Magnesium

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Een stukje magnesium
Naam	Magnesium, van district Magnesia in Thessalië in Griekenland.
Latijn
Symbool	Mg
Atoomnummer	12
Soort	Aardalkalimetaal
Kleur	zilverwit
Smeltpunt	651 ^oC
Kookpunt	1091 ^oC

Magnesium is een chemisch element met als symbool de afkorting Mg en heeft het atoomnummer 12 in het Periodiek systeem. Het is zilverwittig van kleur.

Voorkomen

Magnesium is het achtste meest voorkomende chemische element in de aardkorst en het vierde meest voorkomende element in de aarde (na ijzer, zuurstof en silicium). Het is het derde meest voorkomende element opgelost in zeewater, na natrium en chloor.

Magnesium heeft bij kamertemperatuur een vaste vorm en is 1,74 keer zo dicht als water. Met andere woorden, een kubieke meter magnesium weegt 1,74 keer zoveel als een kubieke meter water. Magnesium smelt bij een temperatuur van 651 graden Celsius. Het wordt dan in mallen gegoten om er verschillende producten van te maken. Het verdampt bij een temperatuur van 1107 graden Celsius, wat van groot belang is bij de extractie (scheidingsproces).

Magnesium wordt nergens in de natuur in pure vorm aangetroffen omdat het graag scheikundige verbindingen aangaat met andere elementen. Magnesium bevindt zich in Groep II van het periodiek systeem tussen andere zogenaamde aardalkalimetalen als calcium en barium. Magnesium is net als ieder ander element opgebouwd uit kleine deeltjes, zogenaamde atomen. Elk atoom bevat nog kleinere deeltjes: protonen, elektronen, en neutronen. Protonen hebben een positieve lading, elektronen hebben een negatieve lading en neutronen hebben geen lading.

Magnesium is belangrijk voor de productie van staal. De aanwezigheid van zwavel vormt een groot probleem bij de productie van staal. Het hoofdbestanddeel van staal is ijzer en ijzer reageert met zwavel. Dat tast de kwaliteit van het staal aan, dus moet de zwavel verwijderd worden. Magnesium is reactiever (reageert sneller met andere chemische elementen) dan ijzer. Als je dus magnesium toevoegt aan gesmolten staal zal de zwavel eerder met het magnesium dan met het ijzer reageren.

De reactiviteit van magnesium kan een probleem zijn. Er kan corrosie (soort roest) optreden als het metaal reageert met kleine onzuivere deeltjes ijzer en nikkel die na het raffineren (zuiveren) overblijven. Het raffinageproces is in de loop der tijd veel beter geworden waardoor de magnesium niet zo snel meer zal corroderen ('roesten'). Nieuwe magnesiumproducten verkleuren (worden doffer) nogal snel doordat vocht in de lucht reageert met het magnesium en er een laagje magnesiumoxide ontstaat, waardoor het onderliggende metaal niet verder corrodeert.

Magnesium in erts of mineraal

Epsomiet, een gehydrateerd magnesium-sulfaat
Magnesiumhoudende Kieserietpoeder, een kunstmestpoeder
Dolomiet of magnesiet, een mineraal dat bestaat uit magnesium, koolstof en zuurstof.
Het mineraal periklaas is een magnesium-oxide
Bruciet is de minerale vorm van magnesiumhydroxide
Carnalliet (ook carnalite ) een mineraal, met gehydrateerd kalium- magnesium chloride
Talk, een kleimineraal , bestaande uit gehydrateerd magnesium silicaat
Serpentijn, of clinochrysotiel is een magnesium-ijzer-silicaat
clintoniet is een calcium-magnesium-aluminium-silicaat

Geschiedenis

De man die magnesium heeft ontdekt heeft daarbij hulp nodig en wel van zijn koeien. In 1618 wilden de koeien van een boer in Epsom in het Engelse Surrey geen water meer uit de bron drinken. De koeien vonden de bittere smaak van het water niet lekker. Gelukkig ontdekte de boer dat spetters water die op de koeien terecht kwamen een genezende werking hadden op allerlei wondjes. Het water dat bekend werd als epsomzout, werd al heel snel een populair geneesmiddel tegen de meest uiteenlopende kwalen. De scheikundige stof die voor de bittere smaak zorgde was magnesiumsulfaat, een verbinding van de elementen magnesium, zwavel en zuurstof. Door de eeuwenlange inwerking van regenwater op de rotsbodem was het magnesiumsulfaat uit het gesteente opgelost in het bronwater.

