Магний

МАГНИЙ, Mg (лат. Magnesium * а. magnesium; н. Magnesium; ф. magnesium; и. magnesio), — химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,312. Природный магний состоит из смеси стабильных изотопов 24Mg (78,6%), 25Mg (10,11%) и 26Mg (11,29%). Известно пять радиоактивных изотопов. Открыт английским химиком Г. Дэви в 1808.

Магний — блестящий серебристый металл. Кристаллическая решётка гексагональная (а = 0,32028 нм, с = 0,51998 нм). Плотность 1739 кг/м3 при 293 К, в жидком состоянии 1540 кг/м3 при 973 К; t плавления 650°С, t кипения 1095°С. Удельная теплоёмкость (293-373 К) 1,04•103 Дж/(кг•К), теплопроводность (293 К) 1,55•102 BT /(m•К), температурный коэффициент линейного расширения (298 К) 26•10-6 К-1, удельное электрическое сопротивление (293 К) 4,47•10-8 Ом•м. Твёрдость по Бринеллю 29,43•107 Па (в литом состоянии) и 35,32•107 Па (в деформированном состоянии). Предел текучести 2,47•107 и 8,83•107 Па, предел прочности на растяжение 11,28•107 и 19,62• 107 Па, относительное удлинение 8 и 11,5% (в литом и деформированном состоянии соответственно).

Степень окисления +2. Окисляется на воздухе, образуя плёнку MgO. Растворяется в водных растворах большинства минеральных кислот. Стоек по отношению к плавиковой кислоте, концентрированной серной и смеси её с азотной кислотой. Вытесняет большинство металлов из водных растворов их солей. При нагревании реагирует с галогенами, углеводородами; образует силициды, фосфиды. Сильный восстановитель. Образует металлорганические соединения.

Магний — характерный элемент мантии Земли, роль которого уменьшается при переходе в верхние горизонты литосферы. Кларк магния в Земле 11,25% (по массе), кларк в земной коре 1,87%, в ультраосновных породах 25,9%, основных — 4,50%, средних — 2,18%, кислых — 0,56%, осадочных — 1,34%, каменных метеоритах 14%. В морской воде 0,13%, в живом веществе 4•10%, в почве 0,63%, в растениях 0,1%. Магний в свободном состоянии в природе не встречается. Входит в состав силикатов, хлоридов, карбонатов, сульфатов. Резкое падение содержаний магния при переходе от ультраосновных пород к кислым свидетельствует о большей активности магния на ранних стадиях кристаллизации. Магний входит в состав оливинов, пироксенов, образует изоморфные ряды, замещая железо, кальций, марганец. В процессе геохимического круговорота магний поступает в основном в океан. Концентраторы магния — некоторые водоросли (до 3% Mg), фораминиферы (до 3,5%), известковые губки (до 4%). Основные магниевые минералы: оливин, ромбический пироксен, шпинель, тальк, флогопит, карналлит, бишофит, магнезит, эпсомит, кизерит. Основные типы месторождений и схемы обогащения см. в ст. Магниевые руды.

Металлический магний получают электролитическим или термическим способами. Сырьём служит MgCl2 или обезвоженный карналлит. В основном магний применяют для производства магниевых сплавов, а также для легирования сплавов алюминия. Используется также в качестве раскислителя в производстве высокопрочного чугуна и стали, для получения трудновосстанавливаемых металлов (Ti, V, Zr, U, Cr) вытеснением их из соединений. Находит применение в пиротехнике, фотографии, военной технике, медицине.