Ашылу тарихы[өңдеу | қайнарын қарау]
“1695 жылы минералды су Эпсомского көзі Англияда бөлдік тұз, обладавшую ащы дәмі және слабительным бар. Аптекари атады, оның кермек тұз”, сондай-ақ “ағылшын” немесе “эпсомской тұз”. Минерал эпсомит білдіреді кристаллогидрат магний сульфатын және оның химиялық формуласын MgSO4 · 7H2O. Латынша атауы элемент қалай атаулары ежелгі қала Балқытылған Кіші Азияда, маңайында бар кен минералдың магнезит.

1792 жылы Антон фон Рупрехт бөлді бірі ақ магнезия қалпына көмірмен белгісіз металл, аталған атындағы австрием. Кейінірек анықталғандай, “австрий” білдіреді магний өте төмен дәрежелі тазалық, өйткені бастапқы зат болатын қатты ластанған темірмен[4].

1808 ж. ағылшын химигі Гемфри Дэви арқылы электролиз ылғалданған қоспа магнезия және сынап оксидін алды амальгаму белгісіз металл, ол дал атауы “магнезиум”, картина әлі күнге дейін көптеген елдерде. Ресейде 1831 жылы қабылданды атауы “магний”. 1829 жылы француз химигі А. Бюсси алды магний жұмсартып, оны балқытылған хлориді металл калиймен. 1830 ж. М. Фарадей алды магний электролизімен балқытылған магний хлориді.

Изотоптар[өңдеу | қайнарын қарау]
Толық мақаласы: Изотоптар магний
Табиғи магний тұрады қоспалар 3 тұрақты изотоптар 24Mg, 25Mg және 26Mg с молярной концентрациясы қоспаның 78,6 %, 10,1 % және 11,3 % – ға өсті.

Қалған барлық 19 изотоптар нестабильны, ең долгоживущий оның ішінде 28Mg жартылай ыдырау кезеңі 20,915.

Табиғатта таралуы[өңдеу | қайнарын қарау]
Кларк магний — 1,95 % (19,5 кг/т). Бұл ең көп тараған элементтер жер қыртысы. Үлкен санының магний орналасқан теңіз суда ерітінді түрінде тұз. Негізгі минералдары жоғары жаппай магния:

теңіз суы — (0,12—0,13 %),
карналлит — MgCl2 • KCl • 6H2O (8,7 %),
шешім бишофит — MgCl2 • 6H2O (11,9 %),
кизерит — MgSO4 • H2O (17,6 %),
эпсомит — MgSO4 • 7H2O (9,9 %),
каинит — KCl • MgSO4 • 3H2O (9,8 %),
магнезит — MgCO3 (28,7 %),
доломит — CaCO3·MgCO3 (13,1 %),
брусит — Mg(OH)2 (41,6 %).
Магнезиалды тұздар кездеседі, көп мөлшерде бұл тұз шөгінділерінде самосадочных көлдер. Кен карналлитті шөгінді тектес бар көптеген елдерде.

Магнезит құрылады көбінесе гидротермальных шарттары мен жататын среднетемпературным гидротермальным кен орындары. Доломит, сондай-ақ маңызды болып табылады магниевым шикізат. Кен доломит кеңінен таралған, қорлар, олардың орасан зор. Олар генетикалық байланысты карбонатными осадочными қабаттары және олардың көпшілігі бар докембрийский немесе пермь геологиялық жасы. Доломитовые шоғыр түзіледі осадочным жолымен, бірақ пайда болуы мүмкін сондай-ақ, әсер ету кезінде әк гидротермальных ерітінділерді жер асты немесе жер үсті суларының.

Өте сирек минералом болып табылады самородный магний, түзілетін, бұл ағындары қалпына келтіру газдар мен алғаш рет табылған 1991 жылы жағалау шөгінділерінде Чоны (Шығыс Сібір)[5][6], содан кейін лаваларда Оңтүстік Гиссаре (Тәжікстан)[7].

Табиғи көздері магний[היום-מחר
Ископаемые минералды шөгінділер (магнезиалды және калийно-магнезиалды карбонаттар: доломит, магнезит).
Теңіз суы.
Рассолы (рапа тұзды көлдер).
Басым бөлігі әлемдік өндірістің магний шоғырланған АҚШ (43 %), ТМД елдерінде (26 %) және Норвегия (17 %), нарықта Қытайдың үлесі артады[8].

