Magneesiumi koostoime lihtsate ainetega. Magneesiumi saamine. Magneesiumi keemilised omadused

Magneesium on teise rühma, keemiliste elementide perioodilise süsteemi kolmanda perioodi põhialarühma element aatomnumbriga 12. Seda tähistatakse sümboliga Mg (lat. Magnesium). Lihtaine magneesium (CAS number: 7439-95-4) on kerge tempermalmist hõbevalge metall. Looduses mõõdukalt levinud. Põlemisel eraldub suur hulk valgust ja soojust.

nime päritolu

1695. aastal eraldati Inglismaal Epsomi allika mineraalveest sool, millel oli mõru maitse ja lahtistav toime. Apteegid nimetasid seda kibesoolaks, samuti inglise või Epsomi soolaks. Mineraal epsomiit on koostisega MgSO 4 7H 2 O. Elemendi ladinakeelne nimetus tuleneb Väike-Aasia iidse Magneesia linna nimest, mille läheduses on mineraalse magnesiidi maardlad.
Esimest korda eraldas selle puhtal kujul Sir Humphry Davy 1808. aastal.

Kviitung

Tavaline tööstuslik meetod metallilise magneesiumi saamiseks on veevaba magneesiumkloriidide MgCl 2 (bischofiit), naatrium NaCl ja kaalium KCl segu elektrolüüs. Magneesiumkloriid läbib sulas elektrokeemilise redutseerimise:
MgCl 2 (elektrolüüs) \u003d Mg + Cl 2.

Sulametall võetakse perioodiliselt elektrolüüsivannist ja sellele lisatakse uued portsjonid magneesiumi sisaldavaid tooraineid. Kuna sel viisil saadud magneesium sisaldab suhteliselt suures koguses (umbes 0,1%) lisandeid, tehakse vajadusel "toores" magneesium täiendavale puhastamisele. Sel eesmärgil kasutatakse elektrolüütilist rafineerimist, vaakumümbersulatamist spetsiaalsete lisandite abil - räbustid, mis "võtvad ära" magneesiumist lisandid või metalli destilleerimine (sublimatsioon) vaakumis. Rafineeritud magneesiumi puhtus ulatub 99,999% ja kõrgemale.
Samuti on välja töötatud teine meetod magneesiumi saamiseks - termiline. Sel juhul kasutatakse magneesiumoksiidi redutseerimiseks kõrgel temperatuuril räni või koksi:
MgO + C = Mg + CO

Räni kasutamine võimaldab saada magneesiumi toorainest nagu CaCO 3 ·MgCO 3 dolomiit ilma magneesiumi ja kaltsiumi eelneva eraldamiseta. Dolomiidi osalusel tekivad reaktsioonid:
CaCO 3 MgCO 3 \u003d CaO + MgO + 2CO 2,
2MgO + CaO + Si = CaSiO 3 + 2Mg.

Termilise protsessi eeliseks on see, et see võimaldab saada kõrgema puhtusastmega magneesiumi. Magneesiumi saamiseks ei kasutata mitte ainult mineraalseid tooraineid, vaid ka merevett.

Füüsikalised omadused

Magneesium on kuusnurkse võrega hõbevalge metall, ruumirühm P 6 3 /mmc. Normaalsetes tingimustes on magneesiumi pind kaetud tugeva magneesiumoksiidi MgO kaitsekilega, mis hävib õhu käes kuumutamisel temperatuurini umbes 600 °C, misjärel metall põleb pimestavalt valge leegiga, moodustades magneesiumoksiidi ja nitriidi Mg. 3 N 2 . Magneesiumi tihedus temperatuuril 20 ° C on 1,737 g / cm³, metalli sulamistemperatuur on t sulamistemperatuur = 651 ° C, keemistemperatuur on t bp = 1103 ° C, soojusjuhtivus 20 ° C juures on 156 W / (m K). Kõrge puhtusastmega magneesium on plastiline, hästi pressitud, valtsitav ja mehaaniliselt töödeldav.

