशियम एक शक्तिशाली कम करने वाला एजेंट है; गर्म करने पर, अन्य धातुओं (Be, Al, क्षार) और अधातुओं (B, Si, C) को उनके ऑक्साइड और हैलाइड से विस्थापित कर देता है। मैग्नीशियम कई ऑर्गोमेटेलिक यौगिक बनाता है जो कार्बनिक संश्लेषण में इसकी महत्वपूर्ण भूमिका निर्धारित करते हैं। मैग्नीशियम अधिकांश धातुओं के साथ मिश्रित होता है और कई तकनीकी रूप से महत्वपूर्ण प्रकाश मिश्र धातुओं का आधार बनता है।

मैग्नीशियम प्राप्त करना।उद्योग में, मैग्नीशियम की सबसे बड़ी मात्रा निर्जल क्लोराइड MgCl 2 या निर्जलित कार्नेलाइट KCl · MgCl 2 · 6H 2 O के इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त की जाती है। इलेक्ट्रोलाइट में Na, K, Ca क्लोराइड और थोड़ी मात्रा में NaF या CaF 2 भी होते हैं। पिघल में MgCl 2 की सामग्री 5-7% से कम नहीं है; चूंकि इलेक्ट्रोलिसिस 720-750 डिग्री सेल्सियस पर आगे बढ़ता है, स्नान की संरचना इलेक्ट्रोलाइट के हिस्से को हटाकर और एमजीसीएल 2 या कार्नेलाइट जोड़कर समायोजित की जाती है। कैथोड स्टील से बने होते हैं, एनोड ग्रेफाइट से बने होते हैं। इलेक्ट्रोलाइट सतह पर तैरते हुए पिघला हुआ मैग्नीशियम, समय-समय पर कैथोड स्पेस से हटा दिया जाता है, एनोड स्पेस से एक विभाजन द्वारा अलग किया जाता है जो स्नान के नीचे तक नहीं पहुंचता है। किसी न किसी मैग्नीशियम की संरचना में 2% अशुद्धियाँ शामिल हैं; इसे इलेक्ट्रिक क्रूसिबल भट्टियों में फ्लक्स की एक परत के नीचे परिष्कृत किया जाता है और सांचों में डाला जाता है। सबसे अच्छी किस्मेंप्राथमिक मैग्नीशियम में 99.8% मिलीग्राम होता है। मैग्नीशियम के बाद के शुद्धिकरण को निर्वात में उच्च बनाने की क्रिया द्वारा किया जाता है: 2-3 उच्च बनाने की क्रिया मैग्नीशियम की शुद्धता को 99.999% तक बढ़ा देती है। शुद्धिकरण के बाद, एनोडिक क्लोरीन का उपयोग मैग्नेसाइट से निर्जल MgCl 2, TiO 2 ऑक्साइड और अन्य यौगिकों से टाइटेनियम टेट्राक्लोराइड TiCl 4 प्राप्त करने के लिए किया जाता है।

मैग्नीशियम प्राप्त करने के अन्य तरीके मेटलोथर्मल और यूग्लेथर्मल हैं। पहले के अनुसार, डोलोमाइट से ब्रिकेट को पूर्ण अपघटन के लिए कैलक्लाइंड किया जाता है और एक कम करने वाले एजेंट (फेरोसिलिकॉन या एल्यूमीनियम सिलिको) को वैक्यूम में 1280-1300 डिग्री सेल्सियस (अवशिष्ट दबाव 130-260 एन / एम 2, यानी 1-2 मिमी एचजी) पर गर्म किया जाता है। . मैग्नीशियम वाष्प 400-500 डिग्री सेल्सियस पर संघनित होता है। सफाई के लिए, इसे फ्लक्स के तहत या वैक्यूम में पिघलाया जाता है, जिसके बाद इसे सांचों में डाला जाता है। कोल-थर्मल विधि के अनुसार, मैग्नीशियम ऑक्साइड के साथ कोयले के मिश्रण से ब्रिकेट्स को 2100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर की इलेक्ट्रिक भट्टियों में गर्म किया जाता है; मैग्नीशियम वाष्प आसुत और संघनित होता है।

मैग्नीशियम का अनुप्रयोग।धात्विक मैग्नीशियम के अनुप्रयोग का सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्र इस पर आधारित मिश्र धातुओं का उत्पादन है। मैग्नीशियम का उपयोग धातु-तापीय प्रक्रियाओं में मुश्किल से ठीक होने वाली और दुर्लभ धातुओं (Ti, Zr, Hf, U और अन्य) को प्राप्त करने के लिए किया जाता है, मैग्नीशियम का उपयोग धातुओं और मिश्र धातुओं के डीऑक्सीडेशन और डिसल्फराइजेशन के लिए किया जाता है। ऑक्सीकरण एजेंटों के साथ मैग्नीशियम पाउडर का मिश्रण प्रकाश और आग लगाने वाले यौगिकों के रूप में कार्य करता है। मैग्नीशियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

