Magnezyum

Magnezyum, ₁₂Mg

Magnezyum
Telaffuz	/mæɡˈniːziəm/ ​(mag-NEE-zee-əm)
Görünüm	parlak gri katı
Standart atom ağırlığı Ar, std(Mg)	[7001243040000000000♠24.304, 7001243070000000000♠24.307] Konvansiyonel: 7001243050000000000♠24.305
Periyodik tablodaki Magnezyum
Be ↑ Mg ↓ Ca sodyum ← magnezyum → alüminyum
Atom numarası (Z)	12
Grup	grup 2 (alkaline toprak metal)
Period	periyot 3
Blok	s-blok
Element kategorisi	Toprak alkali metal
Elektron konfigürasyonu	[Ne] 3s2
Kabuk başına elektron	2, 8, 2
Fiziksel özellikler
STP de Faz	katı
Erime noktası	923 K ​(650 °C, ​1202 °F)
Kaynama noktası	1363 K ​(1091 °C, ​1994 °F)
Yoğunluk (r.t. yakın)	1.738 g/cm3
sıvı olduğunda ( m.p.)	1.584 g/cm3
Isı entalpisi	8.48 kJ/mol
Buharlaştırma ısı	128 kJ/mol
Molar ısı kapasitesi	24.869 J/(mol·K)
Buhar basıncı P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 701 773 861 971 1132 1361
Atom özellikleri
Oksidasyon durumları	+1, +2 (a güçlü baz oksit)
Elektronegatiflik	Pauling ölçeği: 1.31
İyonlaşma enerjisi	1.: 737.7 kJ/mol 2.: 1450.7 kJ/mol 3.: 7732.7 kJ/mol (daha fazlası)
Atom yarıçapı	deneysel: 160 pm
Kovalent yarıçapı	141±7 pm
Van der Waals yarıçapı	173 pm
magnezyum spektral çizgileri
Diğer özellikler
Kristal yapı	​yakın altıgen paketleme (hcp)
Sesin hızı klay çubuk	4940 m/s (r.t.) (sertleştirme)
Termal Genleşme	24.8 µm/(m·K) (25 °C)
Termal iletkenlik	156 W/(m·K)
Elektriksel direnç	43.9 nΩ·m (20 °C)
Manyetik sıralama	paramanyetik
Manyetik alınganlık	+13.1·10−6 cm3/mol (298 K)
Young modülü	45 GPa
Kayma modülü	17 GPa
Bulk modülü	35.4 GPa
Poisson oranı	0.290
Mohs sertliği	1–2.5
Brinell sertliği	44–260 MPa
CAS Numarası	7439-95-4
Tarihçe
Adlandırma	Yunanistan,Magnesia'dan sonra
Keşfeden	Joseph Black (1755)
İlk izolasyon	Humphry Davy (1808)
magnezyum ana izotopları
İzo­top Bol­luk Half-life (t1/2) Bozunma modu Boz­unma 24Mg 79.0% kararlı 25Mg 10.0% kararlı 26Mg 11.0% kararlı

Magnezyum, sembolü Mg ve atom numarası 12 olan kimyasal bir elementtir. Periyodik tablonun ikinci kolonundaki (grup 2 veya alkalin toprak metalleri) diğer beş elemente yakın fiziksel bir benzerlik gösteren parlak gri bir katıdır: tüm grup 2 elementleri dış elektron kabuğunda aynı elektron konfigürasyonuna ve benzer bir kristal yapıya sahiptir.

Magnezyum evrende dokuzuncu en bol elementtir. Üç helyum çekirdeğinin bir karbon çekirdeğine ardışık olarak eklenmesinden büyük, yaşlanan yıldızlarda üretilir. Bu tür yıldızlar süpernova olarak patladığında, magnezyumun çoğu yıldızlararası ortama atılır ve burada yeni yıldız sistemlerine geri dönüşebilir. Magnezyum, gezegenin kütlesinin %13'ünü ve gezegenin mantosunun büyük bir kısmını oluşturan, Dünya kabuğunda sekizinci en bol elementtir ve Dünya'da dördüncü en yaygın elementtir (demir, oksijen ve silikondan sonra). Sodyum ve klordan sonra deniz suyunda çözünmüş en bol üçüncü elementtir.

Magnezyum doğal olarak sadece her zaman +2 oksidasyon durumuna sahip olduğu diğer elementlerle kombinasyon halinde ortaya çıkar. Serbest element (metal) yapay olarak üretilebilir ve oldukça reaktiftir (atmosferde olsa da, kısa bir süre sonra reaktiviteyi kısmen inhibe eden ince bir oksit tabakası ile kaplanır - pasivasyona bakın). Serbest metal, karakteristik parlak beyaz bir ışıkla yanar. Metal şimdi esas olarak tuzlu sudan elde edilen magnezyum tuzlarının elektrolizi ile elde edilmektedir ve esas olarak bazen magnezyum olarak adlandırılan alüminyum-magnezyum alaşımlarında bir bileşen olarak kullanılmaktadır. Magnezyum alüminyumdan daha az yoğundur ve alaşım hafiflik ve mukavemet kombinasyonu nedeniyle ödüllendirilir.

