発生・特性・用途

もともとエプソム塩(硫酸塩)、マグネシアまたはマグネシア・アルバ(酸化物)、マグネサイト(炭酸塩)などの化合物で知られていますが、この銀白色の元素自体は自然界に自由に存在するものではありません。 1808年にハンフリー・デイヴィー卿が、湿ったマグネシアと酸化水銀の混合物を電気分解して作ったマグネシウムアマルガムから水銀を蒸発させたのが最初の単離方法であった。 マグネシウムという名前は、マグネシア・アルバという鉱物が最初に見つかったテッサリア(ギリシャ)のマグネシア地方に由来します。

マグネシウムは地殻中で8番目に多い元素(約2.5%)で、アルミニウムと鉄に続いて3番目に多い構造金属です。 宇宙での存在量は9.1×105原子(ケイ素の存在量を106原子とした場合)と推定されている。 炭酸塩(マグネサイト、MgCO3、ドロマイト、CaMg(CO3)2)、ケイ酸塩(タルク、カンラン石、アスベストなど)に多く含まれる。 また、水酸化物(ブルサイト)、塩化物(カルナライト、KMgCl3・6H2O)、硫酸塩(キーセライト)としても発見されている。 蛇紋岩、クリソライト、メアシャムなどの鉱物に分布している。

マグネシウムは、主に海水から加工された溶融塩化マグネシウム(MgCl2)の電気分解、および適切な還元剤によるその化合物の直接還元、例えば酸化マグネシウムまたは焼成ドロマイトとフェロシリコン(Pidgeonプロセス)の反応によって商業的に生産されています。 (マグネシウム加工を参照)

ブリタニカ・プレミアムの購読を申し込むと、限定コンテンツにアクセスできるようになります。 Subscribe Now

かつてマグネシウムは写真のフラッシュリボンや粉末に使われました。なぜなら、細かく分割した状態では空気中で強い白色光を放ちながら燃えるからです。 密度が低く(アルミニウムの3分の2)、航空宇宙産業で広く使われている。 しかし、純金属では構造強度が低いため、主にアルミニウム、亜鉛、マンガンを10%以下含む合金の形で使用され、硬度、引張強度、鋳造、溶接、機械加工性を向上させる。 鋳造、圧延、押出、鍛造などの加工が行われ、通常の成形、接合、機械加工により板材、板材、押出材が製造される。 マグネシウムは構造用金属の中で最も加工しやすい金属であり、多くの加工が必要な場合によく使用される。 マグネシウム合金の用途は数多く、航空機、宇宙船、機械、自動車、携帯工具、家電製品の部品に使われています。

マグネシウムの熱伝導率と電気伝導率、融点はアルミニウムのそれと非常によく似ています。 アルミニウムはアルカリに侵されますが、ほとんどの酸に耐性があるのに対し、マグネシウムはほとんどのアルカリに耐性がありますが、ほとんどの酸に侵され水素を放出します(クロム酸、フッ化水素酸は重要な例外です)。 常温では酸化物の薄い保護膜を形成するため、空気中や水中では安定ですが、水蒸気には侵されます。 マグネシウムは強力な還元剤であり、その化合物から他の金属(チタン、ジルコニウム、ハフニウムなど)を製造するのに使われる。

マグネシウムは自然界ではマグネシウム24(79.0%)、マグネシウム26(11.0%)、マグネシウム25(10.0%)という3つの同位体の混合物として存在します。 19種類の放射性同位体が調製されており、マグネシウム-28は半減期が20.9時間と最も長く、ベータ線放出物質である。 マグネシウム-26は放射性物質ではないが、半減期が7.2×105年のアルミニウム-26の娘核種である。 マグネシウム-26の濃度が高いものがいくつかの隕石で見つかっており、マグネシウム-26とマグネシウム-24の比率はその年代の決定に用いられてきた。

21世紀第2年代までにマグネシウムの上位生産国は、中国、ロシア、トルコ、オーストリアなどだった。

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。