शरीर में मैग्नीशियम।मैग्नीशियम पौधे और पशु जीवों का एक निरंतर हिस्सा है (हजारवें में - एक प्रतिशत का सौवां हिस्सा)। मैग्नीशियम सांद्रक कुछ शैवाल हैं, जो 3% तक मैग्नीशियम (राख में) जमा करते हैं, कुछ फोरामिनिफेरा - 3.5% तक, चूना स्पंज - 4% तक। मैग्नीशियम पौधों के हरे वर्णक का एक हिस्सा है - क्लोरोफिल (पृथ्वी पर पौधों के क्लोरोफिल के कुल द्रव्यमान में लगभग 100 बिलियन टन मैग्नीशियम होता है), और यह सभी जीवित जीवों के पौधों और राइबोसोम के सभी सेलुलर जीवों में भी पाया जाता है। मैग्नीशियम कैल्शियम और मैंगनीज के साथ कई एंजाइमों को सक्रिय करता है, यह पौधों में गुणसूत्रों और कोलाइडल सिस्टम की संरचना की स्थिरता सुनिश्चित करता है, और कोशिकाओं में टर्गर दबाव बनाए रखने में शामिल होता है। मैग्नीशियम मिट्टी से फास्फोरस के सेवन और पौधों द्वारा इसके आत्मसात को उत्तेजित करता है; फॉस्फोरिक एसिड नमक के रूप में, यह फाइटिन का एक हिस्सा है। मिट्टी में मैग्नीशियम की कमी के कारण पत्तियों का मुरझाना, पौधों में पौधों का हरित रोग (ऐसे मामलों में, मैग्नीशियम उर्वरकों का उपयोग किया जाता है)। जानवरों और मनुष्यों को भोजन से मैग्नीशियम मिलता है। दैनिक आवश्यकतामैग्नीशियम में एक व्यक्ति - 0.3-0.5 ग्राम; बचपन में, साथ ही गर्भावस्था और स्तनपान के दौरान, यह आवश्यकता अधिक होती है। रक्त में मैग्नीशियम की सामान्य सामग्री लगभग 4.3 मिलीग्राम% है; बढ़ी हुई सामग्री के साथ, उनींदापन, संवेदनशीलता का नुकसान और कभी-कभी कंकाल की मांसपेशियों का पक्षाघात मनाया जाता है। शरीर में, मैग्नीशियम यकृत में जमा हो जाता है, फिर इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा हड्डियों और मांसपेशियों में चला जाता है। मांसपेशियों में, मैग्नीशियम कार्बोहाइड्रेट के अवायवीय चयापचय की प्रक्रियाओं को सक्रिय करने में शामिल है। शरीर में मैग्नीशियम विरोधी कैल्शियम है। रिकेट्स में मैग्नीशियम-कैल्शियम संतुलन का उल्लंघन देखा जाता है, जब रक्त से मैग्नीशियम हड्डियों में गुजरता है, उनसे कैल्शियम विस्थापित होता है। भोजन में मैग्नीशियम लवण की कमी सामान्य उत्तेजना को बाधित करती है तंत्रिका प्रणाली, मांसपेशी में संकुचन। फ़ीड में मैग्नीशियम की कमी वाले मवेशी तथाकथित हर्बल टेटनी (मांसपेशियों में मरोड़, अंग विकास की गिरफ्तारी) से बीमार पड़ जाते हैं। जानवरों में मैग्नीशियम का चयापचय पैराथायरायड ग्रंथियों के हार्मोन द्वारा नियंत्रित होता है, जो रक्त में मैग्नीशियम सामग्री को कम करता है, और प्रोलन, जो मैग्नीशियम सामग्री को बढ़ाता है। चिकित्सा पद्धति में उपयोग की जाने वाली मैग्नीशियम की तैयारी में से: मैग्नीशियम सल्फेट (एक शामक, एंटीकॉन्वेलसेंट, एंटीस्पास्मोडिक, रेचक और कोलेरेटिक एजेंट के रूप में), जले हुए मैग्नेशिया (मैग्नीशियम ऑक्साइड) और मैग्नीशियम कार्बोनेट (एक क्षार के रूप में, एक हल्का रेचक)।

परिभाषा

मैगनीशियम- आवर्त सारणी का बारहवाँ तत्व। पदनाम - मिलीग्राम लैटिन "मैग्नीशियम" से। तीसरी अवधि, आईआईए समूह में स्थित है। धातुओं को संदर्भित करता है। नाभिक का आवेश 12 होता है।