Keemilised omadused

Magneesiumipulbri ja kaaliumpermanganaadi KMnO 4 segu on lõhkeaine.
Kuum magneesium reageerib veega:
Mg (lagunemine) + H2O = MgO + H2;

Leelised ei mõjuta magneesiumi, see lahustub kergesti hapetes koos vesiniku vabanemisega:
Mg + 2HCl \u003d MgCl2 + H2;

Õhus kuumutamisel põleb magneesium oksiidiks; koos lämmastikuga võib tekkida ka väike kogus nitriidi:
2Mg + O2 \u003d 2MgO;
3Mg + N2 \u003d Mg3N2

Magneesium on teise rühma, kolmanda perioodi peamise alarühma element aatomnumbriga 12.

Aatomi struktuur:

1) E-pilve konfiguratsioon 1s 2 | 2s 2 2p 6 3s 2

2) Aatomi raadius on 145 10 -12 (meeter)

3) Aatommass 24,305 (g/mol)

Füüsikalised omadused:

1) hõbevalge metall, metallilise läikega

2) plastist ja tempermalmist, hästi pressitud, valtsitud ja lõikamiskõlbulik.

3) soojusjuhtivus 20°C juures – 156 W/(m*K)

4) pehme (magneesiumi kõvadus 2 Mohsi skaalal)

5) keemistemperatuur tboil = 1103°C

6) metalli sulamistemperatuur tsula = 651°C

7) magneesiumi tihedus 20°C juures - 1,737 g/cm

8) värviline metall

9) juhib elektrit (juhtide eritakistus (20°C juures) - 4,400 10 -8 (oomimeeter)

10) vastavalt paramagneti magnetilistele omadustele

Levik looduses

Magneesium on üks enim leiduvaid elemente maakoores. Magneesiumi tooraine leidmise peamised tüübid on järgmised:

merevesi - (Mg 0,12-0,13%),

karnalliit - MgCl 2 * KCl * 6H 2 O (Mg 8,7%),

biskofiit - MgCl 2 * 6H 2 O (Mg 11,9%),

kieriit - MgSO 4 * H 2 O (Mg 17,6%),

epsomiit - MgSO 4 * 7H 2 O (Mg 16,3%),

kainiit - KCl * MgSO 4 * 3H 2 O (Mg 9,8%),

magnesiit – MgCO 3 (Mg 28,7%),

dolomiit - CaCO 3 * MgCO 3 (Mg 13,1%),

brutsiit - Mg (OH) 2 (Mg 41,6%).

Magneesiumi leidub kristalsetes kivimites lahustumatute karbonaatide või sulfaatidena ja (vähem kättesaadaval kujul) ka silikaatidena. Selle kogusisalduse hinnang sõltub oluliselt kasutatavast geokeemilisest mudelist, eelkõige vulkaaniliste ja settekivimite massisuhetest. Nüüd kasutatakse väärtusi 2–13,3%. Võib-olla on kõige vastuvõetavam väärtus 2,76%, mis asetab magneesiumi arvukuse poolest kaltsiumi (4,66%) järel kuuendale kohale, naatriumi (2,27%) ja kaaliumi (1,84%) ees.

Suured maa-alad, nagu Dolomiidid Itaalias, koosnevad valdavalt mineraalsest dolomiidist. Leidub ka settemineraale – magnesiit, epsomiit, karnaliit, langbeiniit.

Dolomiidimaardlaid on paljudes teistes piirkondades, sealhulgas Moskva ja Leningradi oblastis. Rikkalikke magnesiidimaardlaid leidub Kesk-Uuralites ja Orenburgi piirkonnas. Suurimat karnalliidi leiukohta arendatakse Solikamski piirkonnas. Magneesiumsilikaate esindavad basaltmineraal oliviin, voolukivi (talk), asbest (krüsotiil) ja vilgukivi. Spinell kuulub vääriskivide hulka.

Suur kogus magneesiumi leidub merede ja ookeanide vetes ning looduslikes soolvees. Mõnes riigis on need magneesiumi tootmise tooraineks. Metallelementide hulgas on see merevees naatriumi järel teisel kohal. Iga kuupmeeter merevett sisaldab umbes 4 kg magneesiumi. Magneesiumi leidub ka magevees, mis koos kaltsiumiga määrab selle kareduse.