Алу[היום-מחר
Кәдімгі өнеркәсіптік алу әдісі, металл магний — бұл электролиз балқыма қоспасын сусыз хлоридтер магний MgCl2 (шешім бишофит), натрий NaCl және калий KCl. “Расплаве электрохимическому қалпына келтіру ұшырайды магний хлориді:

{\displaystyle {\mathsf {MgCl_{2}\rightarrow Mg+Cl_{2}}}} {\mathsf {MgCl_{2}\rightarrow Mg+Cl_{2}}}
Балқытылған металл мезгіл-мезгіл іріктейді бірі электролиздік ванналар, ал оған қосады жаңа порция магнийсодержащего шикізат. Өйткені алынған осындай әдіспен магний құрамында салыстырмалы көп (шамамен 0,1 %) қоспалардың, қажет болған жағдайда, “шикі” магний қосымша тазалауға жатады. Осы мақсатпен пайдаланады электролиттік тазарту, қайта қорытуға вакуумда пайдалана отырып, арнайы қоспалар — флюстерді, олар алып тастайды қоспалар-дан магний немесе перегонку (сублимацию) металды вакуумда. Тазалық тазартылған магний жетеді 99,999 % және одан жоғары.

Әзірленді және басқа да алу тәсілі магний — термиялық. Бұл жағдайда, қалпына келтіру үшін магний оксидінің жоғары температурада пайдаланады кремний немесе кокс:

{\displaystyle {\mathsf {MgO+C\rightarrow Mg+CO}}} {\mathsf {MgO+C\rightarrow Mg+CO}}
Қолдану кремний алуға мүмкіндік береді магний осындай шикізаттан, доломит CaCO3·MgCO3, жүргізе отырып, алдын ала бөлу магний және кальций. Қатысуымен доломит ағады реакциялар, алдымен жүргізеді күйдіру доломит:

{\displaystyle {\mathsf {CaCO_{3}\cdot MgCO_{3}\rightarrow CaO+MgO+2CO_{2}}}} {\mathsf {CaCO_{3}\cdot MgCO_{3}\rightarrow CaO+MgO+2CO_{2}}}
Содан кейін күшті қыздыру кремниі бар:

{\displaystyle {\mathsf {2MgO+CaO+Si\rightarrow CaSiO_{3}+2Mg}}} {\mathsf {2MgO+CaO+Si\rightarrow CaSiO_{3}+2Mg}}
Артықшылығы термиялық әдісі мынада: ол мүмкіндік береді магний жоғары тазалық. Алу үшін магнийді пайдаланады ғана емес, минералды шикізат, бірақ теңіз суы.

Физикалық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Магний — металл күмісті-ақ түсті гексагональной тормен ие металл блеском; кеңістіктік топ P 63/mmc, тор параметрлері a = 0,32029 нм, c = 0,52000 нм, Z = 2. Әдеттегі жағдайында беті магний жабылған өте берік қорғаныш пленкамен магний оксиді MgO, ол бұзылады қыздыру кезінде ауада дейін шамамен 600 °C, содан кейін металл қалдығы байланысты елеулі жылтыл ақ жалынмен білімі бар оксиді мен нитрида магний Mg3N2. Кідірісі магний, әлдеқайда жоғары жылдамдықты одергивания қолына, сондықтан өртеген магний адам үлгермейді одернуть қолын күйік алады. “Жанған магний мүмкіндігінше көру арқылы ғана қара көзілдірік немесе шыны, өйткені олай болмаған жағдайда алуға тәуекел бар жарық күйік тор және уақытында ослепнуть.

Тығыздығы магний 20 °C кезінде — 1,738 г/см3, балқу температурасы 650 °C, қайнау температурасы 1090 °C[2], жылу өткізгіштігі 20 °C кезінде — 156 Вт/(м·К).

Магний тазалығы жоғары созылғыш, жақсы прессуется, прокатывается және түседі кесумен өңдеу.