मैग्नीशियम प्रकृति में प्रचुर मात्रा में होता है। यह मैग्नीशियम कार्बोनेट के रूप में बड़ी मात्रा में होता है, जिससे खनिज मैग्नेसाइट MgCO 3 और डोलोमाइट MgCO 3 × CaCO 3 बनता है। मैग्नीशियम सल्फेट और क्लोराइड खनिजों का हिस्सा हैं KCl × MgSO 4 × 3H 2 O और कार्नेलाइट KCl × MgCl 2 × 6H 2 O। Mg 2+ आयन समुद्री जल में निहित है, जो इसे कड़वा स्वाद प्रदान करता है। पृथ्वी की पपड़ी में मैग्नीशियम की कुल मात्रा लगभग 2% (द्रव्यमान) है।

एक साधारण पदार्थ के रूप में, मैग्नीशियम एक चांदी-सफेद (चित्र 1), बहुत हल्की धातु है। हवा में, यह थोड़ा बदलता है, क्योंकि यह जल्दी से ऑक्साइड की एक पतली परत से ढक जाता है, जो इसे आगे ऑक्सीकरण से बचाता है।

चावल। 1. मैग्नीशियम। दिखावट।

मैग्नीशियम का परमाणु और आणविक भार

किसी पदार्थ का आपेक्षिक आणविक द्रव्यमान (M r) एक संख्या है जो दर्शाती है कि किसी दिए गए अणु का द्रव्यमान कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से कितनी गुना अधिक है, और एक तत्व का सापेक्ष परमाणु द्रव्यमान (Ar) है। कितनी बार है औसत वजनएक रासायनिक तत्व के परमाणु कार्बन परमाणु के द्रव्यमान के 1/12 से अधिक होते हैं।

चूंकि मुक्त अवस्था में मैग्नीशियम मोनोएटोमिक Mg अणुओं के रूप में मौजूद होता है, इसलिए इसके परमाणु और आणविक द्रव्यमान के मान मेल खाते हैं। वे 24.304 के बराबर हैं।

मैग्नीशियम समस्थानिक

यह ज्ञात है कि प्रकृति में मैग्नीशियम तीन स्थिर समस्थानिकों 24 Mg (23.99%), 25 Mg (24.99%) और 26 Mg (25.98%) के रूप में पाया जा सकता है। इनकी द्रव्यमान संख्या क्रमशः 24, 25 और 26 है। मैग्नीशियम समस्थानिक 24 Mg के नाभिक में बारह प्रोटॉन और बारह न्यूट्रॉन होते हैं, और समस्थानिक 25 Mg और 26 Mg में क्रमशः प्रोटॉन, तेरह और चौदह न्यूट्रॉन की समान संख्या होती है।

मैग्नीशियम के कृत्रिम समस्थानिक हैं जिनकी द्रव्यमान संख्या 5 से 23 और 27 से 40 तक है।

मैग्नीशियम आयन

मैग्नीशियम परमाणु के बाहरी ऊर्जा स्तर पर, दो इलेक्ट्रॉन होते हैं जो वैलेंस होते हैं:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2.

रासायनिक संपर्क के परिणामस्वरूप, उन्माद अपने वैलेंस इलेक्ट्रॉनों को दान करते हैं, अर्थात। उनका दाता है, और एक सकारात्मक चार्ज आयन में बदल जाता है:

एमजी 0 -2e → एमजी 2+।

मैग्नीशियम के अणु और परमाणु

मुक्त अवस्था में मैग्नीशियम मोनोआटोमिक Mg अणुओं के रूप में मौजूद होता है। यहाँ कुछ गुण हैं जो मैग्नीशियम के परमाणु और अणु की विशेषता रखते हैं:

मैग्नीशियम मिश्र धातु

धातु मैग्नीशियम के आवेदन का मुख्य क्षेत्र इसके आधार पर विभिन्न प्रकाश मिश्र धातुओं का उत्पादन है। मैग्नीशियम में अन्य धातुओं की थोड़ी मात्रा के अलावा मिश्र धातु को महत्वपूर्ण कठोरता, शक्ति और संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करते हुए, इसके यांत्रिक गुणों को नाटकीय रूप से बदल देता है।

विशेष रूप से मूल्यवान गुणइलेक्ट्रान नामक मिश्रधातु रखते हैं। वे तीन प्रणालियों से संबंधित हैं: Mg-Al-Zn, Mg-Mn और Mg-Zn-Zr। सबसे व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले Mg-Al-Zn प्रणाली के मिश्र धातु हैं, जिसमें 3 से 10% एल्यूमीनियम और 0.2 से 3% जस्ता होता है। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं का लाभ उनका कम घनत्व (लगभग 1.8 ग्राम / सेमी 3) है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

मैगनीशियम

मैग्नीशियम-मैं; एम।[अव्य। मैग्नीशियम] रासायनिक तत्व (एमजी), हल्की निंदनीय धातु चांदी metal सफेदएक चमकदार सफेद लौ के साथ जल रहा है। मैग्नीशियम ऑक्साइड। मैग्नीशियम का फ्लैश।