Magneesiumi leidub alati taimedes, kuna see on osa klorofüllidest.

Keemilised omadused:

1) magneesiumi aatomi väliste elektronide konfiguratsioon 3s 2

2) kõigis stabiilsetes ühendites on magneesium kahevalentne

3) aktiivmetall

4) aatomiraadius 145 * 10 -12 (meeter)

5) kuusnurkne kristallvõre

6) metallkristallvõre

7) metalli keemiline side

Olulisemad magneesiumiühendid ja nende kasutusalad.

Magneesiumhüdriid MgH 2 . Tahke valge mittelenduv aine. Vees vähe lahustuv. Lagundab vett ja alkohole. Kuumutamisel laguneb elementideks. Moodustub kuumutamisel magneesiumi ja vesiniku koostoimel. See on üks mahukamaid vesinikuakusid, mida selle hoidmiseks kasutatakse.

Oksiid (valge magneesium, põletatud magneesium) magneesium MgO. Esineb looduslikult hallikasroheliste läbipaistvate oktaeedriliste kristallide kujul. Vees vähelahustuv, alkoholis lahustuv, lahjendatud happed. Seda saab saada magneesiumi põletamisel hapnikus, magneesiumhüdroksiidi või -karbonaadi kaltsineerimisel.

Seda kasutatakse laboritoodete (tiiglid, paadid, baguette, põletustorud), tulekindlate telliste, magneesiumoksiidtsemendi valmistamiseks.

Magneesiumhüdroksiid Mg(OH) 2 . Looduslikult esineb see valge kiulise ainena, mida nimetatakse brutsiidiks. Värvusetud trigonaalsed kristallid kihilise võrega. Nõrk alus. Lahustub lahjendatud hapetes ja ammooniumisoolades. Vees vähe lahustuv. Dehüdreerub kuumutamisel. Tööstuses ammutatakse seda mereveest lubja- või dolomiitpiimaga sadestamise teel. Seda saab saada leelismetallide hüdroksiidide toimel magneesiumisooladele.

Kasutatakse toidulisandina, vääveldioksiidi sidumiseks, flokulandina reoveepuhastusel, leegiaeglustina termoplastilistes polümeerides (polüolefiinid, PVC), lisandina pesuainetes, magneesiumoksiidi tootmiseks, suhkru rafineerimiseks, hambapastade komponent . Meditsiinis kasutatakse seda maohapet neutraliseeriva ravimina ja ka väga tugeva lahtistina. Euroopa Liidus on magneesiumhüdroksiid registreeritud toidu lisaainena E528.

Magneesiumfluoriid MgF 2 . Värvusetud diamagnetilised tetraeedrilised kristallid. Vees ja atsetoonis vähelahustuv, leelismetallide fluoriidide ja sulfaatide lahustes. Seda saab saada magneesiumi põletamisel fluoriatmosfääris või magneesiumoksiidi töötlemisel vesinikfluoriidhappega.

Seda kasutatakse metallide kaitsmiseks korrosiooni eest ning mattklaasi ja keraamika valmistamisel.

Magneesiumkloriid MgCl 2 . Värvusetud kuusnurksed kihilise struktuuriga kristallid, väga hügroskoopsed. Lahustagem hästi vees, alkoholis, püridiinis, lahustume veidi atsetoonis. Seda saab saada magneesiumi põletamisel klooris, toimides vesinikkloriidhappega metallilisele magneesiumile.

Seda kasutatakse metallilise magneesiumi elektrolüütiliseks tootmiseks, kangaste ja puidu immutamiseks, magneesiumtsemendi tootmiseks, samuti meditsiinis.

Magneesiumbromiid MgBr 2 . Värvusetud kuusnurksed diamagnetilised kristallid. Lahustub vees, alkoholis. Kinnitab kergesti ammoniaaki, püridiini ja etüleendiamiini. Saadakse kuumutamisel magneesiumi ja broomi koosmõjul.

Seda kasutatakse elementaarse broomi, hõbebromiidi ja muude vees vähelahustuvate bromiidide saamiseks.