Magnezyum, insan vücudundaki kütle olarak en çok onbirinci elementtir ve tüm hücreler ve yaklaşık 300 enzim için gereklidir. Magnezyum iyonları ATP, DNA ve RNA gibi polifosfat bileşikleri ile etkileşime girer. Yüzlerce enzimin çalışması için magnezyum iyonları gerekir. Magnezyum bileşikleri tıbbi olarak yaygın laksatifler, antasitler (örn. Magnezya sütü) ve eklampsi gibi durumlarda anormal sinir uyarımını veya kan damarı spazmını stabilize etmek için kullanılır.

Özellikleri

Fiziki ozellikleri

Elementel magnezyum, alüminyumun yoğunluğunun üçte ikisi olan gri-beyaz hafif bir metaldir. Magnezyum, tüm alkalin toprak metallerinin en düşük erime noktasına (923 K (1,202 °F)) ve en düşük kaynama noktasına 1,363 K (1,994 °F) sahiptir.

Saf polikristalin magnezyum kırılgandır ve kesme bantları boyunca kolayca kırılır. %1 alüminyum gibi az miktarda diğer metallerle alaşımlandığında çok daha sünekleşir. Polikristalin magnezyumun sünekliği, tane büyüklüğü ca. 1 mikron veya daha az.

Kimyasal özellikler

Genel Kimya

Havaya maruz kaldığında hafifçe kararır, ancak daha ağır alkali toprak metallerinin aksine, oksijensiz bir ortam depolama için gereksizdir, çünkü magnezyum oldukça geçirimsiz ve çıkarılması zor olan ince bir oksit tabakası ile korunur.

Magnezyum, oda sıcaklığında su ile reaksiyona girer, ancak benzer bir grup 2 metali olan kalsiyumdan çok daha yavaş reaksiyona girer. Suya daldırıldığında, metalin yüzeyinde hidrojen kabarcıkları yavaşça oluşur - ancak tozlanırsa çok daha hızlı tepki verir. Reaksiyon daha yüksek sıcaklıklarda daha hızlı gerçekleşir (bkz. Güvenlik önlemleri). Magnezyumun su ile geri dönüşümlü reaksiyonu, enerji depolamak ve magnezyum bazlı bir motor çalıştırmak için kullanılabilir. Magnezyum ayrıca, alüminyum, çinko ve diğer birçok metal ile HC1 reaksiyonuna benzer şekilde, metal klorür ve hidrojen gazı üreten hidroklorik asit (HC1) gibi çoğu asitle ekzotermik olarak reaksiyona girer.

Yanıcılık

Magnezyum, özellikle toz veya ince şeritler halinde traş edildiğinde oldukça yanıcıdır, ancak kütle veya yığın halinde tutuşması zordur. Magnezyum ve magnezyum alaşımlarının alev sıcaklıkları 3.100 °C'ye (5,610 °F) ulaşabilir, ancak yanan metalin üzerindeki alev yüksekliği genellikle 300 mm'den (12 inç) düşüktür. Tutuştuktan sonra, bu tür yangınları söndürmek zordur, çünkü yanma azot (magnezyum nitrit oluşturan), karbondioksit (magnezyum oksit ve karbon oluşturan) ve su (magnezyum oksit ve hidrojenin oluşmasıyla devam eder; ek olarak oksijen). Bu özellik, II.Dünya Savaşı'ndaki şehirlerin ateş bombardımanı sırasında yangın çıkarıcı silahlarda kullanıldı, burada tek pratik sivil savunma, atmosferi yanmadan hariç tutmak için kuru kum altında yanan bir parlamayı boğmaktı.

Magnezyum ayrıca termit için bir ateşleyici olarak, sadece çok yüksek bir sıcaklıkta ateşleyen bir alüminyum ve demir oksit tozu karışımı olarak kullanılabilir.

Organik kimya

Organomagnezyum bileşikleri organik kimyada yaygındır. Genellikle Grignard reaktifleri olarak bulunurlar. Magnezyum, Grignard reaktifleri vermek üzere haloalkanlarla reaksiyona girebilir. Grignard reaktiflerinin örnekleri fenilmagnezyum bromür ve etilmagnezyum bromürdür. Grignard reaktifleri, bir karbonil grubunun polar bağı içinde bulunan karbon atomu gibi elektrofilik gruba saldıran ortak bir nükleofil olarak işlev görür.