◁ मैग्नीशियम, वें, वें। एम-वें अयस्क। एम मिश्र धातु।

(अव्य। मैग्नीशियम), आवधिक प्रणाली के समूह II का एक रासायनिक तत्व। नाम नोवोलेट से है। मैग्नीशिया - मैग्नीशिया। चांदी के रंग का धातु, बहुत हल्का और टिकाऊ; घनत्व 1.74 ग्राम / सेमी 3, टीपीएल 650 डिग्री सेल्सियस। हवा में यह एक सुरक्षात्मक ऑक्साइड फिल्म के साथ कवर किया गया है; प्रज्वलित महीन छीलन और मैग्नीशियम पाउडर एक चमकदार सफेद लौ के साथ जलते हैं। भूपर्पटी में प्रचुरता की दृष्टि से यह तत्वों (खनिज मैग्नेसाइट, डोलोमाइट, कार्नेलाइट) में आठवें स्थान पर है। यह मुख्य रूप से प्रकाश मिश्र धातुओं के उत्पादन में, कुछ धातुओं के डीऑक्सीडेशन और डिसल्फराइजेशन के लिए, एचएफ, टीआई, यू, जेडआर और अन्य धातुओं को यौगिकों (मेटालोथर्मी) से कम करने के लिए, प्रोजेक्टाइल के लिए प्रकाश और आग लगाने वाली रचनाओं के एक घटक के रूप में उपयोग किया जाता है। और मिसाइलें।

