Магний, его свойства и сплавы

      Магний. Химический элемент, символ Mg (лат. Magnesium, от греч. Magnesia — название основного карбоната магния, найденного в 18 веке в Греции). Имеет порядковый номер 12, атомный вес 24, 312, плотность 1, 74 г/см³, температуру плавления 651°С, температуру кипения 1107°С.

      Магний — серебристо-белый, очень лёгкий металл. На воздухе почти не изменяется, т.к. покрывается тонким слоем окиси, защищающим его от дальнейшего окисления.

      В кислотах магний легко растворяется с выделением водорода. Щёлочи на магний не действуют. При нагревании магний загорается и сгорает (см. рис.). Тонкую фольгу магния или порошок можно поджечь обычной спичкой: он горит ослепительным пламенем. Горит не только в кислороде, но и в воздухе и в CO_2. Свет горящего магния содержит много ультрафиолетовых лучей. Раньше магнием пользовались для освещения при фотосъёмках. Применяется также магний в осветительных ракетах; раньше в пионерских лагерях, а сейчас в детских оздоровительных его подбрасывают в костры, которые зажигают при открытии и закрытии смены. При этом получается большой сноп искр.

      Магний реагирует с водой, образуя осадок гидроокиси. Он значительно корродирует в морской воде и 3% растворе хлористого натрия. Кроме щелочей магний устойчив по отношению к спиртам (кроме метилового), керосину, бензину, фреону и минеральным маслам. Он является энергичным восстановителем и вытесняет менее активные металлы из их соединений. Например, восстанавливает следующие металлы (Zn, Fe, Bi, Sb, Cd, Sn, Pb, Cu, Ag и др.) из раствора их солей при комнатной температуре, а при накаливании порошок магния отнимает кислород от NaOH, KOH, SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, и др., таким образом, нагревая порошок магния с различными веществами можно получать простые вещества.

      Магний хорошо обрабатывается резанием (стружка хорошо режется), но механические и литейные свойства его невысоки, что исключает применение его в качестве конструкционного материала.

      Со многими металлами магний образует сплавы, которые обладают более высокими по сравнению с чистым магнием механическими свойствами и коррозионной стойкостью, что значительно расширяет область применения магния. Используются сплавы магния с алюминием, цинком, марганцем, бериллием, титаном, редкоземельными элементами. Добавка к магнию небольших количеств этих металлов резко изменяет его механические свойства: сплавы магния легки, тверды, прочны, коррозионностойки.

      Лёгкие магниевые сплавы используют в качестве конструкционного материала для различных частей самолётов, а также железнодорожного и автомобильного транспорта. Детали из магниевых сплавов, полученные литьём под давлением, применяют в производстве оптических и точных приборов. Магниевый порошок в химической промышленности используют для обезвоживания органических веществ и для синтеза сложных органических веществ.

      Магний применяют также в качестве раскислителя в производстве стали и цветного литья, в качестве материала для анодов при катодной защите от коррозии стальных изделий и конструкций.

      Широкое применение находят и соединения магния (сульфат магния).

      Магний входит в число жизненно важных элементов. Этим микроэлементом богаты соя, шпинат, миндаль, орехи кешью и палтус, которые содержат 80 — 90 мг. магния в порции. Соли магния необходимы для питания растений. Их можно обнаружить в любой почве.

      Сайт www.ivanhoe.com в заметке Magnesium Does a Body Good сообщает, что потребление магния снижает риск гипертонии у курильщиков.

Стружка магния.

Реакция в соляной кислоте. Плавая на поверхности, магний растворился буквально за секунду. Интенсивно выделяются пузырьки, белый газ, чувствуется резковатый запах хлора. Кислота нагрелась.

Реакция в азотной кислоте. Кусочек магния не тонет, реакция прошла очень быстро с выделением тепла. Виден бурый газ. Кислота вокруг магния «кипела».

Реакция в слегка разбавленной серной кислоте. Магний плавает на поверхности, выделяя белые пузырьки. В неразбавленной кислоте реакция идёт ещё медленнее.

Горение магния; образовалась окись и небольшое количество нитрида магния.

       Основные физические и механические свойства магния:

 

Атомная масса ……………………………………………………   24, 32

Плотность при 20°С, г/см³ ………………………………………..1, 74

Температура, °С:

                  плавления ………………………………………………  651

                   кипения …………………………………………………. 1107

Скрытая теплота плавления, кал/г………………………………. 70

Удельная теплоёмкость при 25°С, кал/ (г ^. град) ……………  0, 25

Удельное электросопротивление при 20°С, Ом ^. мм²/м ……0, 047

Модуль, кг/мм²

                  нормальной упругости, …………………. ………….4360

                  сдвига…………………………………………………....1700

Временное сопротивление при растяжении, кг,/мм² :

                  литого магния………………………………………..   8, 5 — 13

                  отожжённого магния…………………………………….18

                 деформированного магния……………………………25

Предел текучести магния, кг/мм² :

                    литого…………………………………………………….2, 1

                    деформированного……..……………………………..18, 9

                 отожжённого……………………………………………9, 8

Относительное удлинение магния, %

                   литого…… ……………………………………………… 3 — 6       

                   деформированного …………………………………….8 — 10

                   отожжённого …………………………………………….15 — 17

Твёрдость НВ:

                 литого магния …………………………………………..25 — 30

                 деформированного магния…………………………..50

                 отожжённого магния………………………………….40

Сопротивление срезу, кг/мм² …………………………………….12

Предел усталости отожжённого магния при 50 ^. 10⁷

циклов, кг/мм² ……………………………………………………...6, 3

Теплопроводность при 20°С, кал/(см ^. сек ^. град) …………….0, 37

Коэффициент линейного расширения α

при 0 — 100°С, 1/град…………………………………………….25, 5 ^. 10^-6

Предел упругости, кг/мм² ………………………………………..1, 2

КОНЕЦ

© П.М.В., 2006 — 2011

Главная

 

Обсудить магний  на форуме

 

Цветные металлы