Magneesiumjodiid MgI 2 . Värvusetud kristallid, väga hügroskoopsed. Kergesti lahustuv vees, alkoholis, eetris. Saadakse magneesiumi ja joodi otsesel interaktsioonil või magneesiumkloriidi ja ammooniumjodiidi vahelisel reaktsioonil.

Kasutatakse mõnedes homöopaatilistes preparaatides.

Magneesiumsulfiid MgS. Värvusetud kuupkristallid. Vees vähe lahustuv. Reageerib halogeenidega. Laguneb koos lahjendatud hapetega, moodustades soolasid ja vabastades vesiniksulfiidi. Saadakse magneesiumi interaktsioonil väävli või vesiniksulfiidiga.

Magneesiumsulfaat MgSO 4 . Värvusetud romboeedrilised diamagnetilised kristallid. Vees, alkoholis ja eetris lahustuv. Seda saab laboris magneesiumoksiidi või -karbonaadi reageerimisel väävelhappega. Tööstuses saadakse seda mereveest või looduslikest mineraalidest – karnaliidist ja kieseriidist.

Seda kasutatakse kangaste viimistlemisel, tulekindlate kangaste ja paberi tootmisel, naha parkimisel, peitsina värvimistööstuses.

Magneesiumnitraat Mg (NO 3 ) 2 . Värvusetud kristallid. Vees, alkoholis ja kontsentreeritud lämmastikhappes lahustuv. Tööstuses saadakse seda looduslikust mineraalsest nitromagnesiidist. Saadud laboris magneesiumi, magneesiumoksiidi või magneesiumhüdroksiidi koostoimel lahjendatud lämmastikhappega.

MÄÄRATLUS

Magneesium- perioodilise tabeli kaheteistkümnes element. Nimetus - Mg ladinakeelsest sõnast "magneesium". Asub kolmandas perioodis, rühm IIA. Viitab metallidele. Tuumalaeng on 12.

Magneesium on looduses väga levinud. Seda esineb suurtes kogustes magneesiumkarbonaadina, moodustades mineraalid magnesiit MgCO 3 ja dolomiit MgCO 3 × CaCO 3 . Sulfaat ja magneesiumkloriid on osa mineraalidest kainiit KCl × MgSO 4 × 3H 2 O ja karnalliit KCl × MgCl 2 × 6H 2 O. Mg 2+ iooni leidub merevees, andes sellele mõru maitse. Magneesiumi koguhulk maakoores on umbes 2% (massi järgi).

Lihtsa aine kujul on magneesium hõbevalge (joonis 1), väga kerge metall. Õhus muutub see vähe, kuna on kiiresti kaetud õhukese oksiidikihiga, mis kaitseb seda edasise oksüdeerumise eest.

Riis. 1. Magneesium. Välimus.

Magneesiumi aatom- ja molekulmass

Aine suhteline molekulmass (M r) on arv, mis näitab, mitu korda on antud molekuli mass suurem kui 1/12 süsinikuaatomi massist ja elemendi suhteline aatommass (Ar r) on see, mitu korda on keemilise elemendi aatomite keskmine mass suurem kui 1/12 süsinikuaatomi massist.

Kuna vabas olekus magneesium eksisteerib monoatomiliste Mg-molekulide kujul, on selle aatom- ja molekulmassi väärtused samad. Need on võrdsed 24,304-ga.

Magneesiumi isotoobid

On teada, et magneesium võib looduses esineda kolme stabiilse isotoobi kujul 24 Mg (23,99%), 25 Mg (24,99%) ja 26 Mg (25,98%). Nende massinumbrid on vastavalt 24, 25 ja 26. Magneesiumi isotoobi 24 Mg aatomi tuum sisaldab kaksteist prootonit ja kaksteist neutronit ning isotoobid 25 Mg ja 26 Mg sisaldavad sama palju prootoneid, vastavalt kolmteist ja neliteist neutronit.

Magneesiumi tehislikud isotoobid on massinumbritega 5–23 ja 27–40.