मैग्नीशियम (अव्य। मैग्नीशियम), एमजी ("मैग्नीशियम" पढ़ें), रासायनिक तत्व IIА मेंडेलीव की आवधिक प्रणाली की तीसरी अवधि का समूह (से। मी।मेंडलीव के तत्वों की आवर्त प्रणाली), परमाणु क्रमांक १२, परमाणु द्रव्यमान २४.३०५। प्राकृतिक मैग्नीशियम तीन स्थिर न्यूक्लाइड से बना होता है (से। मी।न्यूक्लिड): 24 मिलीग्राम (द्रव्यमान द्वारा 78.60%), 25 मिलीग्राम (10.11%) और 26 मिलीग्राम (11.29%)। एक तटस्थ परमाणु का इलेक्ट्रॉनिक विन्यास 1s 2 2s 2 पी 6 ३एस 2 , जिसके अनुसार स्थिर यौगिकों में मैग्नीशियम द्विसंयोजक (ऑक्सीकरण अवस्था +2) है। साधारण पदार्थ मैग्नीशियम एक हल्की, चांदी-सफेद चमकदार धातु है।
डिस्कवरी इतिहास
मैग्नीशियम यौगिक लंबे समय से मनुष्य को ज्ञात हैं। तत्व का लैटिन नाम एशिया माइनर के प्राचीन शहर मैग्नेशिया के नाम से आया है, जिसके आसपास के क्षेत्र में खनिज मैग्नेसाइट के भंडार हैं। (से। मी।मैग्नेसाइट)... धात्विक मैग्नीशियम पहली बार १८०८ में अंग्रेजी रसायनज्ञ जी. डेवी द्वारा प्राप्त किया गया था (से। मी।देवी हम्फ्रे)... जैसा कि अन्य सक्रिय धातुओं - सोडियम, पोटेशियम, कैल्शियम के मामले में, डेवी ने धातु मैग्नीशियम प्राप्त करने के लिए इलेक्ट्रोलिसिस का उपयोग किया। उन्होंने इलेक्ट्रोलिसिस के अधीन सफेद मैग्नेशिया (जाहिरा तौर पर, इसमें मैग्नीशियम ऑक्साइड MgO और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड Mg (OH) 2) और पारा ऑक्साइड HgO शामिल थे। नतीजतन, डेवी को अमलगम मिला - पारा के साथ एक नई धातु का मिश्र धातु। पारे को दूर करने के बाद, एक नई धातु का चूर्ण रह गया, जिसे डेवी ने मैग्नीशियम कहा।
डेवी द्वारा प्राप्त मैग्नीशियम बल्कि गंदा था, शुद्ध धातु मैग्नीशियम पहली बार 1828 में फ्रांसीसी रसायनज्ञ ए। बुस्सी द्वारा प्राप्त किया गया था।
प्रकृति में होना
मैग्नीशियम दस सबसे प्रचुर तत्वों में से एक है पपड़ी... इसमें वजन के हिसाब से 2.35% मैग्नीशियम होता है। इसकी उच्च रासायनिक गतिविधि के कारण, मैग्नीशियम मुक्त रूप में नहीं पाया जाता है, लेकिन कई खनिजों का एक हिस्सा है - सिलिकेट्स, एल्युमिनोसिलिकेट्स, कार्बोनेट्स, क्लोराइड, सल्फेट्स, आदि। इस प्रकार, मैग्नीशियम व्यापक सिलिकेट ओलिवाइन में निहित है। (से। मी।ओलिविन)(एमजी, फे) 2 और सर्पिन (से। मी।सर्पेन्टाइन)एमजी 6 (ओएच) 8. एस्बेस्टस जैसे मैग्नीशियम युक्त खनिज बहुत व्यावहारिक महत्व के हैं। (से। मी।एस्बेस्टोस (खनिज)), मैग्नेसाइट (से। मी।मैग्नेसाइट)डोलोमाइट (से। मी।डोलोमाइट) MgCO 3 CaCO 3 बिशोफाइट (से। मी।बिशपफिट) MgCl 2 6H 2 O, कार्नेलाइट (से। मी।कार्नालिट) KCl MgCl 2 6H 2 O एप्सोमाइट (से। मी।एप्सोमिट)एमजीएसओ 4 7एच 2 ओ, केनाइट (से। मी।कैनिट) KCl · MgSO 4 · 3H 2 O, astrakhanite Na 2 SO 4 · MgSO 4 · 4H 2 O, आदि। मैग्नीशियम समुद्री जल (शुष्क अवशेषों में 4% Mg), प्राकृतिक ब्राइन में, कई भूमिगत जल में पाया जाता है।
प्राप्त
धात्विक मैग्नीशियम के उत्पादन के लिए एक सामान्य औद्योगिक विधि निर्जल मैग्नीशियम क्लोराइड MgCl 2, सोडियम NaCl और पोटेशियम KCl के पिघले हुए मिश्रण का इलेक्ट्रोलिसिस है। इस पिघल में, मैग्नीशियम क्लोराइड विद्युत रासायनिक कमी से गुजरता है:
MgCl 2 (इलेक्ट्रोलिसिस) = Mg + Cl 2।
पिघला हुआ धातु समय-समय पर इलेक्ट्रोलिसिस स्नान से लिया जाता है, और इसमें मैग्नीशियम युक्त कच्चे माल के नए हिस्से जोड़े जाते हैं। चूंकि इस तरह से प्राप्त मैग्नीशियम में अपेक्षाकृत बड़ी मात्रा होती है - लगभग 0.1% अशुद्धियाँ, यदि आवश्यक हो, तो "कच्चे" मैग्नीशियम को अतिरिक्त शुद्धिकरण के अधीन किया जाता है। इस प्रयोजन के लिए, इलेक्ट्रोलाइटिक शोधन, विशेष योजक के उपयोग के साथ वैक्यूम में रीमेल्टिंग - फ्लक्स, जो मैग्नीशियम से अशुद्धियों को "दूर" करते हैं, या वैक्यूम में धातु के आसवन (उच्च बनाने की क्रिया) का उपयोग किया जाता है। परिष्कृत मैग्नीशियम की शुद्धता 99.999% और अधिक तक पहुँच जाती है।
मैग्नीशियम प्राप्त करने की एक और विधि विकसित की गई है - थर्मल। इस मामले में, उच्च तापमान पर मैग्नीशियम ऑक्साइड को कम करने के लिए कोक का उपयोग किया जाता है:
एमजीओ + सी = एमजी + सीओ
या सिलिकॉन। सिलिकॉन का उपयोग मैग्नीशियम और कैल्शियम के प्रारंभिक पृथक्करण के बिना डोलोमाइट CaCO 3 · MgCO 3 जैसे कच्चे माल से मैग्नीशियम प्राप्त करना संभव बनाता है। डोलोमाइट की भागीदारी के साथ, प्रतिक्रियाएं होती हैं:
CaCO 3 MgCO 3 = CaO + MgO + 2CO 2,
2MgO + 2CaO + Si = Ca 2 SiO 4 + 2Mg।
