Magnézium

kémiai elem, rendszáma 12, vegyjele Mg

A magnézium (régi magyar nevén: kesereny) a periódusos rendszer egy kémiai eleme. Vegyjele Mg, rendszáma 12. Az alkáliföldfémek közé tartozik. Ezüstfehér színű könnyűfém. Levegőn meggyújtva vakító fénnyel[2] elég, magnézium-oxid (MgO) keletkezése közben. A természetben csak a vegyületei fordulnak elő, fontos ásványa például a dolomit. A földkéreg 8. leggyakoribb eleme. Főként kis sűrűségű ötvözetek készítésére használják. Az idegrendszer működéséhez nagyon fontos.

12 nátriummagnéziumalumínium
Be

Mg

Ca
   
               
             
                                   
                                   
                                                               
                                                               
   
[Ne] 3s2
12
Mg
Általános
Név, vegyjel, rendszámmagnézium, Mg, 12
Latin megnevezésmagnesium
Elemi sorozatalkáliföldfémek
Csoport, periódus, mező2, 3, s
Megjelenésezüstfehér
Atomtömeg24,304–24,307 g/mol[1]
Elektronszerkezet[Ne] 3s2
Elektronok héjanként2, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapotszilárd
Sűrűség (szobahőm.)1,738 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on1,584 g/cm³
Olvadáspont923 K
(650 °C, 1202 °F)
Forráspont1363 K
(1090 °C, 1994 °F)
Olvadáshő8,48 kJ/mol
Párolgáshő 128 kJ/mol
Moláris hőkapacitás(25 °C) 24,869 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa1101001 k10 k100 k
T/K70177386197111321361
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezethexagonális
Oxidációs szám2
(erősen bázikus oxid)
Elektronegativitás1,31 (Pauling-skála)
Ionizációs energia1.: 737,7 kJ/mol
2.: 1450,7 kJ/mol
3.: 7732,7 kJ/mol
Atomsugár150 pm
Atomsugár (számított)145 pm
Kovalens sugár130 pm
Van der Waals-sugár173 pm
Egyebek
Mágnességparamágneses
Fajlagos ellenállás(20 °C) 43,9 nΩ·m
Hőmérséklet-vezetési tényező(300 K) 156 W/(m·K)
Hőtágulási együttható(25 °C) 24,8 µm/(m·K)
Hangsebesség (vékony rúd)(20 °C) 4940 m/s
Young-modulus45 GPa
Nyírási modulus17 GPa
Kompressziós modulus45 GPa
Poisson-tényező0,29
Mohs-keménység2,5
Brinell-keménység260 HB
CAS-szám7439-95-4
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A magnézium izotópjai
izotóptermészetes előfordulásfelezési időbomlás
módenergia (MeV)termék
24Mg78,99%Mg stabil 12 neutronnal
25Mg10%Mg stabil 13 neutronnal
26Mg11,01%Mg stabil 14 neutronnal
Hivatkozások

Története

Az elnevezés görög eredetű, a Thesszáliában fekvő Magnésziáról (mai nevén Magníszia) kapta a nevét. Kapcsolódik a magnetithez (mágnesvasérc) és a mangánhoz, melyek szintén erről a területről származnak, és szükséges volt egy külön elnevezés a megkülönböztetéshez.

A földkéreg 8. leggyakoribb eleme. Nagy mennyiségben fordul elő magnezit (MgCO3) és dolomit kőzetekben, egyéb ásványokban, ásványvizekben, melyekben oldva, Mg2+-ionok formájában található meg.

A skót Joseph Black fedezte fel 1755-ben, hogy a magnézium elem. Sir Humphry Davy 1808-ban magnézia és HgO keverékéből tiszta magnéziumot állított elő, majd 1831-ben Antoine Alexandre Brutus Bussynak összefüggő formában is sikerült előállítania. Davy javaslata a nevével kapcsolatban magnium volt, ma már a magnézium elnevezést használjuk.

Egy farmer 1918-ban Anglia Epsom városában kútvizet adott a teheneinek, de azok nem itták meg a keserű íze miatt. A farmer viszont felfedezte, hogy a víz segít a horzsolások, kiütések gyógyulásában. Az epsomi víz híre hamar elterjedt, a későbbiekben felfedezték, hogy hidratált magnézium-szulfátot, keserűsót (MgSO4) tartalmaz.