Magneesiumioonid

Magneesiumi aatomi välisenergia tasemel on kaks valentsi elektroni:

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

Keemilise vastasmõju tulemusena loovutab maania oma valentselektronid, s.o. on nende doonor ja muutub positiivselt laetud iooniks:

Mg 0 -2e → Mg 2+.

Magneesiumi molekul ja aatom

Vabas olekus esineb magneesium monoatomiliste Mg-molekulide kujul. Siin on mõned omadused, mis iseloomustavad magneesiumi aatomit ja molekuli:

magneesiumi sulamid

Eriti väärtuslikud omadused on sulamitel, mida nimetatakse elektronideks. Need kuuluvad kolme süsteemi: Mg-Al-Zn, Mg-Mn ja Mg-Zn-Zr. Kõige laialdasemalt kasutatavad on Mg-Al-Zn süsteemi sulamid, mis sisaldavad 3–10% alumiiniumi ja 0,2–3% tsinki. Magneesiumisulamite eeliseks on nende madal tihedus (umbes 1,8 g/cm3).

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Magneesium on looduses laialt levinud metall, millel on inimese jaoks suur biogeenne tähtsus. See on suure hulga erinevate mineraalide, merevee, hüdrotermiliste vete lahutamatu osa.

Omadused

Hõbedaselt läikiv metall, väga kerge ja plastiline. Mittemagnetiline, kõrge soojusjuhtivusega. Tavalistes õhutingimustes on see kaetud oksiidkilega. Kuumutamisel üle 600 ° C põleb metall, eraldudes suurel hulgal soojust ja valgust. See põleb süsihappegaasis ja reageerib aktiivselt veega, mistõttu pole seda tavapäraste meetoditega kustutada.

Magneesium ei interakteeru leelistega, reageerib hapetega vesiniku vabanemisega. Vastupidav halogeenidele ja nende ühenditele; näiteks ei interakteeru fluori, vesinikfluoriidhappe, kuiva kloori, joodi, broomiga. Ei lagune naftatoodete mõjul. Magneesium ei ole korrosioonikindel, see puudus parandatakse sulamile väikese koguse titaani, mangaani, tsingi ja tsirkooniumi lisamisega.

Magneesium on vajalik südame-veresoonkonna ja närvisüsteemi terviseks, valkude sünteesiks ning glükoosi, rasvade ja aminohapete omastamiseks organismis. Magneesiumorotaat (vitamiin B13) mängib olulist rolli ainevahetuses, normaliseerib südametegevust, takistab kolesterooli ladestumist veresoonte seintele, suurendab sportlaste keha efektiivsust, mis ei jää alla steroidravimitele.

Magneesiumi saadakse mitmel viisil, looduslikest mineraalidest ja mereveest.