थर्मल प्रक्रिया का लाभ यह है कि यह उच्च शुद्धता के मैग्नीशियम के उत्पादन की अनुमति देता है। मैग्नीशियम प्राप्त करने के लिए न केवल खनिज कच्चे माल का उपयोग किया जाता है, बल्कि समुद्री जल भी।
शारीरिक और रासायनिक गुण
धात्विक मैग्नीशियम में एक हेक्सागोनल क्रिस्टल जाली होती है। गलनांक 650 डिग्री सेल्सियस, क्वथनांक 1105 डिग्री सेल्सियस, घनत्व 1.74 ग्राम / सेमी 3 (मैग्नीशियम एक बहुत ही हल्की धातु है, केवल कैल्शियम और क्षार धातुएं हल्की होती हैं) (से। मी।क्षारीय धातु)) मैग्नीशियम Mg / Mg 2+ का मानक इलेक्ट्रोड विभव -2.37V है। मानक क्षमता की श्रृंखला में, यह एल्यूमीनियम के सामने सोडियम के पीछे स्थित है।
मैग्नीशियम की सतह MgO ऑक्साइड की एक घनी फिल्म से ढकी होती है, जो सामान्य परिस्थितियों में, धातु को और अधिक विनाश से मज़बूती से बचाती है। केवल जब धातु को लगभग 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर गर्म किया जाता है तो यह हवा में आग पकड़ती है। सूर्य के निकट वर्णक्रमीय संरचना में, तेज प्रकाश के उत्सर्जन के साथ मैग्नीशियम जलता है। इसलिए, अतीत में, खराब रोशनी की स्थिति में फोटोग्राफर जलते हुए मैग्नीशियम रिबन की रोशनी में शूटिंग करते थे। जब मैग्नीशियम हवा में जलता है, तो मैग्नीशियम ऑक्साइड MgO का एक ढीला सफेद पाउडर बनता है:
2एमजी + ओ 2 = 2एमजीओ।
ऑक्साइड के साथ-साथ मैग्नीशियम नाइट्राइड Mg 3 N 2 भी बनता है:
3एमजी + एन 2 = एमजी 3 एन 2।
मैग्नीशियम ठंडे पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है (या, अधिक सटीक रूप से, यह करता है, लेकिन बहुत धीरे-धीरे), लेकिन यह गर्म पानी के साथ बातचीत करता है, और मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड Mg (OH) 2 का एक ढीला सफेद अवक्षेप बनता है:
एमजी + 2एच 2 ओ = एमजी (ओएच) 2 + एच 2।
यदि मैग्नीशियम टेप को आग लगा दी जाए और एक गिलास पानी में डुबो दिया जाए, तो धातु जलती रहती है। इस मामले में, पानी के साथ मैग्नीशियम की बातचीत के दौरान जारी हाइड्रोजन तुरंत हवा में प्रज्वलित होता है। कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में मैग्नीशियम का दहन जारी है:
2एमजी + सीओ 2 = 2एमजीओ + सी।
मैग्नीशियम की पानी और कार्बन डाइऑक्साइड के वातावरण में जलने की क्षमता आग को बुझाना और अधिक कठिन बना देती है जिसमें मैग्नीशियम या इसके मिश्र धातुओं से बने ढांचे जलते हैं। (से। मी।मैग्नीशियम ऑक्साइड)
मैग्नीशियम ऑक्साइड (से। मी।मैग्नीशियम ऑक्साइड)एमजीओ एक सफेद, ढीला पाउडर है जो पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है। इसे बर्न मैग्नेशिया या बस मैग्नीशिया कहा जाता था। इस ऑक्साइड में बुनियादी गुण हैं, यह विभिन्न एसिड के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए:
एमजीओ + 2 एचएनओ 3 = एमजी (एनओ 3) 2 + एच 2 ओ।
इस ऑक्साइड से संबंधित आधार Mg (OH) 2 मध्यम शक्ति का है, लेकिन व्यावहारिक रूप से पानी में अघुलनशील है। इसे प्राप्त किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, किसी भी मैग्नीशियम नमक के घोल में क्षार मिला कर:
2NaOH + MgSO 4 = Mg (OH) 2 + Na 2 SO 4।
चूंकि मैग्नीशियम ऑक्साइड MgO पानी के साथ बातचीत करते समय क्षार नहीं बनाता है, और मैग्नीशियम बेस Mg (OH) 2 में क्षारीय गुण नहीं होते हैं, मैग्नीशियम, इसके "सह-समूहों" के विपरीत - कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम, क्षारीय पृथ्वी से संबंधित नहीं है। धातु।
कमरे के तापमान पर धात्विक मैग्नीशियम हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए ब्रोमीन के साथ:
एमजी + बीआर 2 = एमजीबीआर 2।
गर्म होने पर, मैग्नीशियम सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके मैग्नीशियम सल्फाइड देता है:
एमजी + एस = एमजीएस।
यदि मैग्नीशियम और कोक के मिश्रण को निष्क्रिय वातावरण में शांत किया जाता है, तो संरचना Mg 2 C 3 का मैग्नीशियम कार्बाइड बनता है (यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि समूह में मैग्नीशियम का निकटतम पड़ोसी, कैल्शियम, संरचना CaC 2 का कार्बाइड बनाता है। समान परिस्थितियों में)। जब मैग्नीशियम कार्बाइड पानी के साथ विघटित हो जाता है, तो एक एसिटिलीन होमोलॉग बनता है - प्रोपाइन सी 3 एच 4:
एमजी 2 सी 3 + 4 एच 2 ओ = 2 एमजी (ओएच) 2 + सी 3 एच 4।
इसलिए, Mg 2 C 3 को मैग्नीशियम प्रोपलीन कहा जा सकता है।
