Магний и его применение

Магний — широко распространенный в природе элемент, относится к числу «молодых» цветных металлов. Его промышленное производство началось только в годы первой мировой войны.

Магний — светло-серебристый металл. В периодической системе элементов Д.И. Менделеева магний находится во II группе 3-го периода под номером 12. Он типичный представитель группы легких цветных металлов. Плотность магния при 20⁰С составляет 1738 кг/м³. Магний — легколетучий металл. Заметной летучестью при нормальном давлении он обладает уже при температурах около 600°С. Вакуум ускоряет возгонку магния. Во всех химических соединениях магний двухвалентен.

В ряду напряжений магний занимает место среди наиболее электроотрицательных элементов. Его нормальный электродный потенциал равен — 2,38 В.

В сухом воздухе на поверхности металлического магния образуется оксидная пленка, которая хорошо защищает металл от дальнейшей коррозии. Влажная среда заметно снижает коррозионную стойкость магния, особенно при температуре выше 380°С. При взаимодействии с парами воды образуется Mg(OH)₂. Поэтому тушение горящего магния водой недопустимо.

Магний хорошо противостоит действию плавиковой и хромовой кислот и растворов едких щелочей. Он очень устойчив по отношению к минеральным маслам, бензину и керосину. Однако магний хорошо растворяется в большинстве кислот и нестоек в водных растворах солей. Химическая активность магния резко возрастает при увеличении в нем содержания примесей.

Магний в виде порошка или тонкой ленты легко воспламеняется и горит ярким пламенем. В виде слитков он стоек к воспламенению. Загорание компактного магния может произойти при температурах вблизи точки плавления металла (657 °С) или выше ее. Предохраняют расплавленный магний от возгорания с помощью покровных флюсов, изолирующих магний от контакта с кислородом окружающей атмосферы.

Основное количество магния потребляют в виде сплавов. Легирование магния алюминием и цинком повышает механические и технологические, главным образом литейные свойства сплавов, а марганец улучшает их коррозионную стойкость.

Хорошие литейные и механические свойства магниевых сплавов служат основой для их широкого использования в самолето- и автомобилестроении для изготовления сложных и высоконагруженных деталей двигателей.

Значительные количества магния используют в металлургической промышленности. В цветной металлургии его применяют в качестве восстановителя при получении ряда активных металлов (V, Сг, Ti, Zr, U и др.) магниевотермическим способом и при производстве цветного литья. Черная металлургия использует магний при раскислении некоторых марок сталей и в качестве модификатора при получении сверхпрочного чугуна с шаровидными включениями графита.

Способность магния давать при горении яркий свет и высокую температуру используют в военной технике для изготовления осветительных, зажигательных и трассирующих снарядов и авиационных бомб.

Оксид магния является основой широкого ассортимента высококачественных магнезитовых огнеупоров и магнезитового цемента.

Ряд соединений магния используют в резиновой промышленности в качестве наполнителя, для очистки нефтепродуктов, а также в радио- и электротехнике. Природный силикат магния — асбест — широко применяют в качестве электро- и теплоизоляционного материала и для изготовления многочисленных асбоцементных изделий: труб, плит, шифера и др.