Jellemzői

Magnéziumkristályok

Ezüstfehér színű, csillogó, tiszta állapotban nyújtható, puha könnyűfém. Az alkáliföldfémek csoportjának tagja. Az oxigénhez (O2) igen nagy az affinitása. Szabad levegőn és szobahőmérsékleten vékony, fakó színű oxidréteg (MgO) képződik a felületén, amely a további oxidációtól is védi a fémet. Erélyes redukálószer, kicsi az elektronegativitása. Meggyújtva vakító, fehér lánggal ég. A magnézium szén-dioxidban (CO2) tovább ég. Nitrogénben csak enyhén izzik tovább.

Előfordulása

A természetben csak vegyületeiben fordul elő. Ásványai a földkéreg gyakori alkotórészei; legelterjedtebb önálló ásványa a magnezit (MgCO3). A magmás kőzetekben szilikátvegyületei az ún. színes ásványok; ezekben mennyisége az alábbiak szerint csökken: olivinek > piroxének > amfibólok > csillámok. A szilikátok bomlásával keletkező, ún. másodlagos ásványai közül a leggyakoribbak a szerpentinek, mellettük említést érdemel a szteatit. Üledékes kőzetekben fő ásványa a dolomit (CaCO3·MgCO3); ennek megfelelően a legtöbb magnéziumot a főleg dolomit ásványból álló dolomitkőzetek tartalmazzák. Bepárlódó oldatokból kiváló sóásványai (a magnezit mellett) a karnallit (KCl·MgCl2·H2O), a kainit (KCl·MgSO4·3H2O) és a schönit (K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O).

Előállítása, felhasználása

Megolvasztott sóinak (például MgCl2) elektrolízisével vagy újabban a karbonátjai hevítésekor keletkező oxidjának karbotermiás vagy szilikotermiás redukciójával állítják elő. Elsősorban kis sűrűségű és viszonylag nagy szilárdságú ötvözetek (magnálium, elektronfém, dúralumínium) előállítására használják, főleg a repülőgépiparban. A magnéziumot ezenkívül felhasználják nehezen redukálható fémek (V, U, Zr, Ti) kinyerésére, villanófényporok, világító rakéták, víz alatti fáklya, gyújtóbombák készítésére, továbbá szerves szintéziseknél és a fluor előállítására alkalmas edények gyártására (a felületén képződő MgF2 jó védőréteg). Korábban a fényképészetben használták vakuzáshoz.

Lásd még: Könnyűfémkohászat

Biológiai jelentősége

Farmakológiai hatásai

„A magnézium elengedhetetlen a szív, az izomzat és az idegrendszer megfelelő működéséhez, valamint az anyagcsere-folyamatokhoz és a csontfejlődéshez egyaránt. Oldja a stresszt és az izomgörcsöket, csökkenti a vérnyomást, fokozza a fizikai teljesítőképességet, illetve segíthet csillapítani a fejfájást és a premenstruációs szindróma tüneteit. A B6-vitamin segíti a felszívódását a szervezetben.[3]

Természetes forrásai

Az olajos magvak és a teljes kiőrlésű gabonafélék, a zöldségek közül a klorofillban gazdag levélzöldségek (sóska, spenót, kelkáposzta, mángold stb.) illetve a hüvelyes növények, mint a veteménybab, a borsó vagy a főzeléklencse kiemelkedően magas magnéziumtartalmúak. Ezenfelül az olyan gyümölcsökben is található magnézium, mint az alma, a banán a körte, az avokádó és a grépfrút. A tengeri halak, az ún. mediterrán diéta fontos alapanyagai is jelentős természetes magnéziumforrások.

Étrend-kiegészítők

A magnézium különböző vegyületek formájában jelenik meg az étrend-kiegészítőkben, mint például magnézium-laktát, -citrát, -klorid, -malát, -taurát, -L-treonát, -szulfát, és -glicinát.[4]

Számos magnéziumtartalmú étrend-kiegészítő áll rendelkezésre, melyekben a magnézium egyik leggyakrabban előforduló formája a magnézium-oxid. Két kísérletben a magnézium-oxid kevésbé volt biológiailag hasznosítható, mint a magnézium-citrát, -klorid, -laktát vagy -aszpartát.[5][6]

A kalcium-magnézium pezsgőtabletták megjelenése óta gyakori tévhit, hogy ezt a két elemet egyszerre kell bevenni. Valójában a kalcium akadályozza a magnézium felszívódását, emiatt külön készítményben érdemes megvenni őket, és pár óra eltéréssel szedni.[7][8][9][10]

Vegyületei

Lásd: A magnézium vegyületei

Jegyzetek

Források

További információk

Kapcsolódó szócikkek

A Wikimédia Commons tartalmaz Magnézium témájú médiaállományokat.