Omdat magnesium heel makkelijk reacties aangaat met andere elementen komt het nergens in de natuur in pure vorm voor. Pas 200 jaar na de ontdekking van epsomzout slaagde de Engelse natuurkundige Sir Humphry Davy (1778-1829) erin om pure magnesium te maken. Aan het eind van de achttiende eeuw ontstond er onder een aantal welgestelden grote belangstelling voor de natuurwetenschappen of 'natuurkunde' zoals zij het zelf noemden. Ze besloten in Londen een gebouw te kopen waar onderzoek gedaan kon worden en geïnteresseerden elkaar konden ontmoeten. In dit 'Royal Institution', zoals het kwam te heten, waren vergaderruimtes, een bibliotheek en een zaal waar lezingen gehouden konden worden.

Het Royal Institution oefende een grote aantrekkingskracht uit en de lezingen van Humphry Davy, de directeur van het instituut trokken altijd volle zalen. Er waren zoveel mensen die naar hem wilden komen luisteren dat er in de Albermarle Street waar het instituut gevestigd was, verkeersopstoppingen ontstonden vanwege het grote aantal rijtuigen. Om de doorstroming te bevorderen maakte men er een eenrichtingsverkeerstraat van, de eerste in de geschiedenis.

Sir Humphry Davy was een heel bijzonder iemand. In 1807 wist hij als eerste wetenschapper de elementen natrium en kalium uit hun verbindingen af te scheiden. In 1808 leidde hij een elektrische stroom door een mengsel van magnesiumoxide en kwikoxide. Met als resultaat dat hij pure magnesium wist vrij te maken uit de magnesiumoxide. Hij wilde zijn nieuwe ontdekking magnium noemen, maar het zou de naam magnesium krijgen.

Gebruik

Het materiaal is heel erg licht, nog 3x lichter dan aluminium, daarom wordt het veel gebruikt in de luchtvaart en de auto-industrie. Magnesium brandt ook heel erg heet en zal een volledig fel witte vlam geven, het wordt ook veel gebruikt als firesteel waarmee vuur wordt gemaakt. Vroeger werd magnesiumpoeder aangestoken om zo een flits te krijgen bij het fotograferen. Magnesium-branden zijn erg moeilijk te blussen. De hitte die erbij ontstaat kan wel 3100 ^oC worden.

Ook wordt magnesium in vuurwerk gebruikt.

Talk of speksteen (zeepsteen) wordt vaak gebruikt door (beginnende) beeldhouwers, omdat het makkelijk te bewerken is.

Biologie

Dit element is het elfde meest voorkomende element in massa in het menselijk lichaam en is belangrijk voor alle cellen en ongeveer 300 enzymen. Magnesium-ionen gaan een wisselwerking aan met zogeheten polyfosfaatverbindingen zoals ATP (Adenosinetrifosfaat, belangrijk voor de celstofwisseling) , DNA en RNA. Honderden enzymen hebben magnesium-ionen nodig om te kunnen functioneren. Magnesiumverbindingen worden Als medicijn gebruikt: zoals veel voorkomende laxeermiddelen, maagzuurremmers (bijvoorbeeld magnesiummelk ) en om abnormale zenuwprikkels of bloedvat-spasmen weer stabiel te maken en bij aandoeningen als zwangerschapsvergiftiging.

De magnesium verbinding in talk(poeder) wordt toegepast als babypoeder en in de zaalklimsport, gewichtheffen en turnsport om de handen stroef te maken. Echter de fijne deeltjes die hierbij in de lucht komen zijn nadelig voor de longen.