12 Mg
Magnesium 

 

Voorkomen
Naam
Wingebieden
Ontdekking
Bereiding vroeger
Bereiding nu
Toepassingen en toelichting
Verdere toepassingen

 

 

 

VOORKOMEN

2,33 % van de aardkost (tot 16 km diepte) bestaat uit magnesium; het is het 7e element in rangor­de van voorkomen. Men treft magnesium aan in vele mineralen, onder andere in:

bischofiet                          MgCl2.6H2O

boraciet                            Mg3B7O13Cl

bruciet                             Mg(OH)2

carnalliet                          KMgCl3.6H2O

dolomiet                           CaMg(CO3)2

epsomiet                          MgSO4.7H2O

kieseriet                           MgSO4.H2O

langbeiniet                        K2Mg2(SO4)3

magnesiet (of bitterspaat)   MgCO3

mica                                {Na,K,Ca,Mg}{Al,Mg,Fe,Li}2-3{Si,Al}4O10­{OH,F}2

sellaite                             MgF2          

serpentijn                         (Mg,Fe+2,Ni)3Si2O5(OH)4

spinel                               MgAl2O4

tachyhydriet                      CaMg2Cl6.12H2O

talk of speksteen                Mg3Si4O10(OH)2

In zoutmijnen vindt men magnesium als de dubbelzou­ten kainiet (MgSO4. KCl.3H2O) en carnalliet (KCl.MgCl2.6H2O). Ook  zeewater en water van zoutmeren bevat magnesium. Bij indampen ontstaan onder andere de zouten magnesi­um­chlo­ride (MgCl2) en magnesium­bromide (MgBr2). 

Bladgroen (chlorofyl) bestaat uit een complex van magnesium.

 

WINGEBIEDEN

De belangrijkste wingebieden van magnesium - meestal in de vorm van mine­ralen, maar ook uit zeewater - worden gevonden in Turkije, China, de Verenigde Staten van Amerika, Noordkorea, Slowakije, Rusland, Kazachstan, OekraÔne, Oostenrijk, Griekenland, India, Spanje, BraziliŽ, Rwanda, Democratische Republiek Congo, AustraliŽ, Canada, Frankrijk, ItaliŽ, IsraŽl, JordaniŽ en Noorwegen.

NAAM

Magnesium is genoemd naar Magnesia, een deel van de Griekse provincie ThessaliŽ, waar het mineraal “bitteraarde” (magnesium­oxide) gevonden werd. Ook de naam magneet is afkom­stig van Magnesia. 

ONTDEKKING

In 1755 ontdekte J. Black dit element, dat zich onder meer van de bekende stoffen kalk, kali en gips onderscheidde, in magne­sia, de toenmalige term voor magnesiumoxide (bitteraarde).

BEREIDING VROEGER

Sir H. Davy scheidde magnesium in 1808 af door elektro­lyse van gesmolten magnesiumzou­ten (onder andere watervrij magnesi­um­chloride).

BEREIDING NU

Voor de bereiding van magnesium gebruikt men of magnesiummineralen, bijv. dolomiet {MgCa(CO3)2}, waaruit magnesiumoxide wordt gevormd, of magnesiumhoudend zeewater. Hieraan wordt kalk toegevoegd, waardoor magnesiumhydroxide neerslaat, dat vervolgens wordt omgezet in magnesiumchloride of -oxide.

Magnesium wordt verkregen door reductie van magne­siumoxide in een elektrische oven met silicium bij 1100 įC, of door elektrolyse van gesmolten magnesiumchloride bij 700 įC. 

Om zuiver magnesium te verkrijgen wordt het ruwe magnesium gedestil­leerd in vacuŁm of in een atmo­sfeer van argon.

De wereldproductie bedraagt ongeveer 400.000 ton per jaar.

TOEPASSINGEN EN TOELICHTING

Lichtkogel

Lichtkogelfakkels worden met zuiver magnesiumpoe­der gevuld. Dit metaal verbrandt dan bij 500 įC met een verblin­dend licht tot de witte rook van magnesiumoxide. Als oxidatiemid­del wordt mangaandioxide (MnO2), kaliumchlo­raat (KClO3) of kaliumpermanganaat (KMnO4)  toege­voegd.

