Magnesium
| Magnesium | |||
|---|---|---|---|
 | |||
| Basisdata | |||
| Navn | Magnesium | ||
| Symbol | Mg | ||
| Atomnummer | 12 | ||
| Utseende | sølvhvitt | ||
| Plass i periodesystemet | |||
| Gruppe | 2 | ||
| Periode | 3 | ||
| Blokk | s | ||
| Kjemisk serie | jordalkalimetall | ||
| Atomegenskaper | |||
| Atomvekt | 24,305 u | ||
| Empirisk atomradius | 150 pm | ||
| Kalkulert atomradius | 145 pm | ||
| Kovalent atomradius | 130 pm | ||
| Elektronkonfigurasjon | [Ne] 3s2 | ||
| Elektroner per energinivå | 2, 8, 2 | ||
| Oksidasjonstilstander | 2 | ||
| Krystallstruktur | heksagonal | ||
| Fysiske egenskaper | |||
| Stofftilstand | fast stoff | ||
| Smeltepunkt | 650 °C | ||
| Kokepunkt | 1 091 °C | ||
| Molart volum | 14,00 · 10-6 m³/mol | ||
| Tetthet | 1 738 kg/m³ | ||
| Hardhet | 2,5 (Mohs skala) | ||
| Fordampningsvarme | 127,4 kJ/mol | ||
| Smeltevarme | 8,954 kJ/mol | ||
| Damptrykk | 361 Pa ved 923 K | ||
| Lydfart | 4 602 m/s | ||
| Diverse | |||
| Elektronegativitet etter Pauling-skalaen | 1,31 | ||
| Spesifikk varmekapasitet | 1 020 J/(kg · K) | ||
| Elektrisk ledningsevne | 22,6 · 106 S/m | ||
| Termisk konduktivitet | 156 W/(m · K) | ||
Magnesium er et grunnstoff med kjemisk symbol Mg og atomnummer 12.
Historie
[rediger | rediger kilde]I 1618 oppdaget en bonde ved Epsom i England at kveget nektet å drikke vann fra en bestemt brønn på grunn av den bitre smaken. Bonden merket seg imidlertid at vannet hadde en legende effekt på småsår og utslett. Stoffet i vannet var magnesiumsulfat (MgSO4), og fikk etter hvert navnet «Epsomsalt».
I 1755 fastslo engelske Joseph Black at magnesium var et grunnstoff. Fordi det er et alkalisk jord-metall finnes det ikke rent i naturen. Ikke før i 1808 klarte Humphry Davy å fremstille rent magnesium ved hjelp av elektrolyse. Davy foreslo navnet magnium, men i dag blir magnesium brukt.
Navnets opphav er omdiskutert, men 3 forklaringer som brukes er:
- Fra gresk μαγνησιη λιθός i betydningen «Magnetstein».
- Fra Magnesia, et område i østlige Hellas.
- Fra Magnesia, en by i Lilleasia i nåværende Tyrkia.
Egenskaper
[rediger | rediger kilde]Magnesium er et lett metall som veier ca. 2/3 av aluminium. Det oksiderer i luft, men oksidsjiktet som dannes er ugjennomtrengelig og beskytter mot videre korrosjon. Det er vanskelig å antenne magnesium med mindre det er skåret i strimler eller er i pulverform. Når det først er antent er det vanskelig å slokke igjen ettersom det brenner i både nitrogen og karbondioksid. Brennende magnesium gir et sterkt hvitt lys, noe som blir utnyttet av fyrverkeriindustrien.
Isotoper
[rediger | rediger kilde]Naturlig forekommende magnesium består av 3 stabile isotoper: 24Mg (78,99 %), 25Mg (10 %) og 26Mg (11,01 %). I tillegg er 19 kunstig fremstilte ustabile (og dermed radioaktive) isotoper kjent, hvorav de mest stabile er 28Mg med halveringstid 20,915 timer og 27Mg med halveringstid 9,458 minutter. De resterende isotopene har alle halveringstider kortere enn 15 sekunder, og de fleste kortere enn 1 sekund.[1]
CAS-nummer: 7439-95-4
Forekomst
[rediger | rediger kilde]På grunn av magnesiums reaktivitet forekommer det ikke naturlig i ren form, men finnes i flere forskjellige mineraler i form av karbonat, silikat, klorid og sulfat. De viktigste mineralene er dolomitt CaMg(CO3)2, magnesitt (magnesiumkarbonat) MgCO3, olivin (Mg, Fe)2 [SiO4], enstatitt MgSiO3 og kiseritt (magnesiumsulfat) MgSO4 · H2O.
Magnesium utvinnes fra sjøvann og sjøsalt ved elektrolyse, og ved reduksjon av magnesiumoksid med silisium ved høy temperatur. Tidligere var USA den største magnesium-produsenten, og så sent som i 1995 sto USA alene for 45 % av verdensproduksjonen. I 2005 tok Kina over som verdens ledende produsent med 60 % av verdensproduksjonen. Magnesiumfremstillingen i USA foregår hovedsakelig ved elektrolyse av sjøvann, mens Kina fremstiller nesten utelukkende ved reduksjon av magnesiumoksid med silisium ved høye temperaturer (Pidgeonprosess).
I 2007 var verdensproduksjonen av rent magnesium 670 000 tonn. Kina var det største produsentlandet med 550 000 tonn, fulgt av Russland med 50 000 tonn. Produksjonstall fra USA er hemmeligholdt av konkurransehensyn, og er derfor ikke med i tallmaterialet. Det ble i 2007 gjenvunnet omkring 20 000 tonn magnesium.[2]
Industri
[rediger | rediger kilde]I Norge ble magnesium frem til 2002 produsert på Herøya av Norsk Hydro. I 2011 ble det startet et prosjekt i Nord-Norge med tanke på å utnytte norske råstoffer for å produsere Mg metall for leveranse til de Norske Aluminiumsverkene. Prosjektet ScanMag baserer seg på bruk av dolomitt som først kalsineres. Deretter blandes dolomitt med FeSi i en smelteovn ved 1750 °C. Magnesiumet tas ut som damp som kondenseres under atmosfærisk trykk i en kontinuerlig prosess. Prosjektet samarbeider med Mintek i Sør-Afrika om å ta i bruk en ny teknologi som er konkurransedyktig mot Pidgeon prosessen som brukes i Kina. Som råstoff er planen å bruke dolomitt fra den store Granåsen-forekomsten i Vefsn kommune. Reservene er anslått av NGU til å være 80-100 millioner tonn høyverdig Mg-holdig dolomitt. Mg-fabrikken er tenkt lokalisert i Glomfjord i Meløy kommune.
Anvendelse
[rediger | rediger kilde]
Magnesium brukes i aluminiumslegeringer for å gjøre det sterkere. Det benyttes også i fyrverkeri. I fotograferingens barndom ble magnesiumpulver brukt til å gi kunstig lys (blitz). Magnesiums lave vekt og gode elektriske egenskaper gjør at det er mye brukt i mobiltelefoner og annet bærbart elektronisk utstyr.