Химиялық қасиеттері[өңдеу | қайнарын қарау]
Қыздырғанда ауада магний тарифтік білімі бар оксиді мен шағын санының нитрида. Бұл ретте бөлінеді үлкен саны жылу мен жарық:

{\displaystyle {\mathsf {2Mg+O_{2}\rightarrow 2MgO}}} {\mathsf {2Mg+O_{2}\rightarrow 2MgO}}
{\displaystyle {\mathsf {3Mg+N _ _ _ {2}\rightarrow Mg_{3}N _ _ _ {2}}}} {\mathsf {3Mg+N _ _ _ {2}\rightarrow Mg_{3}N _ _ _ {2}}}
Магний жақсы жанады, тіпті күтім жасау және көмірқышқыл газдардың:

{\displaystyle {\mathsf {2Mg+CO_{2}\rightarrow 2MgO+C}}} {\mathsf {2Mg+CO_{2}\rightarrow 2MgO+C}}
Раскаленный магний белсенді әрекет етеді сумен, соның салдарынан жанған магний сумен сөндіруге болмайды:

{\displaystyle {\mathsf {Mg+H_{2}O\rightarrow MgO+H_{2}+75\ kcal}}} {\mathsf {Mg+H_{2}O\rightarrow MgO+H_{2}+75\ kcal}}
Мүмкін, сондай-ақ реакция:

{\displaystyle {\mathsf {Mg+2H_{2}O\rightarrow Mg(OH)_{2}+H_{2}\uparrow +80,52\ kcal}}} {\mathsf {Mg+2H_{2}O\rightarrow Mg(OH)_{2}+H_{2}\uparrow +80,52\ kcal}}
Сілтілер арналған магний емес жұмыс істейді, қышқылдар ол ериді қарқынды сутек:

{\displaystyle {\mathsf {Mg+2HCl\rightarrow MgCl_{2}+H_{2}\uparrow }}} {\mathsf {Mg+2HCl\rightarrow MgCl_{2}+H_{2}\uparrow }}
Қоспасы ұнтақ магний жарылыспен жауап күшті тотықтырғыштармен, мысалы, құрғақ калий перманганатымен.

Қолдану[היום-מחר
Металл магний қалпына келтіру үшін қолданылады титан дейін металл тетрахлоридін.

Үшін пайдаланылады алу жеңіл және аса жеңіл құю қорытпалар (ұшақ жасау, автомобиль өндірісі), сондай-ақ пиротехнике және әскери іске дайындау үшін жарықтандыру және жанатын зымырандар. Екінші жартысынан ХХ ғасырдың магний таза түрінде және құрамында кремний қорытпасынан темірмен – ферросиликомагния болды кеңінен қолданыла чугунолитейном өндіру ашылуының арқасында оның қасиеттерін, әсер ету нысаны графитті шойын мүмкіндік беретін жаңа бірегей конструкциялық материалдар үшін машина жасау – беріктігі жоғары шойын (шар тәрізді графитті шойынды – ЧШГ және шойын бастап вермикулярной нысаны графит -ЧВГ), қасиеттерін үйлестіретін шойын мен болат.

Қорытпалар[היום-מחר
Негізіндегі қорытпалар магний болып табылады маңызды конструкциялық материал авиациялық және автомобиль өнеркәсібінің арқасында, олардың жеңілдігі мен беріктігі.

Химиялық ток көздері[היום-מחר
Магний түріндегі таза металды, сондай-ақ оның химиялық қосылыстар (бромиді, перхлораты) қолданылады өндіру үшін энергияны көп қажет ететін резервтік электр батареялар (мысалы, магний-перхлоратный элементті күкірт қышқылы магний элементі, хлористосвинцово-магний элементі, хлорсеребряно-магний элементі, хлористомедно-магний элементі бар, магний-ванадиевый элементі және т. б.) және құрғақ элементтер (марганецті-магний элементі, висмутисто-магний элементі бар, магний-м-ДНБ элементі және т. б.). Химиялық ток көздері негізінде магний ерекшеленеді өте жоғары мәндерімен меншікті энергетикалық сипаттамаларын және жоғары ЭҚК-і.

Қосылыстар[היום-מחר
Гидриді магний — бірі неғұрлым көлемді сутегі аккумуляторы үшін қолданылатын, оның жинақы сақтау және алу.

Отқа төзімді материалдар[היום-מחר
Магний оксиді MgO ретінде қолданылады отқа төзімді материалдарды өндіру үшін тиглей және арнайы металлургиялық пештер футеровкасын.

Магний перхлораты, Mg(ClO4)2 — (ангидрон) үшін қолданылады терең газ құрғату зертханаларда және электролит ретінде химиялық ток көздерін қолдана отырып магний.

Магний фториді MgF2 — түріндегі синтетикалық монокристалдар қолданылады оптика (линзалар, призмалар).