Velg

In de auto-industrie wordt gestreefd naar gewichtsbesparing, omdat lichtere auto’s minder brandstof gebruiken. Voor velgen, deuren, gril, rem- en koppelingssysteem en luchtinlaat worden daarom magnesiumlegeringen toegepast, bijvoorbeeld met aluminium en zink (resp. 9 % en 1 %) of zeldzame aardmetalen en zirkonium (resp. 3,3 % en 0,7 %). Niet alleen voor auto’s, maar voor de wielen van rolstoelen worden deze legeringen gebruikt. 

Vliegtuig

Legeringen voor vliegtuigonderdelen bevatten veelal magnesium. Dit verbetert  de eigenschappen en is zeer licht. Afhankelijk van de toepassing varieert het gehalte aan magnesium. Vliegtuigvleugels worden gemaakt van lege­ringen, bestaande uit Mg, Al en Zn. Deze legeringen zijn tot 20 % lichter dan puur aluminium en goed bestand tegen corrosie. Ook motoronderdelen, romp, landingsgestel en landings­trap worden van een dergelijke legering gemaakt.

Deze legeringen bestaan uit magnesium met 6 - 10 % aluminium, 1 - 3 % zink en 0,2 % mangaan of magnesium met 3,3 % zeldzame aardmetalen en 0,7 % zirkonium.

Voor de Saturnusraket, die werd gebruikt bij de maanexpedities, werd een legering gebruikt die be­stond uit magnesium met 14 % lithium en 1,25 % aluminium. De dicht­heid van deze lege­ring is slechts 1350 kg/m3. De legering is hiermee 4 maal zo licht als staal.

De Titan Intercontinental Ballistic Missile (ICBM) bevatte in totaal 1 ton magne­si­um.

Vuurvaste steen

Magnesiumoxide (MgO) kan als vuurvaste steen gebruikt worden vanwege het hoge smeltpunt en de onont­leed­baar­heid (zelfs bij hoge temperatuur). Magnesiumoxide is ook moei­lijk reduceer­baar door bijvoorbeeld koolstof.

Dit materiaal wordt tevens toegepast als warmte-isolator.

Turnpoeder

Turnpoeder, ook wel magnesiumpoeder genoemd, bestaat uit basisch magnesi­um­carbonaat {Mg(OH)2.3MgCO3­.3H2O}. Het wordt in blokken in de handel ge­bracht en bij het turnen e.d. gebruikt om handen stroef te maken. Het neemt namelijk lichaams­vocht op.

Vulstof, pigment

Magnesiumoxide wordt gebruikt als vulstof voor onder andere kunststoffen en papier en dient daarbij - vanwege de witte kleur - tevens als pig­ment. Het is hiervoor geschikt vanwege het grote grensvlak (ten gevolge van de blaadjes­struc­tuur), de hoge elektri­sche weer­stand, het UV-absorptie­vermogen, en een goede bestendig­heid tegen zowel zuren als basen.

Magnesiumcarbonaat (MgCO3) en talk {Mg3Si4O10(OH)2, worden gebruikt als vulstof in papier en zeep. Basisch magnesiumcarbonaat {Mg(OH)2.3MgCO3.­3H2O} wordt als vulstof gebruikt in rubber, papier en tand­pas­ta.                   

Magnesiumsilicaat (Mg2SiO4) dient als vulstof voor verf en wasmiddelen.

