Teorija

Magnijs
period_tab_Mg.PNG
Magnijs dabā un tā iegūšana
Pēc ķīmisko elementu izplatības Zemes garozā magnijs ieņem 8. vietu. Savas ķīmiskās aktivitātes dēļ magnijs dabā brīvā veidā nav sastopams, taču izplatīti ir magniju saturoši minerāli. Magnija sāļi ir okeānu un jūru ūdeņos, tie piešķir ūdenim rūgtu garšu.
Pazīstamākie magniju saturošie minerāli ir magnezītsMgCO3, dolomītsMgCO3CaCO3, karnalītsKClMgCl26H2O, kainītsKClMgSO43H2O. Dabiskie magnija silikāti ir azbestsCaO3MgO4SiO2 un talks3MgO4SiO2H2O.
Latvija ir bagāta ar dolomītu. Tā nogulas ir izplatītas gandrīz visas valsts teritorijā. Dolomīts atsedzas Daugavas, Aiviekstes, Ventas, Abavas, Mūsas, Mēmeles, Lielupes, Gaujas u. c. upju krastos.
Magnija savienojumi nelielos daudzumos ir augu, cilvēka un dzīvnieku organismā: hlorofilā, asinīs, aknās, muskuļos, kaulos.
 
Magniju iegūst, elektrolizējot magnija hlorīda vai atūdeņota karnalīta kausējumu. To iegūst arī elektrokrāsnīs pēc karbotermiskās metodes.
Magnija īpašības un izmantošana
Vienkāršas vielas veidā magnijs ir sudrabbalts metāls, kas vieglāks un izturīgāks par alumīniju. Magnijs pieder pie ķīmiski aktīviem metāliem, taču atmosfērā tas maz izmainās, jo pārklājas ar plānu, blīvu oksīda aizsargkārtiņu.
Ja magniju karsē gaisā, tas 600°C temperatūrā uzliesmo un sadeg ar spožu liesmu, izdalot lielu siltuma daudzumu. Veidojas balta pulverveidīga viela - magnija oksīds un nedaudz magnija nitrīda.
Magnijs reaģē ar visiem nemetāliem, izņemot ūdeņradi.
Ar metāliem magnijs veido cietus šķīdumus un intermetāliskus savienojumus, kuri ietilpst kausējumu sastāvā: Mg3Al2, Mg2Pb u. c.
Magnijs aktīvi reaģē ar daudzām saliktām vielām. Ar aukstu ūdeni magnijs reaģē lēni, jo iegūtais magnija hidroksīds slikti šķīst ūdenī. Paaugstinātā temperatūrā reakcija starp magniju un ūdeni paātrinās:
Mg+2H2Ot0Mg(OH)2+H2
Ja dzelzs karotītē iebērtu magnija pulveri sakarsē līdz baltkvēlei un ievieto ūdenī, tad noris spēcīga eksotermiska reakcija ar žilbinošas gaismas un baltu dūmu mākoņa parādīšanos. Šajā reakcijā ūdens molekulās magnijs reducē abus ūdeņraža katjonus - veidojas magnija oksīds un ūdeņradis, kas gaisa skābeklī sadeg:
Please install Adobe Flash player to see the video.
Mg+H2Ot0MgO+H2
 
Sakarsēts magnijs reaģē ar oglekļa (IV) oksīdu, tāpēc degošu magniju nevar nodzēst ar ugunsdzēsības aparātiem, kuros izmanto šo gāzi:
2Mg+CO2t02MgO+C
 
Magniju izmanto metālu sakausējumu ražošanā, kā arī metalotermijā titāna, vanādija, cirkonija, urāna un citu metālu iegūšanai no to oksīdiem. Sasmalcinātu magniju maisījumā ar oksidētājiem lieto aizdedzinošu lādiņu izgatavošanā, apgaismošanas un raķešu tehnikā, to izmanto arī rūpnieciskajā organiskajā sintēzē.
Magnija savienojumi
Magnija oksīds MgO ir balta pulverveida viela ar augstu kušanas temperatūru. To iegūst, karsējot attīrītu dabisko magnija karbonātu. Augstās kušanas temperatūras dēļ to izmanto ugunsizturīgu materiālu - ķieģeļu, tīģeļu un cauruļu izgatavošanai. Magnija oksīda, magnija hlorīda un ūdens java ātri sacietē, veidojot masu, kas ūdenī vairs nešķīst:
MgO+MgCl2+H2O2Mg(OH)Cl
Šo maisījumu sauc par magneziālo cementu jeb Soreļa cementu. To izmanto vieglu, ugunsizturīgu, skaņu izolējošu būvmateriālu ražošanā. Tas kalpo par saistvielu abrazīvo materiālu izgatavošanā.
Magnija hidroksīdsMg(OH)2 ir balta pulverveida viela. To iegūst, iedarbojoties ar kalcija hidroksīdu uz šķīstošiem magnija sāļiem:
MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2+CaCl2
Magnija hidroksīdu izmanto cukura rūpniecībā un par zobu pastas sastāvdaļu.
Magnija hlorīds veido kristālhidrātu MgCl26H2O. To izmanto magneziālā cementa ražošanā, kā arī antifrīzu šķīdumu gatavošanā, lai novērstu apledojumu.
Magnija sulfāts veido kristālhidrātu MgSO47H2O. To izmanto medicīnā par caurejas līdzekli (rūgtā sāls). To lieto arī tekstilrūpniecībā un papīrrūpniecībā, kā arī magnija oksīda un magneziālā cementa ražošanā.
Magnija karbonātuMgCO3 izmanto magnija oksīda iegūšanai.
Dolomītu lieto galvenokārt dolomītkaļķu ražošanā un celtniecībā. Dolomīts mēdz būt dažādās nokrāsās, tāpēc tas ir dekoratīvs. Dekoratīvo dolomītu izmanto arī daudzu celtņu apdarei, ar zāģētām dolomīta plāksnēm noformē kāpnes, gājēju tuneļus, tiltus. Dolomīta karjeru atkritumiežus izmanto celtniecības šķembu ražošanai, augšņu kaļķošanai.
dolomits_att.PNG
 
Magnija joni nepieciešami augu un dzīvnieku dzīvības procesiem. Cilvēkam magnija diennakts deva ir 0,3...0,5 grami. Šī elementa trūkums var radīt traucējumus nervu sistēmas un muskuļu darbībā.
 
Atsauce:
Bergmanis U. Neorganiskā ķīmija vidusskolām, "Lielvārds",1996, 55 - 57.