Magnesium egenskaper, egenskaper og bruksområder

Det letteste av alle metallelementer og hvordan det brukes

CSIRO/Wikimedia Commons/CC BY 3.0

Magnesium er det letteste av alle metallelementer og brukes først og fremst i strukturelle legeringer på grunn av sin lette vekt, styrke og motstand motkorrosjon.

Det er over 60 forskjellige mineraler kjent for å ha et magnesiuminnhold på 20 % eller mer, noe som gjør det til det åttende mest tallrike grunnstoffet i jordskorpen. Men når vannforekomster er gjort rede for, blir magnesium det mest tallrike grunnstoffet på jordens overflate. Det er på grunn av det betydelige magnesiuminnholdet i saltvann, som i gjennomsnitt er rundt 1290 deler per million (ppm). Likevel, til tross for sin overflod, er den globale magnesiumproduksjonen bare rundt 757 000 tonn per år.

Eiendommer

• Atomsymbol: Mg
• Atomnummer: 12
• Elementkategori: Alkalisk metall
• Tetthet: 1,738 g/cm³(20 °C)
• Smeltepunkt: 1202 °F (650 °C)
• Kokepunkt: 1994 °F (1090 °C)
• Mohs hardhet: 2,5

Kjennetegn

Magnesiums egenskaper ligner på søstermetallet aluminium . Den har ikke bare den laveste tettheten av alle metallelementer, noe som gjør den til den letteste, men den er også veldig sterk, svært motstandsdyktig mot korrosjon og lett å bearbeide.

Historie

Magnesium ble oppdaget som et unikt grunnstoff i 1808 av Sir Humphrey Davy, men ble ikke produsert i metallisk form før i 1831 da Antoine Bussy laget magnesium under et eksperiment med dehydrert magnesiumklorid.

Kommersiell produksjon av elektrolytisk magnesium begynte i Tyskland i 1886. Landet forble den eneste produsenten frem til 1916, da militær etterspørsel etter magnesium (for fakkel og sporkuler) førte til produksjon i USA, Storbritannia, Frankrike, Canada og Russland.

Verdens magnesiumproduksjon falt mellom krigene, selv om tysk produksjon fortsatte til støtte for nazistenes militære ekspansjon. Tysklands produksjon økte til 20 000 tonn innen 1938, og sto for 60% av den globale produksjonen.

For å ta igjen, støttet USA 15 nye magnesiumproduksjonsanlegg, og innen 1943 kunne de skryte av en produksjonskapasitet på over 265 000 tonn magnesium.

Etter andre verdenskrig falt magnesiumproduksjonen igjen da produsentene slet med å finne økonomiske metoder for å utvinne metallet for å gjøre prisen konkurransedyktig med prisen på aluminium.

Produksjon

Avhengig av plassering og type ressurs som brukes, kan en lang rekke produksjonsmetoder brukes til å foredle magnesiummetall. Dette skyldes både det faktum at magnesium er så rikelig, noe som gjør produksjon på mange steder mulig, og at det mindre metallets sluttbruksapplikasjoner er så prissensitive at de oppmuntrer kjøpere til hele tiden å søke etter lavest mulig kostnadskilde.

Tradisjonelt produseres magnesium fra dolomitt- og magnesitmalm, samt magnesiumkloridholdig saltlake (naturlig forekommende saltavleiringer).

applikasjoner

På grunn av dets likheter med aluminium, kan magnesium brukes som erstatning for mange, om ikke de fleste, aluminiumsapplikasjoner. Magnesium er imidlertid fortsatt begrenset av utvinningskostnadene, som gjør metallet omtrent 20 % dyrere enn aluminium. På grunn av importtoll på kinesisk produsert magnesium, kan amerikanske magnesiumpriser være nesten det dobbelte av aluminium.

Over halvparten av alt magnesium brukes i legeringer med aluminium, som er verdsatt for sin styrke, letthet og motstand mot gnister, og er mye brukt i bildeler. Faktisk bruker forskjellige bilprodusenter støpte magnesium-aluminium (Mg-Al) legeringer for å produsere ratt, rattstammer, støttebraketter, instrumentpaneler, pedaler og inntaksmanifoldhus, blant mange andre deler. Mg-Al støpegods brukes videre til å lage gir- og clutchhus.

Høy styrke og korrosjonsmotstand er avgjørende for romfartslegeringer, så vel som helikopter- og racerbilgirkasser, hvorav mange er avhengige av magnesiumlegeringer.

Øl- og brusbokser har ikke de samme kravene som romfartslegeringer, men likevel brukes en liten mengde magnesium i aluminiumslegeringen som danner disse boksene. Til tross for at det kun brukes en liten mengde magnesium per boks, er denne industrien fortsatt den største forbrukeren av metallet.

Magnesiumlegeringer brukes også i andre bransjer der lette, solide legeringsapplikasjoner er avgjørende, for eksempel i motorsager og maskindeler, og i sportsutstyr som baseballballtre og fiskesneller.

Alene kan magnesiummetall brukes som avsvovlingsmiddel i jern og stålproduksjon , som et deoksidasjonsmiddel i termisk reduksjon av titan , zirkonium og hafnium, og som en nodularisator ved produksjon av nodulært støpejern.

Andre bruksområder for magnesium er som en anode for katodisk beskyttelse i kjemikalielagringstanker, rørledninger og skip, og i produksjon av fakkelbomber, brannbomber og fyrverkeri.

_Kilder:

_{For en grundig historie om magnesium, se Bob Browns History of Magnesium, tilgjengelig på Magnesium.com. http://www.magnesium.com}

_{USGS. Mineral Commodity Summaries: Magnesium (2011).}

_{Kilde: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/}

_{Den internasjonale magnesiumforeningen. www.intlmag.org}