Grignard reaktiflerinin ötesinde göze çarpan bir organomagnezyum reaktifi, merkezi halka üzerinde 1,4 köprü oluşturan magnezyumlu magnezyum antrasendir. Oldukça aktif magnezyum kaynağı olarak kullanılır. İlgili bütadien-magnezyum ilave maddesi, bütadien dianionu için bir kaynak görevi görür.

Işık kaynağı

Havada yanarken magnezyum, güçlü ultraviyole dalga boyları içeren parlak beyaz bir ışık üretir. Fotoğrafın ilk günlerinde cevreyi aydınlatması için magnezyum tozu (flaş tozu) kullanıldı. Daha sonra, elektrikle ateşlenen tek kullanımlık fotoğrafçılık flaş ampullerinde magnezyum filament kullanıldı. Magnezyum tozu, parlak beyaz bir ışığın gerekli olduğu havai fişeklerde ve deniz alevlerinde kullanılır. Ayrıca yıldırım, tabanca parlamaları ve doğaüstü görünümler gibi çeşitli tiyatro efektleri için de kullanıldı.

Oluşum

Magnezyum, yerkabuğunun kütlesine göre sekizinci en bol bulunan elementidir ve molarite demir ile yedinci yerde bağlanmıştır. Büyük manyezit, dolomit ve diğer mineral yataklarında ve magnezyum iyonunun çözünür olduğu maden sularında bulunur.

Magnezyum 60'tan fazla mineralde bulunmasına rağmen, sadece dolomit, manyezit, brusit, karpalit, talc ve olivin ticari öneme sahiptir. Mg2+
katyonu, deniz suyunda (belirli bir örnekteki yaklaşık ⅛ sodyum iyonu kütlesi) en fazla bulunan ikinci katyondur, bu da deniz suyunu ve deniz tuzunu Mg için çekici ticari kaynaklar haline getirir. Magnezyumun özütlenmesi için, magnezyum hidroksit çökeltisi oluşturmak üzere deniz suyuna kalsiyum hidroksit eklenir.

MgCl
2 + Ca(OH)
2 → Mg(OH)
2 + CaCl
2

Magnezyum hidroksit (brusit) suda çözünmez ve filtrelenebilir ve konsantre magnezyum klorür üretmek için hidroklorik asit ile reaksiyona sokulabilir.

Mg(OH)
2 + 2 HCl → MgCl
2 + 2 H
2O

Magnezyum klorürden elektroliz magnezyum üretir.

Formlar

Alaşımlar

2013 itibariyle, magnezyum alaşımlarının tüketimi, 50 milyon ton alüminyum alaşımına kıyasla yılda bir milyon tondan azdı. Kullanımları, Mg alaşımlarının aşınma, yüksek sıcaklıklarda sokulma ve yanma eğilimi ile tarihsel olarak sınırlanmıştır.

Aşınma

Demir, nikel, bakır ve kobaltın varlığı korozyonu güçlü bir şekilde aktive eder. Çok küçük bir yüzdeden daha büyük olan bu metaller, metaller arası bileşikler olarak çökelir ve çökelti lokalleri, suyu azaltan ve magnezyum kaybına neden olan aktif katodik bölgeler olarak işlev görür. Bu metallerin miktarının kontrol edilmesi korozyon direncini arttırır. Yeterli manganez demirin aşındırıcı etkilerinin üstesinden gelir. Bu, kompozisyon üzerinde hassas kontrol gerektirir ve maliyetleri artırır. Katodik bir zehir eklemek, bir metalin yapısı içindeki atomik hidrojeni yakalar. Bu, aşındırıcı kimyasal işlemlerin önemli bir faktörü olan serbest hidrojen gazının oluşumunu önler. Yaklaşık üç yüz arsenikten birinin eklenmesi, bir tuz çözeltisindeki korozyon oranını yaklaşık on kat azaltır.

Yüksek sıcaklıkta sünme ve tutuşabilirlik

Araştırmalar, magnezyumun yüksek sıcaklıklarda sünme eğiliminin, skandiyum ve gadolinyum ilavesiyle ortadan kaldırıldığını gösterdi. Tutuşabilirlik, alaşımdaki az miktarda kalsiyum ile büyük ölçüde azaltılır.

Bileşikler

Magnezyum, magnezyum karbonat, magnezyum klorür, magnezyum sitrat, magnezyum hidroksit (magnezyum sütü), magnezyum oksit, magnezyum sülfat ve magnezyum sülfat heptahidrat (Epsom tuzları) dahil olmak üzere endüstri ve biyoloji için önemli çeşitli bileşikler oluşturur.

izotopları

Magnezyumun üç kararlı izotopu vardır: ²⁴Mg, ²⁵Mg ve ²⁶Mg. Hepsi önemli miktarlarda bulunur (bkz. Yukarıdaki izotoplar tablosu). Mg'nin yaklaşık %79'u ²⁴Mg'dir. İzotop ²⁸Mg radyoaktiftir ve 1950'lerden 1970'lere kadar bilimsel deneylerde kullanılmak üzere birkaç nükleer santral tarafından üretilmiştir. Bu izotopun yarı ömrü (21 saat) nispeten kısadır ve kullanımı nakliye süreleriyle sınırlandırılmıştır.