VERDERE TOEPASSINGEN

 

Toepassingen als niet-ontleedbare stof (element)of als legering:

auto (motor, versnellingsbak, zuiger, carter, tandwiel) (4 % Al, 0,3 % Mn, 1 % Si)

brandbom, fakkel, vuurwerk

drankblikje (Al,Mg) 

frame van fototoestel, kijker, kof­fer, computer onderdelen  (6 - 10 % Al, 1 - 3 % Zn)

geleidingsdraad (Cu + 0,3 - 0,8 % Mg)

handboormachine, motorzaag (Mg, Al, Zn, Mn)

metaalbescherming (tegen corrosie)

omhulling van splijtstofelement in met CO2 gekoelde kernreac­tor

ontzwaveling van ruw ijzer en staal (ook in lege­ring met Al)

reductor bij de bereiding van metalen (bijv. Ti , Zr en U)

scheepsromp (Al,Mg)

spiegels in optische apparatuur

thermische lans (bijvoorbeeld voor ‘snijden’ van beton)

treinstellen, trams en bussen (Al,Mg)

 

Toepassingen als ontleedbare stof (verbinding):

antiklonteringsmiddel (o.a. voor zout)MgHPO4
antireflexlensMgO
additief huisbrandolieMg(OH)2
 MgO
badzout             MgSO4
bereiding van magnesiumMgCl2
bestrijding van plantenziektenMgSO4
bladbemesting Mg(NO3)2
bleekmiddel, onder andere in tandpasta   MgO2
blusmiddelMgSO4
 MgCl2
bodemverbeteringMg(OH)2
boormodder (bij aardoliewinning)MgCl2
cement (toevoeging) MgSO
 MgCl2
chromatografie (dunne laag)Mg2Si3O8
conserveren van houten dwarsliggersMgCl2
cosmeticamica
 talk
desinfectiemiddel MgO2
dieetzoutMg-citraat
diergeneesmiddel                 bestrijding van kopziekte      MgSO4 
                                             tegen ‘hondenziekte’           MgO2
drinkwaterzuiveringMg(OH)2.MgSO4
droogmiddel   (o.a. voor zout)MgCO3
elektrolyt in batterijMgCl2
filtermateriaalMg2SiO4
geneesmiddel     tegen allergie, kramp en astmaMg-gluconaat
                       tegen matheid, voor het opwekken van de eetlust MgO2
                       tegen overtollig maagzuurMg(OH)2
 4MgCO3.Mg(OH)2 
 MgO    
 MgCO3 
                        laxeermiddelMgCl2
 MgCO3
 MgSO4
 Mg(OH)2          
 MgNH4PO4
 Mg-citraat
                        activeren van enzymen div. org. Mg-verb
                        geriatricadiv. org. Mg-verb
gevelbeschermingMgSiF6
glas Mg2SiO4
 MgO
glitter of ‘zilvereffect ‘mica
houtbescherming  MgSiF6
isolatie (warmte) MgCO3
 mica
kalmerend middel MgBr2
katalysator bij het kraakproces MgF2
keramiek Mg2SiO4
 MgO    
 MgF2     
 MgHPO4
 MgSO4
leerlooien MgSO4
levensmiddelentoevoeging          (E 580) Mg-gluconaat    
 MgHPO4
                                            (E 572) Mg-stearaat
lichtbestendig maken van kleuren in textielMgSO4
meststof            MgCO3
 MgNH4PO4
 MgO
 MgSO4 
mineraalwater MgCO3
neutraliseren van zuren, onder andere maagzuur              MgO
 MgCO3
 Mg(OH)2.3MgCO3­.3H2O
 Mg(OH)2
ontdooiingsmiddel (de-icer)MgCl2
ontzwavelen van gassenMg(OH)2
ovenvenstersmica
polijstpoederMgCO
 MgO
schminkMgCO3
smeermiddelMg-stearaat
stabilisator voor crŤme en zalf    Mg-stearaat
stofreductie in mijnen e.d.MgCl2
suikerraffinage, hulpstofMgCl2
talkpoedertalk
tandpoederMgCO
 MgO    
 talk
textielbewerking (wol, katoen)    MgCl2
toiletartikelen talk
veevoederadditiefMgO
 MgSO4
vensters voor UV en IRMgF2
vlamwerend middel (onder andere in textiel)MgSO4 
vlamvertrager (en vulmiddel) in kunststofMg(OH)2
vloeimiddel voor het solderen van lichte metalen  MgF2
 MgSiF6
waterzuivering (vlokmiddel)        Mg(OH)2
 MgSO4
wondpoederMgCO
 MgO