Rakendus

Suurem osa ekstraheeritud magneesiumist kasutatakse magneesiumi struktuursulamite tootmiseks, mis on nõudlikud lennunduses, autotööstuses, tuumatööstuses, keemiatööstuses, nafta rafineerimisel ja instrumentide valmistamisel. Magneesiumisulameid iseloomustab kergus, tugevus, kõrge erijäikus ja hea töödeldavus. Need on mittemagnetilised, suurepäraselt hajutavad soojust ja 20 korda vastupidavamad vibratsioonile kui legeerteras. Magneesiumisulameid kasutatakse bensiini ja naftasaaduste hoidmiseks mõeldud mahutite, tuumareaktorite osade, tõmbevasarate, pneumaatiliste torude, vagunite valmistamiseks; paagid ja pumbad vesinikfluoriidhappega töötamiseks, broomi ja joodi hoidmiseks; sülearvutite ja kaamerate korpused.
- Magneesiumi kasutatakse laialdaselt osade metallide saamiseks redutseerimise teel (vanaadium, tsirkoonium, titaan, berüllium, kroom jne); terasele ja malmile paremate mehaaniliste omaduste andmiseks, alumiiniumi puhastamiseks.
- Puhtal kujul on see osa paljudest pooljuhtidest.
- Keemiatööstuses kasutatakse magneesiumipulbrit orgaaniliste ainete, nagu alkohol, aniliin, kuivatamiseks. Magneesiumiühendeid kasutatakse keerulises keemilises sünteesis (näiteks A-vitamiini saamiseks).
- Magneesiumipulber on raketitehnoloogias nõutud kõrge kalorsusega kütusena. Sõjalistes asjades - valgustusrakettide, jälituslaskemoona, süütepommide tootmisel.
- Puhast magneesiumi ja selle ühendeid kasutatakse võimsate keemiliste vooluallikate tootmiseks.
- Magneesiumoksiidi kasutatakse tiiglite ja metallurgiaahjude, tulekindlate telliste, sünteetilise kummi valmistamisel.
- Optikas on nõutud magneesiumfluoriidi kristallid.
- Magneesiumhüdriid on suures protsendis vesinikku sisaldav tahke pulber, mida on lihtne kuumutamisel saada. Ainet kasutatakse vesiniku "hoidlana".
- Nüüd harvemini, kuid varem kasutati magneesiumipulbrit laialdaselt keemilistes taskulampides.
- Magneesiumiühendeid kasutatakse kangaste pleegitamiseks ja söövitamiseks, soojusisolatsioonimaterjalide, eritüüpi telliste valmistamiseks.
- Magneesium on osa paljudest ravimitest, nii sise- kui välispidiseks kasutamiseks (bischofiit). Kasutatakse krambivastase, lahtistava, rahustava, südame-, spasmolüütikumina, maomahla happesuse reguleerimiseks, happemürgistuse vastumürgina, mao desinfektsioonivahendina, vigastuste ja liigeste raviks.
- Magneesiumstearaati kasutatakse farmaatsia- ja kosmeetikatööstuses tablettide, pulbrite, kreemide, varjude täiteainena; toiduainetööstuses kasutatakse seda toidulisandina E470, mis takistab toodete paakumist.

Keemiapoest "PrimeChemicalsGroup" saab osta keemilist magneesiumit ja selle erinevaid ühendeid - magneesiumstearaati, biskofiiti, magneesiumkloriidi, magneesiumkarbonaati jt, samuti laias valikus keemilisi reaktiive, laboriklaasi ja muid kaupu laboritele ja tootmisele. Sulle meeldivad hinnad ja teenindus!

Koostoime vesinikuga kõrgendatud temperatuuril põhjustab tahke hüdriidi MgH:

Mg + H = MgH (4,1)

Õhus, kompaktses olekus, on see stabiilne, kuid peeneks purustatuna on see võimeline isesüttima. Külma veega reageerib magneesium Mg (OH) vähese lahustuvuse tõttu aeglaselt, kuid kuumutamine kiirendab reaktsiooni oluliselt:

Mg + 2HO \u003d Mg (OH) + H (4,2)

Magneesiumoksiidi ja hüdroksiidi madal lahustuvus on seotud neis oleva sideme kovalentsusega. See seletab ka MgO, mis on polümeer (MgO)x, tulekindlust. Keskmise tugevusega alusena moodustab magneesiumhüdroksiid sooli, mis kontsentreeritud lahustes nõrgalt hüdrolüüsitakse. Kui suurendate OH-ioonide kontsentratsiooni lahuses, suureneb nende hüdrolüüs märkimisväärselt.

Magneesium lahustub kergesti hapetes vesiniku vabanemisega:

Mg + HCl = MgCl + H (4,3)

Leelised tema peal ei tööta. Seetõttu puudub magneesiumiühendites amfoteersus.

Magneesiumnitriid saadakse lämmastiku otsesel interaktsioonil metallidega kõrgel temperatuuril:

3Mg + N = MgN (4,4)

Veega kokkupuutel hüdrolüüsitakse paljud nitriidid täielikult, moodustades ammoniaagi ja metallhüdroksiidi. Näiteks:

MgN + 6HO = 3Mg(OH) + 2NH (4,5).

Kui ränidioksiidi kuumutatakse liigse metallilise magneesiumiga, ühineb redutseeriv räni magneesiumiga, moodustades magneesiumsilitsiidi MgSi:

4Mg + SiO = MgSi + 2MgO (4,6).