²⁶Mg nüklidi, alüminyumunkine benzer şekilde izotopik jeolojide uygulama bulmuştur. ²⁶Mg, yarı ömrü 717.000 yıl olan ²⁶Al'nin radyojenik bir kızı ürünüdür. Bazı karbonlu kondrit meteoritlerinin Ca-Al zengini inklüzyonlarında aşırı miktarda kararlı ²⁶Mg gözlemlenmiştir. Bu anormal bolluk, inklüzyonlarda esas ²⁶Al'in bozulmasına atfedilir ve araştırmacılar, bu meteorların ²⁶Al bozulmadan önce güneş bulutsusunda oluştuğu sonucuna varırlar. Bunlar güneş sistemindeki en eski nesneler arasındadır ve erken tarihi hakkında korunmuş bilgiler içerir.

Bir Al/Mg oranına karşı ²⁶Mg/²⁴Mg çizmek gelenekseldir. Bir eşzamanlı randevu grafiğinde, çizilen Al/Mg oranı ²⁷Al/ ²⁴Mg'dir. İzron eğiminin hiçbir yaş önemi yoktur, ancak sistemlerin ortak bir rezervuardan ayrıldığı zamanda numunedeki ilk ²⁶Al/²⁷Al oranını gösterir.

Üretim

Dünya üretimi 2017 yılında yaklaşık 1.100 kt, Çin (930 kt) ve Rusya'da (60 kt) üretildi. Çin, metali elde etmek için silikoktermik Pidgeon işlemine (genellikle demirin, reaksiyonlarda bir izleyici olduğu bir ferrosilikon alaşımı tarafından sağlanan silikonla yüksek sıcaklıklarda indirgenmesi) neredeyse tamamen güvenmektedir. İşlem ayrıca yaklaşık 2300 °C'de karbonla da gerçekleştirilebilir:

2MgO
(s) + Si
(s) + 2CaO
(s) → 2Mg
(g) + Ca
2SiO
4(s)

MgO
(s) + C
(s) → Mg
(g) + CO
(g)

Amerika Birleşik Devletleri'nde, magnezyum esas olarak Dow işlemiyle, tuzlu su ve deniz suyundan kaynaşmış magnezyum klorürün elektrolizi ile elde edilir. Mg²⁺ içeren bir tuz çözeltisi iyonlar önce kireç (kalsiyum oksit) ile işleme yapılır ve çökelen magnezyum hidroksit toplanır:

Mg2+
(aq) + CaO
(s) + H
2O → Ca2+
(aq) + Mg(OH)
2(s)

Hidroksit daha sonra hidroksitin hidroklorik asit ile işlenmesi ve ürünün ısıtılmasıyla kısmi bir magnezyum klorür hidratına dönüştürülür:

Mg(OH)
2(s) + 2 HCl → MgCl
2(aq) + 2H
2O
(l)

Tuz daha sonra erimiş halde elektrolize edilir. Katotta Mg²⁺ iyonu iki elektronla magnezyum metaline indirgenir:

Mg2+
+ 2
e−
→ Mg

Anotta, her bir Cl−
ion çifti klor gazına oksitlenir ve devreyi tamamlamak için iki elektron salar:

2 Cl−
→ Cl
2 (g) + 2
e−

Yeni bir işlem olan katı oksit membran teknolojisi, MgO'nun elektrolitik indirgenmesini içerir. Katotta Mg²⁺ iyonu iki elektronla magnezyum metaline indirgenir. Elektrolit itriya stabilize zirkonyadır (YSZ). Anot sıvı bir metaldir. YSZ / sıvı metal anodunda O²⁻ oksitlenir. Bir grafit tabakası sıvı metal anodu sınırlar ve bu arayüzde karbon ve oksijen karbon monoksit oluşturmak için reaksiyona girer. Sıvı metal anot olarak gümüş kullanıldığında, indirgeyici karbon veya hidrojene gerek yoktur ve anotta sadece oksijen gazı açığa çıkar. Bu yöntemin, elektrolitik indirgeme yöntemine göre pound başına maliyette %40'lık bir azalma sağladığı bildirilmiştir. Bu yöntem diğerlerinden daha çevreye duyarlıdır, çünkü daha az karbondioksit yayılmaktadır.

