Magnezyum - Ansiklopedist
Madenler, En'ler 19 Ekim 2019
Magnezyum (Mg), periyodik tablonun IIa grubunda yer alan toprak alkali metaller grubundan kimyasal element. Yapı malzemesi olarak kullanılan metallerin en hafifidir. Epsom tuzları (sülfat), magnezya (magnezyum oksit) ve magnezyum karbonat bileşikleri olarak çok eskiden beri tanınan magnezyum doğada serbest halde bulunmaz. İngiliz kimyacı Sir Humphry Davy’nin 1808’de magnezyum oksiti bir cıva katot yardımıyla indirgeyerek magnezyum amalgamını (cıvalı alaşım) elde ettiği söylenir. Ama metal halde magnezyumu ilk olarak 1928’de Fransız bilim adamı A.-A.-B. Bussy, magnezyum klorür eriyiğini potasyum metaliyle indirgeyerek elde etti. İngiliz bilim adamı Michael Faraday da 1833’te magnezyumu, magnezyum klorürü ilk kez elektroliz yoluyla indirgeyerek üretti ve Faraday’ın bu yöntemi 1886’da Almanya’da sanayi çapında üretim için uygulanmaya başladı.
Bulunduğu yerler, özellikleri ve kullanım alanları
Bolluk bakımından yer kabuğundaki elementler arasında sekizinci sırada (yaklaşık yüzde 2,5) yer alan magnezyum, magnezit (magnezyum karbonat), dolomit (magnezyum karbonat ve kalsiyum karbonat bileşiği), brusit (MgO-H2O), serpantin (yılantaşı), krizolit, sepiyolit (lületaşı), talk gibi minerallerde ve çoğu asbest türlerinde bileşik halde bulunur. Deniz suyunun yaklaşık yüzde 0,13 ünü oluşturan magnezyum, çoğunlukla çözünmüş magnezyum klorür halindedir ve deniz suyuna acı bir tat verir. İnsan vücudunda potasyumun altıda biri oranında bulunan magnezyum, karbonhidrat metabolizmasındaki enzim tepkimelerine katalizör olarak katılır.
Magnezyum sanayide başlıca iki yöntemle elde edilir. Birinci yöntemde magnezyum cevherleri karbon, silisyum gibi kuvvetli indirgeyicilerle doğrudan işlenir. İkinci yöntem ise magnezyum klorürün elektroliz yoluyla indirgenmesidir. Bu yöntemde magnezyum klorür kaynağı olarak deniz suyundan yararlanılır.
Çok ince öğütülmüş magnezyum tozu havada şiddetli beyaz ışık saçarak yanar; bu nedenle magnezyum uzun süre fotoğraf flaşı şeritlerinde ve tozlarında, su bombalarında ve piroteknik aygıtlarında kullanılmıştır. Yoğunluğunun düşük olması nedeniyle de (alüminyumun yoğunluğunun yalnızca üçte ikisi) uzay sanayisinde yaygın bir kullanım alanı bulmuştur. Çelikten yapıldığında 38,1 kg gelen bir malzeme magnezyumdan yapıldığında 6,81 kg gelir. Arı metalin yapı dayanımı çok düşük olduğundan, başlıca alüminyum, çinko ve manganez ile alaşımlanarak sertliği, çekme dayanımı, tuzlu suda yenime karşı direnci ve döküm, kaynak yapılabilme ve işlenebilme özelliği artırılır. Magnezyum alaşımlarından uçak, füze, uzay aracı, makine, otomobil, taşınabilir aletler ve ev aletleri yapımında yararlanılır. Gümüş, azrak toprak metalleri ve zirkonun yanı sıra 1950’lerin sonunda geliştirilen toryum ile yapılan özel bileşimli alaşımları 320 C gibi yüksek sıcaklıklara dayanıklıdır. Yüzde 14 lityum ve yüzde 1 alüminyum içeren alaşımı ise çok iyi bir titreşim söndürücüdür Ve rezonans sorunu olan yapılarda yaygın olarak kullanılır. Magnezyumlu kuru piller ise uzun ömürlü ve hafif olması istenen özel uygulamalarda önem kazanmıştır.
