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, rendszám magnézium, Mg, 12
Latin megnevezés magnesium
Elemi sorozat alkáliföldfémek
Csoport, periódus, mező 2, 3, s
Megjelenés ezüstfehér
Mg,12.jpg
Atomtömeg 24,304–24,307 g/mol[1]
Elektronszerkezet [Ne] 3s2
Elektronok héjanként 2, 8, 2
Fizikai tulajdonságok
Halmazállapot szilárd
Sűrűség (szobahőm.) 1,738 g/cm³
Sűrűség (folyadék) az o.p.-on 1,584 g/cm³
Olvadáspont 923 K
(650 °C, 1202 °F)
Forráspont 1363 K
(1090 °C, 1994 °F)
Olvadáshő 8,48 kJ/mol
Párolgáshő 128 kJ/mol
Moláris hőkapacitás (25 °C) 24,869 J/(mol·K)
Gőznyomás
P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k
T/K 701 773 861 971 1132 1361
Atomi tulajdonságok
Kristályszerkezet hexagonális
Oxidációs szám 2
(erősen bázikus oxid)
Elektronegativitás 1,31 (Pauling-skála)
Ionizációs energia 1.: 737,7 kJ/mol
2.: 1450,7 kJ/mol
3.: 7732,7 kJ/mol
Atomsugár 150 pm
Atomsugár (számított) 145 pm
Kovalens sugár 130 pm
Van der Waals-sugár 173 pm
Egyebek
Mágnesség paramágneses
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-modulus 45 GPa
Nyírási modulus 17 GPa
Kompressziós modulus 45 GPa
Poisson-tényező 0,29
Mohs-keménység 2,5
Brinell-keménység 260 HB
CAS-szám 7439-95-4
Fontosabb izotópok
Fő cikk: A magnézium izotópjai
izotóp természetes előfordulás felezési idő bomlás
mód energia (MeV) termék
24Mg 78,99% Mg stabil 12 neutronnal
25Mg 10% Mg stabil 13 neutronnal
26Mg 11,01% Mg stabil 14 neutronnal
Hivatkozások

TörténeteSzerkesztés

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.

JellemzőiSzerkesztés

 
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.

ElőfordulásaSzerkesztés

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, felhasználásaSzerkesztés

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 jelentőségeSzerkesztés

Farmakológiai hatásaiSzerkesztés

„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 forrásaiSzerkesztés

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-kiegészítőkSzerkesztés

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]

VegyületeiSzerkesztés

Lásd: A magnézium vegyületei

JegyzetekSzerkesztés

  1. Current Table of Standard Atomic Weights in Order of Atomic Number. Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights – Commission II.I of the International Union of Pure and Applied Chemistry, 2013. (Hozzáférés: 2013. október 13.)
  2. Römpp vegyészeti lexikon: Harmadik kötet L–P. Szerk. Otto-Albrecht Neumüller–a magyar kiad. főszerk. Polinszky Károly. A 7. német kiadás alapján készült kiegészített magyar kiadás. Budapest: Műszaki Könyvkiadó. 1983. 115. o. ISBN 963 10 4297 9  
  3. A legjobb magnéziumforrások
  4. Tíz fontos magnéziumvegyület és alkalmazásuk. (Hozzáférés: 2022. április 5.)
  5. Lindberg, J S, J R (1990. február 1.). „Magnesium bioavailability from magnesium citrate and magnesium oxide.”. Journal of the American College of Nutrition 9 (1), 48–55. o. DOI:10.1080/07315724.1990.10720349. ISSN 0731-5724.  
  6. Firoz, M. (2001. december 1.). „Bioavailability of US commercial magnesium preparations”. Magnesium Research 14 (4), 257–262. o. ISSN 0953-1424. PMID 11794633.  

ForrásokSzerkesztés

További információkSzerkesztés

Kapcsolódó szócikkekSzerkesztés

A Wikimédia Commons tartalmaz Magnézium témájú médiaállományokat.