Amerika Birleşik Devletleri geleneksel olarak bu metalin en büyük dünya tedarikçisi olmuştur ve 1995 yılına kadar dünya üretiminin %45'ini tedarik etmektedir. Bugün ABD pazar payı %7 ile tek bir yerli üretici kaldı, Utah'ta şu anda yok olan Magcorp'tan doğan bir Renco Group şirketi olan US Magnesium.

Tarihçe

Magnezyum adı, Tesalya'da Magnesia adı verilen bir bölge için Yunanca kelimeden kaynaklanmaktadır. Bu bölgeden de gelen manyetit ve manganez ile ilgilidir ve ayrı maddeler olarak farklılaşma gerektirir. Bu tarih için manganez'e bakınız.

1618'de İngiltere'deki Epsom'daki bir çiftçi ineklerine oradaki bir kuyudan su vermeye çalıştı. İnekler suyun acı tadı nedeniyle içmeyi reddetti, ancak çiftçi suyun çizik ve döküntüleri iyileştirdiğini fark etti. Madde Epsom tuzları olarak bilinir ve şöhreti yayılır. Sonunda hidratlı magnezyum sülfat, MgSO
4·7 H
2O olarak kabul edildi.

Metalin kendisi ilk kez 1808'de İngiltere'de Sir Humphry Davy tarafından izole edildi. Magnezya ve cıva oksit karışımı üzerinde elektroliz kullandı. Antoine Bussy, 1831'de tutarlı bir şekilde hazırladı. Davy'nin bir isim için ilk önerisi magnium idi, ancak şimdi magnezyum adı kullanılıyor.

Metal olarak kullanımı

Magnezyum, demir ve alüminyumdan sonra en çok kullanılan üçüncü yapısal metaldir. Magnezyumun ana uygulamaları sırasıyla: alüminyum alaşımları, kalıp döküm (çinko ile alaşımlanmış), demir ve çelik üretiminde kükürtün giderilmesi ve Kroll işleminde titanyum üretimidir. Magnezyum süper güçlü, hafif malzemeler ve alaşımlarda kullanılır. Örneğin, silikon karbür nanoparçacıkları ile aşılandığında, son derece yüksek özgül mukavemete sahiptir.

Tarihsel olarak, magnezyum ana havacılık inşaat metallerinden biriydi ve I. Dünya Savaşı'ndan önce Alman askeri uçakları için ve II. Dünya Savaşı'nda Alman uçakları için yaygın olarak kullanıldı. Almanlar, günümüzde hala kullanılan bir terim olan magnezyum alaşımı için "Elektron" adını aldı. Ticari havacılık endüstrisinde, magnezyum genellikle yangın ve korozyon tehlikeleri nedeniyle motorla ilgili bileşenlerle sınırlandırılmıştır. Şu anda, havacılıkta magnezyum alaşımı kullanımı, yakıt ekonomisinin önemine bağlı olarak artmaktadır. Yeni magnezyum alaşımlarının geliştirilmesi ve test edilmesi, özellikle (testte) havacılık ve uzay motorları, iç ve uçak gövdesi bileşenleri için uygun olduğunu kanıtlayan Elektron 21'in geliştirilmesine devam etmektedir. Avrupa Topluluğu, Altı Çerçeve Programının Havacılık ve Uzay önceliğinde üç Ar-Ge magnezyum projesi yürütmektedir.

İnce şeritler formunda, çözücüleri saflaştırmak için magnezyum kullanılır; örneğin, süper kuru etanolün hazırlanması.

Uçaklar

Wright Aeronautical, İkinci Dünya Savaşı döneminde Wright Duplex Cyclone havacılık motorunda bir magnezyum karter kullandı. Bu, bir uçak içi motor yangını motor karterini ateşlediğinde, Boeing B-29 ağır bombardıman uçağının en eski modelleri için ciddi bir sorun yarattı. Elde edilen yanma 3.100 °C (5.600 °F) kadar sıcaktı ve kanat serisini gövdeden ayırabilir.

Otomotiv

• Mercedes-Benz, erken model Mercedes-Benz 300 SLR'nin karoserinde Elektron alaşımını kullandı; bu arabalar, Mille Miglia ve 1955 Le Mans felaketinde bir galibiyetin de dahil olduğu Le Mans'ta 1955 Dünya Spor Otomobil Şampiyonası'nda yarıştı.
• Porsche, 1917'de Le Mans'ı kazanan 917/053'te magnezyum alaşımlı çerçeveler kullandı ve ağırlık avantajı nedeniyle motor blokları için magnezyum alaşımlarını kullanmaya devam ediyor.
• Volkswagen Group, motor bileşenlerinde yıllardır magnezyum kullanmıştır.
• Mitsubishi Motors vites değiştiricileri için magnezyum kullanıyor.
• BMW, N52 motorlarında silindir duvarları için alüminyum alaşımlı bir uç ve yüksek sıcaklıkta magnezyum alaşımı AJ62A ile çevrili soğutma ceketleri dahil olmak üzere magnezyum alaşımlı bloklar kullandı. Motor dünya çapında 2005 ve 2011 yılları arasında çeşitli 1, 3, 5, 6 ve 7 serisi modellerde ve Z4, X1, X3 ve X5 kullanılmıştır.
• Chevrolet, 2006 Corvette Z06'da magnezyum alaşımı AE44'ü kullandı.