मैग्नीशियम के व्यवहार में क्षार धातु लिथियम के समान विशेषताएं हैं। (से। मी।लिथियम)(आवर्त सारणी में तत्वों की विकर्ण समानता का उदाहरण)। तो, मैग्नीशियम, लिथियम की तरह, नाइट्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करता है (नाइट्रोजन के साथ मैग्नीशियम की प्रतिक्रिया गर्म होने पर होती है), परिणामस्वरूप, मैग्नीशियम नाइट्राइड बनता है:
3एमजी + एन 2 = एमजी 3 एन 2।
लिथियम नाइट्राइड की तरह, मैग्नीशियम नाइट्राइड आसानी से बायोडिग्रेडेबल है:
एमजी 3 एन 2 + 6 एच 2 ओ = 3 एमजी (ओएच) 2 + 2 एनएच 3।
मैग्नीशियम भी लिथियम के समान है कि इसके कार्बोनेट MgCO 3 और फॉस्फेट Mg 3 (PO 4) 2 पानी में खराब घुलनशील हैं, जैसा कि संबंधित लिथियम लवण हैं।
मैग्नीशियम कैल्शियम के करीब इस तथ्य से लाया जाता है कि पानी में इन तत्वों के घुलनशील हाइड्रोकार्बन की उपस्थिति पानी की कठोरता को निर्धारित करती है। (से। मी।पानी की कठोरता)... कैल्शियम बाइकार्बोनेट के साथ (कला देखें। प्रतिअल्टियम (से। मी।कैल्शियम)), मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट Mg (HCO 3) 2 के कारण होने वाली कठोरता अस्थायी है। उबालने पर, मैग्नीशियम बाइकार्बोनेट Mg (HCO 3) 2 विघटित हो जाता है और इसका मुख्य कार्बोनेट - मैग्नीशियम हाइड्रॉक्सीकार्बोनेट (MgOH) 2 CO 3 - अवक्षेपित हो जाता है:
2एमजी (एचसीओ 3) 2 = (एमजीओएच) 2 सीओ 3 + 3सीओ 2 + एच 2 ओ।
मैग्नीशियम परक्लोरेट Mg (ClO 4) 2 में अभी भी व्यावहारिक अनुप्रयोग है, जल वाष्प, अच्छी तरह से सूखने वाली हवा या इसकी परत से गुजरने वाली अन्य गैस के साथ सख्ती से बातचीत करता है। यह एक मजबूत क्रिस्टलीय हाइड्रेट Mg (ClO 4) 2 · 6H 2 O बनाता है। इस पदार्थ को लगभग 300 ° C के तापमान पर निर्वात में गर्म करके फिर से निर्जलित किया जा सकता है। desiccant के गुणों के लिए, मैग्नीशियम परक्लोरेट को "एनहाइड्रॉन" कहा जाता है।
कार्बनिक रसायन विज्ञान में Organomagnesium यौगिकों का बहुत महत्व है। (से। मी।आर्गेनोमैग्नेशियम यौगिक)जिसमें Mg-C बंध होता है। उनमें से एक विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका तथाकथित ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक - मैग्नीशियम यौगिकों द्वारा निभाई जाती है सामान्य सूत्र RMgHal, जहां R एक कार्बनिक मूलक है, और Hal = Cl, Br, या I. ये यौगिक मैग्नीशियम और संबंधित कार्बनिक हलोजन RHal की परस्पर क्रिया द्वारा ईथर के घोल में बनते हैं और विभिन्न प्रकार के संश्लेषण के लिए उपयोग किए जाते हैं।
आवेदन
खनन किए गए मैग्नीशियम के मुख्य भाग का उपयोग विभिन्न प्रकाश मैग्नीशियम मिश्र धातुओं को प्राप्त करने के लिए किया जाता है। मैग्नीशियम के अलावा, इन मिश्र धातुओं की संरचना में, एक नियम के रूप में, एल्यूमीनियम, जस्ता, ज़िरकोनियम शामिल हैं। इस तरह के मिश्र काफी मजबूत होते हैं और विमान निर्माण, उपकरण बनाने और अन्य उद्देश्यों के लिए आवेदन पाते हैं।
धातु मैग्नीशियम की उच्च रासायनिक गतिविधि टाइटेनियम, ज़िरकोनियम, वैनेडियम, यूरेनियम इत्यादि जैसे धातुओं के मैग्नीशियम-थर्मल उत्पादन में इसका उपयोग करना संभव बनाती है। इस मामले में, मैग्नीशियम परिणामी धातु के ऑक्साइड या फ्लोराइड के साथ प्रतिक्रिया करता है, के लिए उदाहरण:
2एमजी + टीआईओ 2 = 2एमजीओ + टीआई।
2एमजी + यूएफ 4 = 2एमजीएफ 2 + यू।
कई मैग्नीशियम यौगिकों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, विशेष रूप से इसके ऑक्साइड, कार्बोनेट और सल्फेट।
मैग्नीशियम की जैविक भूमिका
मैग्नीशियम एक बायोजेनिक तत्व है (से। मी।जैविक तत्व)सभी जीवों के ऊतकों में लगातार मौजूद है। यह हरे पौधे के वर्णक अणु का हिस्सा है - क्लोरोफिल (से। मी।क्लोरोफिल), खनिज चयापचय में भाग लेता है, शरीर में एंजाइमी प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है, पौधों के सूखे प्रतिरोध को बढ़ाता है। Bioluminescence Mg + आयनों की भागीदारी के साथ किया जाता है (से। मी।बायोलुमिनसेंस)और कई अन्य जैविक प्रक्रियाएं। मैग्नीशियम उर्वरकों का व्यापक रूप से अभ्यास में उपयोग किया जाता है - डोलोमाइट का आटा, जले हुए मैग्नेशिया, आदि।
मैग्नीशियम भोजन के साथ जानवरों और मनुष्यों के जीव में प्रवेश करता है। मैग्नीशियम की दैनिक मानव आवश्यकता 0.3-0.5 ग्राम है। औसत व्यक्ति के शरीर (शरीर का वजन 70 किग्रा) में लगभग 19 ग्राम मैग्नीशियम होता है। मैग्नीशियम चयापचय संबंधी विकार विभिन्न बीमारियों को जन्म देते हैं। दवा में, मैग्नीशियम की तैयारी का उपयोग किया जाता है - इसका सल्फेट, कार्बोनेट, जले हुए मैग्नेशिया।