Kuigi magneesium on pingereas vesinikust kaugel ees, kuid nagu me juba ütlesime, lagundab see vett väga aeglaselt halvasti lahustuva magneesiumhüdroksiidi moodustumise tõttu. Õhus kuumutamisel põleb magneesium, moodustades magneesiumoksiidi MgO:

2Mg + O = 2MgO (4,7)

ja väike kogus magneesiumnitriidi MgN.

Magneesiumi ja selle ühendite kasutamine

Rohelised taimed olid esimesed, kes "leidsid" magneesiumi kasutamise. Tegelikult on magneesium osa klorofüllist, mis muundab päikeseenergiat, muutes selle teistele elusolenditele kättesaadavaks. Klorofülli abil moodustunud orgaanilised ained (suhkur, tärklis) on vajalikud inimeste ja loomade toitumiseks. See tähendab, et magneesium on elu element.

Taime vajadus magneesiumi järele on erinev. Kõik juurviljad – kartul, laua- ja söödapeet ning muud köögiviljad – on olulised magneesiumi tarbijad, aga ka kaunviljad – ristik, lutsern, lupiin. Kuid teraviljad – rukis, kaer, nisu – vajavad vähem magneesiumi. Klorofüll sisaldab 2–3% magneesiumi ja magneesiumi koguhulk kõigi Maa taimede klorofüllis on ligi 100 000 000 000 tonni.

Seetõttu on magneesiumisooli juba pikka aega edukalt kasutatud väetisena: magneesium osaleb ju fotosünteesi protsessides. Magneesiumväetistest tulenev kartulisaagi kasv on 27--28 senti 1 ha kohta ja seda Moskva oblastis! Teistel aladel (erineva mulla koostisega) võib saagikasv olla veelgi suurem!

Magneesium on ka osa inimkehast. Niisiis leidub magneesiumi veres (ületöötamine on enamasti tingitud magneesiumisisalduse vähenemisest inimese veres), hammastes ja ajus. On kindlaks tehtud, et ensüüm, mis soodustab fosfori ülekannet meie kehas, sisaldab magneesiumi. Ensüümide molekulid hävivad järk-järgult. Seetõttu tuleb organismis kogu aeg uusi molekule luua. Sellest ka organismi pidev magneesiumivajadus.

Inimkeha sisaldab umbes 80 g rauda, 150 g naatriumi, 1000 g kaltsiumi ja umbes 60 g magneesiumi. Arstid on pikka aega pööranud tähelepanu magneesiumipreparaatide raviomadustele. Seega on meile juba tuttaval magneesiumsulfaadil suukaudsel manustamisel lahtistav toime. Krambihoogude (näiteks teetanuse või mürgistuse) vastu võitlemiseks kasutatakse magneesiumsulfaadi intramuskulaarset süstimist. Teist magneesiumiravimit - magneesiumkarbonaati MgCO - soovitatakse suukaudseks manustamiseks maomahla suurenenud happesusega, samuti kõrvetiste korral. Seda ainet kasutatakse pulbrina, see on ka osa hambapulbrist.

Täiskasvanu magneesiumivajadus on ligikaudu 10 mg 1 kg kehakaalu kohta päevas. Kiiresti kasvavas lapse kehas säilib kehakaal 1 kg võrra 25 mg magneesiumi.

Kuid paljud elusorganismis leiduva magneesiumi saladused pole teadlased veel lahendanud. Nende lahendamiseks viivad teadlased läbi katseid. Selgus näiteks, et koertel, kelle toidus puudub magneesium, tekkis müokardiinfarkt. Kaltsiumi ja magneesiumi liig lehmade toidus põhjustab emaste järglaste ilmumist. Ammu on välja selgitatud, et kanamunade koor on seda tugevam, seda rohkem on munakanade toidus magneesiumi.