Hem AJ62A hem de AE44, yüksek sıcaklıkta düşük seyreden magnezyum alaşımlarındaki son gelişmelerdir. Bu tür alaşımlar için genel strateji, örneğin mischmetal veya kalsiyum ilave edilerek tane sınırlarında metaller arası çökeltiler oluşturmaktır. Alüminyum ile rekabet gücünü artıran yeni alaşım geliştirme ve daha düşük maliyetler otomotiv uygulamalarının sayısını artıracaktır.

Elektronik

Düşük yoğunluklu ve iyi mekanik ve elektriksel özellikleri nedeniyle, magnezyum cep telefonları, dizüstü ve tablet bilgisayarlar, kameralar ve diğer elektronik bileşenlerin üretimi için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Diğer

Kolayca bulunabilen ve nispeten toksik olmayan magnezyumun çeşitli kullanımları vardır:

• Magnezyum yanıcıdır, yaklaşık 3,100 °C (3,370 K; 5,610 °F) sıcaklıkta yanar ve magnezyum şeridin kendiliğinden tutuşma sıcaklığı yaklaşık 473 °C'dir (746 K; 883 °F). Yandığında yoğun, parlak, beyaz ışık üretir. Magnezyumun yüksek yanma sıcaklığı, onu acil yangınları başlatmak için yararlı bir araç haline getirir. Diğer kullanımlar arasında flaşlı fotoğrafçılık, işaret fişekleri, piroteknik, havai fişek maytapları ve doğum günü mumları sayılabilir. Magnezyum ayrıca termit veya yüksek tutuşma sıcaklığı gerektiren diğer malzemeleri tutuşturmak için de kullanılır.
• Organik sentezde yararlı olan Grignard reaktiflerini hazırlamak için, dönüşler veya şeritler şeklinde.
• Geleneksel itici gazlarda katkı maddesi ve dökme demirde nodüler grafit üretimi.
• Uranyum ve diğer metalleri tuzlarından ayırmak için bir indirgeyici ajan olarak.
• Tekneleri, yeraltı tanklarını, boru hatlarını, gömülü yapıları ve su ısıtıcılarını korumak için kurban (galvanik) anot olarak.
• Baskı endüstrisinde fotogravür plakalarında kullanılan çinko tabakayı, kuru hücreli pil duvarlarını ve çatıları üretmek için çinko alaşımı.
• Bir metal olarak, bu elementin temel kullanımı alüminyum için bir alaşım katkı maddesi olarak kullanılır, bu alüminyum-magnezyum alaşımları ağırlıklı olarak içecek kutuları, golf kulüpleri, balıkçılık makaraları ve okçuluk yayları ve okları için kullanılır.
• Terim genellikle alüminyum jantlara uygulansa da, magnezyum alaşımının özel, yüksek dereceli araba tekerleklerine "mag tekerlekleri" denir. Birçok otomobil ve uçak üreticisi motor ve gövde parçalarını magnezyumdan üretmiştir.
• Magnezyum piller birincil piller olarak ticarileştirilmiştir ve şarj edilebilir ikincil piller için aktif bir araştırma konusudur.

Güvenlik önlemleri

Magnezyum

Tehlikeler
GHS piktogramlar
GHS işaret kelimesi	Tehlike
GHS Tehlike bildirimleri	H228, H251, H261
GHS Önlem Açıklamaları	P210, P231, P235, P410, P422
NFPA 704	0 0 2

Magnezyum metal ve alaşımları patlayıcı tehlikeler olabilir; erimiş veya toz veya şerit formunda saf formlarında oldukça yanıcıdırlar. Yanan veya erimiş magnezyum su ile şiddetli reaksiyon verir. Toz halinde magnezyum ile çalışırken, göz korumalı güvenlik gözlükleri ve UV filtreleri (kaynakçı kullanımı gibi) kullanılır, çünkü magnezyumun yakılması, insan gözünün retinasına kalıcı olarak zarar verebilecek ultraviyole ışık üretir.

Magnezyum suyu azaltabilir ve yüksek derecede yanıcı hidrojen gazı salabilir:

Mg (s) + 2 H
2O (l) → Mg(OH)
2 (s) + H
2 (g)

Bu nedenle, su magnezyum yangınlarını söndüremez. Üretilen hidrojen gazı yangını yoğunlaştırır. Kuru kum etkili bir boğma maddesidir, ancak sadece nispeten düz ve düz yüzeylerde.