Magnezyum doğada, magnezyum -24 (yüzde 78,70), magnezyum -26 (yüzde 11,17) ve magnezyum-25 (yüzde 10,13) olmak üzere üç izotopunun karışımı halinde bulunur. Çok kuvvetli bir indirgeyici madde olan magnezyum, çoğu asitlerle ve kaynar suyla tepkimeye girerek hidrojen açığa çıkarır, buna karşılık çoğu bazlardan etkilenmez. 35 yörüngesindeki 2 elektronu vermesi ya da paylaşması nedeniyle bileşiklerinde her zaman +2 değerliklidir.
(MgCO3) doğada magnezit minerali halinde bulunur ve magnezyum elementi üretiminde kullanılan başlıca cevherdir. Magnezyum karbon dioksitin çeşitli magnezyum bileşikleriyle tepkimeye sokulmasıyla da üretilebilir. Kokusuz beyaz renkli magnezyum tozunun sanayide pek çok kullanım alanı vardır. Örneğin kazanlarda ve borularda ısı yalıtımında, gıdalarda, ilaçlarda, kozmetiklerde, kauçuklarda, mürekkeplerde ve camda katkı maddesi olarak kullanılır.
[Mg(OH)2] deniz suyuna kireç sütü [Ca(OH)2] eklenmesiyle büyük miktarda üretilen beyaz bir tozdur. Bu toz, magnezyum metali üretiminin başlıca hammaddesidir. Suda, magnezya sütü olarak bilinen bir süspansiyon (katı asıltı) oluşturur; bu süspansiyon çok eskiden beri antiasit ve müshil (laksatif) olarak kullanılmaktadır.
(MgCl) hidroklorik asitin magnezyum hidroksitle tepkimeye girmesi sonucunda elde edilir. Renksiz ve nem soğurucu bir madde olan magnezyum klorürden, magnezyum metali üretiminde, ağır yük taşıyan döşemelerde kullanılan çimentoların yapımında ve dokumacılıkta katkı maddesi olarak yararlanılır. Magnezyum karbonatın ya da magnezyum hidroksitin kavrulmasıyla, magnezyumun oksijenli bileşiği olan magnezyum oksit (MgO) üretilir. Çoğunlukla magnezya olarak bilinen ve beyaz bir katı olan magnezyum oksit yüksek sıcaklığa dayanıklı tuğlamsıların, elektrik ve ısı yalıtıcıların, çimentoların, gübrelerin, kauçuğun ve plastiklerin üretiminde yaygın olarak kullanılır.
(MgS0O4) ise, magnezyum hidroksitin kükürt dioksit ve havayla tepkimeye girmesi sonucunda elde edilen renksiz, kristal yapılı bir katıdır. Kizerit denen hidratlı bileşiği (MgSO4-H30) doğada mineral çökelleri halinde bulunur. Yapay yolla üretilen magnezyum sülfat Epsom tuzu (MgSO4-7H20) halinde satılır. Sanayide çimento ve gübre üretiminde, sepileme işlemlerinde ve boyacılıkta kullanılan magnezyum Sülfattan tıpta müshil olarak yararlanılır.
Aril ya da alkil grupları gibi bir organik grup ile flüor dışındaki bir halojen atomu ve magnezyumdan oluşan Grignard ayıraçları, magnezyumun en önemli organometal bileşiklerinden biridir (bak. Grignard ayıraçları). Bu ayıraçlardan pek çok başka organometal bileşiğin elde edilmesinde yararlanılır. Klorofilin de bileşiminde bulunan magnezyum, hemoglobindeki demirin işlevine benzer bir işlev görür.
atom ağırlığı 24,312
erime noktası 651C
kaynama noktası 1.1079C
özgül ağırlığı 1,74 (20 C’de)
elektronların yerleşimi 2-8-2
Bussymagnezyum oksitMichael FaradaysepiyolitYapı malzemesi olarak kullanılan metallerin en hafifi