Výskyt, vlastnosti a použití
Původně známý prostřednictvím sloučenin, jako jsou epsomské soli (síran), magnézie nebo magnesia alba (oxid) a magnezit (uhličitan), se tento stříbřitě bílý prvek sám v přírodě volně nevyskytuje. Poprvé byl izolován v roce 1808 sirem Humphry Davym, který odpařil rtuť z hořčíkového amalgámu vyrobeného elektrolyzací směsi vlhké magnézie a oxidu rtuťnatého. Název hořčík pochází z řeckého okresu Magnesia, kde byl poprvé nalezen minerál magnesia alba.
Hořčík je osmým nejrozšířenějším prvkem v zemské kůře (asi 2,5 %) a po hliníku a železe je třetím nejhojnějším strukturním kovem. Jeho kosmické zastoupení se odhaduje na 9,1 × 105 atomů (na stupnici, kde zastoupení křemíku = 106 atomů). Vyskytuje se ve formě uhličitanů – magnezitu, MgCO3, a dolomitu, CaMg(CO3)2- a v mnoha běžných silikátech, včetně mastku, olivínu a většiny druhů azbestu. Vyskytuje se také jako hydroxid (brucit), chlorid (karnalit, KMgCl3∙6H2O) a síran (kieserit). Je rozšířen v minerálech, jako je serpentin, chryzolit a meerschaum. Mořská voda obsahuje asi 0,13 % hořčíku, většinou ve formě rozpuštěného chloridu, který mu propůjčuje charakteristickou hořkou chuť.
Hořčík se komerčně vyrábí elektrolýzou roztaveného chloridu hořečnatého (MgCl2), zpracovává se hlavně z mořské vody a přímou redukcí jeho sloučenin vhodnými redukčními činidly – např. z reakce oxidu hořečnatého nebo kalcinovaného dolomitu s ferosiliciem (Pidgeonův proces). (Viz zpracování hořčíku.)
Kdysi se hořčík používal na výrobu fotografické zábleskové pásky a prášku, protože v jemně rozdělené formě hoří na vzduchu intenzivním bílým světlem; dodnes nachází uplatnění ve výbušných a pyrotechnických zařízeních. Díky své nízké hustotě (pouze dvě třetiny hustoty hliníku) našel široké uplatnění v leteckém průmyslu. Protože však má čistý kov nízkou strukturní pevnost, používá se hořčík hlavně ve formě slitin – zpravidla s nejvýše 10 procenty hliníku, zinku a manganu -, aby se zlepšila jeho tvrdost, pevnost v tahu a schopnost odlévání, svařování a obrábění. U slitin se používají techniky lití, válcování, protlačování a kování a další výroba výsledného plechu, desky nebo výlisku se provádí běžnými tvářecími, spojovacími a obráběcími operacemi. Hořčík je nejsnáze obrobitelný konstrukční kov a často se používá v případech, kdy je třeba provést velké množství obráběcích operací. Slitiny hořčíku mají řadu aplikací: používají se na součásti letadel, kosmických lodí, strojů, automobilů, přenosných nástrojů a domácích spotřebičů.
Tepelná a elektrická vodivost hořčíku a jeho bod tání jsou velmi podobné jako u hliníku. Zatímco hliník je napadán zásadami, ale je odolný vůči většině kyselin, hořčík je odolný vůči většině zásad, ale je snadno napadán většinou kyselin za uvolnění vodíku (důležitou výjimkou jsou kyseliny chromová a fluorovodíková). Za normálních teplot je stabilní na vzduchu a ve vodě, protože se na něm tvoří tenká ochranná slupka oxidu, ale je napadán vodní párou. Hořčík je silné redukční činidlo a používá se k výrobě jiných kovů z jejich sloučenin (např. titanu, zirkonia a hafnia). S mnoha prvky reaguje přímo.
Hořčík se v přírodě vyskytuje jako směs tří izotopů: hořčíku-24 (79,0 %), hořčíku-26 (11,0 %) a hořčíku-25 (10,0 %). Bylo připraveno devatenáct radioaktivních izotopů; hořčík-28 má nejdelší poločas rozpadu, 20,9 hodiny, a je beta zářičem. Hořčík-26 sice není radioaktivní, ale je dceřiným nuklidem hliníku-26, který má poločas rozpadu 7,2 × 105 let. Zvýšené množství hořčíku-26 bylo nalezeno v některých meteoritech a poměr hořčíku-26 k hořčíku-24 byl použit při určování jejich stáří.
Mezi největší producenty hořčíku patřily ve druhém desetiletí 21. století Čína, Rusko, Turecko a Rakousko.
.