Magnezyum, magnezyum oksit ve karbon oluşturmak için egzotermik olarak karbondioksit ile reaksiyona girer:

2 Mg + CO
2 → 2 MgO + C (s)

Bu nedenle, karbon dioksit yakıtları magnezyum yangınlarını söndürür.

Yanan magnezyum D Sınıfı kuru kimyasal yangın söndürücü kullanılarak veya hava kaynağını uzaklaştırmak için ateşi kum veya magnezyum döküm akı ile kaplayarak söndürülebilir.

Faydalı bileşikler

Magnezyum bileşikleri, özellikle magnezyum oksit (MgO), demir, çelik, demir dışı metaller, cam ve çimento üretmek için fırın astarlarında refrakter malzeme olarak kullanılır. Magnezyum oksit ve diğer magnezyum bileşikleri tarım, kimya ve inşaat endüstrilerinde de kullanılır. Kalsinasyondan gelen magnezyum oksit, yangına dayanıklı kablolarda elektrik yalıtkanı olarak kullanılır.

Bir alkil halojenür ile reaksiyona sokulmuş magnezyum, alkollerin hazırlanması için çok yararlı bir araç olan bir Grignard reaktifi verir.

Magnezyum tuzları çeşitli gıdalara, gübrelere (magnezyum klorofil bileşenidir) ve mikrop kültür ortamına dahildir.

Magnezyum sülfit kağıt üretiminde kullanılır (sülfit işlemi).

Magnezyum fosfat, inşaatta kullanılan odunlara dayanıklıdır.

Magnezyum hekzafluorosilikat, güve geçirmez kumaşlar için kullanılır.

Biyolojik roller

Hareket mekanizması

Fosfat ve magnezyum iyonları arasındaki önemli etkileşim, magnezyumun bilinen tüm canlı organizmaların tüm hücrelerinin temel nükleik asit kimyası için gerekli olmasını sağlar. 300'den fazla enzim, ATP kullanan veya sentezleyen tüm enzimler ve DNA ve RNA'yı sentezlemek için diğer nükleotitler kullananlar da dahil olmak üzere katalitik etkileri için magnezyum iyonlarına ihtiyaç duyar. ATP molekülü normalde magnezyum iyonu olan bir şelatta bulunur.

Beslenme

Diyet

Baharatlar, fındık, tahıllar, kakao ve sebzeler zengin magnezyum kaynaklarıdır. Ispanak gibi yeşil yapraklı sebzeler de magnezyum açısından zengindir.

Diyet önerileri

İngiltere'de magnezyum için önerilen günlük değerler erkekler için 300 mg ve kadınlar için 270 mg'dır. ABD'de Önerilen Diyet önerileri (RDA'lar) 19-30 yaş arası erkekler için 400 mg ve daha yaşlı olanlar için 420 mg; 19-30 yaş arası kadınlar için 310 mg ve daha yaşlılar için 320 mg.

Metabolizma

Bir yetişkinde 22-26 gram magnezyum bulunur, bunlar %60'ı iskelette, %39'u hücre içi (%20'si iskelet kasında) ve %1'i hücre dışıdır. Serum seviyeleri tipik olarak 0.7-1.0 mmol/L veya 1.8-2.4 mEq/L'dir. Hücre içi magnezyum yetersiz olduğunda bile serum magnezyum seviyeleri normal olabilir. Serumda magnezyum seviyesini koruma mekanizmaları, değişen gastrointestinal absorpsiyon ve renal atılımdır. Hücre içi magnezyum hücre içi potasyum ile ilişkilidir. Artmış magnezyum kalsiyumu düşürür ve başlangıç seviyesine bağlı olarak hiperkalsemiyi önleyebilir veya hipokalsemiye neden olabilir. Hem düşük hem de yüksek protein alım koşulları, bağırsaktaki fosfat, fitat ve yağ miktarı gibi magnezyum emilimini engeller. Emilmemiş diyet magnezyum dışkıyla atılır; emilen magnezyum idrar ve ter ile atılır.

Serum ve plazmada tespit

Magnezyum durumu, idrar ve dışkı magnezyum içeriği ile birlikte serum ve eritrosit magnezyum konsantrasyonları ölçülerek değerlendirilebilir, ancak intravenöz magnezyum yükleme testleri daha doğru ve pratiktir. Enjekte edilen miktarın %20 veya daha fazlasının tutulması, eksikliği gösterir. Magnezyum için herhangi bir biyobelirteç kurulmamıştır.