विश्वकोश शब्दकोश. 2009 .

देखें कि "मैग्नीशियम" अन्य शब्दकोशों में क्या है:

- (नया अक्षांश। मैग्नीशियम, अक्षांश से। मैग्नेशिया)। चांदी की धातु जो मैग्नीशिया का आधार बनाती है। रूसी भाषा में शामिल विदेशी शब्दों का शब्दकोश। चुडिनोव एएन, 1910। मैग्नीशियम चमकदार धातु, चांदी सफेद, बहुत चमकदार सफेद जलती है ... ... रूसी भाषा के विदेशी शब्दों का शब्दकोश

- (मैग्नीशियम), Mg, आवर्त प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 12, परमाणु द्रव्यमान 24.305; क्षारीय पृथ्वी धातुओं को संदर्भित करता है; टीएम 650shC. क्लोरोफिल का हिस्सा। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं, प्रकाश व्यवस्था और आग लगाने वाले का एक घटक है ... ... आधुनिक विश्वकोश

- (एमजी प्रतीक), एक चांदी का सफेद धातु तत्व, क्षारीय पृथ्वी धातुओं में से एक। पृथ्वी की पपड़ी का आठवां सबसे प्रचुर तत्व। पहली बार इसे 1808 में हम्फ्री डेवी द्वारा आवंटित किया गया था। मानव और पशु पोषण के लिए आवश्यक। मैग्नीशियम हमेशा होता है …… वैज्ञानिक और तकनीकी विश्वकोश शब्दकोश

मैगनीशियम- (मैग्नीशियम), Mg, आवर्त प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 12, परमाणु द्रव्यमान 24.305; क्षारीय पृथ्वी धातुओं को संदर्भित करता है; टीएम 650 डिग्री सेल्सियस। क्लोरोफिल का हिस्सा। मैग्नीशियम मिश्र धातुओं, प्रकाश व्यवस्था और आग लगाने वाले का एक घटक है ... ... सचित्र विश्वकोश शब्दकोश

मैग्नीशियम, मैग्नीशिया देखें। शब्दकोशडाहल। में और। डाहल। १८६३ १८६६... डाहल का व्याख्यात्मक शब्दकोश

- (लैटिन मैग्नीशियम) Mg, आवर्त प्रणाली के समूह II का रासायनिक तत्व, परमाणु क्रमांक 12, परमाणु द्रव्यमान 24.305। नाम नोवोलाटिंस्क मैग्नेशिया मैग्नेशिया से है। चांदी धातु, बहुत हल्का और टिकाऊ; घनत्व 1.74 ग्राम / सेमी और सुपर 3, एमपी 650 सी। पर… … बड़ा विश्वकोश शब्दकोश

Mg (lat.Magnesium * a.magnesium; N. मैग्नीशियम; F. मैग्नीशियम; और। Magnesio), रसायन। समूह II आवधिक का तत्व। मेंडेलीव प्रणाली, पर। एन। 12, पर। मी २४.३१२. प्राकृतिक एम. में स्थिर समस्थानिक 24एमजी (78.6%), 25एमजी (10.11%) और ... का मिश्रण होता है। भूवैज्ञानिक विश्वकोश