Metallilise magneesiumi peamiseks kasutusvaldkonnaks on erinevate kergsulamite tootmine selle baasil. Väikeste koguste muude metallide lisamine magneesiumile muudab selle mehaanilisi omadusi dramaatiliselt, andes sulamile märkimisväärse kõvaduse, tugevuse ja korrosioonikindluse. Eriti väärtuslikud omadused on sulamitel, mida nimetatakse elektronideks. Need kuuluvad kolme süsteemi: Mg--Al--Zn, Mg--Mn ja Mg--Zn--Zr. Kõige laialdasemalt kasutatavad on Mg-Al-Zn süsteemi sulamid, mis sisaldavad 3–10% Al ja 0,2–3% Zn. Magneesiumisulamite eeliseks on nende madal tihedus (umbes 1,8 g/cm). Neid kasutatakse peamiselt raketitehnoloogias ja lennukitööstuses, samuti autode, mootorrataste ja instrumentide valmistamisel. Magneesiumisulamite puuduseks on nende madal korrosioonikindlus niiskes atmosfääris ja vees, eriti merevees.

Puhas magneesium leiab rakendust metallurgias. Mõned metallid, eriti titaan, saadakse magneesiumi termilisel meetodil. Mõnede teraste ja värviliste metallide sulamite tootmisel kasutatakse magneesiumi nendest hapniku ja väävli eemaldamiseks. Magneesiumi kasutatakse laialdaselt orgaanilise sünteesi tööstuses. Selle abil saadakse arvukalt erinevatesse orgaaniliste ühendite klassidesse kuuluvaid aineid, aga ka organoelemente. Magneesiumipulbri ja oksüdeerivate ainetega segusid kasutatakse valgustus- ja süüterakettide valmistamisel.

Magneesiumoksiidi MgO saadakse tavaliselt loodusliku magnesiidi MgCO kaltsineerimisel. See on valge lahtine pulber, mida tuntakse põletatud magneesiumoksiidina. Kõrge sulamistemperatuuri (umbes 3000°C) tõttu kasutatakse magneesiumoksiidi tulekindlate tiiglite, torude ja telliste valmistamiseks.

Magneesiumhüdroksiid Mg(OH) saadakse kergelt lahustuva valge sademena leeliste toimel lahustuvatele magneesiumisooladele. Erinevalt berülliumhüdroksiidist on magneesiumhüdroksiidil ainult põhiomadused, kuna see on keskmise tugevusega alus.

Magneesiumsulfaati MgSO * 7HO ehk kibesoola leidub merevees. Erinevalt leelismuldmetallide sulfaatidest lahustub see vees hästi.

Magneesiumkloriid MgCl * 6HO moodustab värvituid hästi lahustuvaid kristalle, mis õhus vedelduvad. Toores lauasoola hügroskoopsus tuleneb selles, et selles on väikeses koguses magneesiumkloriidi.

Soda toimel lahustuvatele magneesiumisooladele ei saada keskmist soola, vaid aluseliste karbonaatide segu. Seda segu kasutatakse meditsiinis valge magneesiumi nimetuse all.

Magneesiumhüdroksokloriid MgOHCl on suure tööstusliku tähtsusega. Tehniline toode saadakse magneesiumoksiidi segamisel magneesiumkloriidi kontsentreeritud vesilahusega ja seda nimetatakse magneesiatsemendiks. Selline segu mõne aja pärast kõvastub, muutudes tihedaks valgeks, kergesti poleeritud massiks. Tahkumist saab seletada asjaoluga, et hüdroksokloriid, mis tekkis algselt võrrandi kohaselt:

MgO + MgCl + HO = 2MgOHCl (5.1)

seejärel polümeriseerub --Mg--O--Mg--O--Mg-- tüüpi ahelates, mille otstes on klooriaatomid või hüdroksüülrühmad.

Magneesiatsementi kasutatakse sideainena veskikivide, lihvkivide ja erinevate plaatide valmistamisel. Põrandate katmiseks kasutatakse selle segu saepuruga, mida nimetatakse ksüloliidiks.

Laialdaselt kasutatakse looduslikke magneesiumsilikaate: talk 3MgO * 4SiO * HO ja eriti asbest CaO * 3MgO * 4SiO. Viimane on oma tulekindluse, madala soojusjuhtivuse ja kiulise struktuuri tõttu suurepärane soojusisolatsioonimaterjal.