Plazma veya serumdaki magnezyum konsantrasyonları, ilacı terapötik olarak alanlarda, potansiyel zehirlenme kurbanlarındaki teşhisi doğrulamak veya ölümcül aşırı doz durumunda adli soruşturmaya yardımcı olmak için etkinlik ve güvenlik açısından izlenebilir. Doğum sırasında parenteral magnezyum sülfat alan annelerin yeni doğan çocukları normal serum magnezyum seviyeleri ile toksisite gösterebilir.

Eksiklik

Düşük plazma magnezyum (hipomagnezemi) yaygındır: genel popülasyonun %2.5-15'inde bulunur. 2005-2006 yılları arasında Amerika Birleşik Devletleri nüfusunun yüzde 48'i Diyet Referansı Alımında önerilenden daha az magnezyum tüketmiştir. Diğer nedenler artmış böbrek veya gastrointestinal kayıp, artan hücre içi kayma ve proton pompası inhibitörü antasit tedavisidir. Çoğu asemptomatiktir, ancak nöromüsküler, kardiyovasküler ve metabolik disfonksiyona refere edilebilir semptomlar ortaya çıkabilir. Alkolizm sıklıkla magnezyum eksikliği ile ilişkilidir. Kronik olarak düşük serum magnezyum seviyeleri metabolik sendrom, diabetes mellitus tip 2, fasikülasyon ve hipertansiyon ile ilişkilidir.

Tedavi

• İntravenöz magnezyum ACC/AHA/ESC 2006 Ventriküler Aritmili Hastaların Yönetimi ve Uzun QT sendromu ile başvuran torsades de pointes ile ilişkili ventriküler aritmisi olan hastalar için Ani Kardiyak Ölümün Önlenmesi Kılavuzları tarafından önerilmektedir; ve digoksin kaynaklı aritmili hastaların tedavisi için
• Magnezyum sülfat - intravenöz - preeklampsi ve eklampsinin tedavisinde kullanılır.
• Alkolizmden kaynaklananlar da dahil olmak üzere hipomagnezemi, eksiklik derecesine bağlı olarak oral veya parenteral magnezyum uygulamasıyla geri dönüşümlüdür.
• Magnezyum takviyesinin migrenin önlenmesi ve tedavisinde rol oynayabileceğine dair sınırlı kanıt vardır.

Magnezyum tuzu türüne göre sıralanan diğer terapötik uygulamalar şunları içerir:

• Epsom tuzları olarak adlandırılan heptahidrat olarak magnezyum sülfat, banyo tuzları, müshil ve oldukça çözünür bir gübre olarak kullanılır.
• Magnezyum klorür, oksit, glukonat, malat, orotat, glisinat, askorbat ve sitratın hepsi oral magnezyum takviyeleri olarak kullanılır.
• Antiseptik olarak magnezyum borat, magnezyum salisilat ve magnezyum sülfat kullanılır.
• Magnezyum bromür hafif bir yatıştırıcı olarak kullanılır (bu etki magnezyumdan değil bromürden kaynaklanır).
• Magnezyum stearat, yağlama özelliklerine sahip hafif yanıcı beyaz bir tozdur.

Farmasötik teknolojide, terkiplerin tablet formuna sıkıştırılırken tabletlerin cihaza yapışmasını önlemek için farmakolojik imalatta kullanılır.

• Magnezyum karbonat tozu, jimnastikçiler, halterciler ve dağcılar gibi sporcular tarafından avuç içi terini ortadan kaldırmak, yapışmayı önlemek ve jimnastik aparatı, kaldırma çubukları ve tırmanma kayaları üzerindeki tutuşu iyileştirmek için kullanılır.

Aşırı doz

Sadece diyet kaynaklarından aşırı doz alınması olası değildir, çünkü kandaki aşırı magnezyum böbrekler tarafından hemen filtrelenir ve aşırı doz, böbrek fonksiyon bozukluğu varlığında daha olasıdır. Buna rağmen, megadoz tedavisi küçük bir çocukta ölüme ve sağlıklı böbrekleri olan bir kadın ve genç kızda ciddi hipermagnezemiye neden olmuştur. Doz aşımının en yaygın belirtileri bulantı, kusma ve ishaldir; diğer semptomlar arasında hipotansiyon, konfüzyon, yavaş kalp ve solunum hızları, diğer minerallerin eksiklikleri, koma, kardiyak aritmi ve kalp durmasından ölüm sayılabilir.

Bitkilerde fonksiyon

Bitkiler, fotosentez için gerekli olan klorofil sentezlemek için magnezyum gerektirir. Klorofil içindeki porfirin halkasının ortasındaki magnezyum, hema'deki porfirin halkasının ortasındaki demire benzer bir şekilde işlev görür. Bitkilerdeki magnezyum eksikliği, yaprak damarları arasında, özellikle yaşlı yapraklarda mevsimsel sararmalara neden olur ve toprağa epsom tuzları (hızla süzülen) veya ezilmiş dolomitik kireçtaşı uygulanarak düzeltilebilir.