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中文名：金屬鎂
外文名：Magnesium
定義：金屬鎂是一種銀白色的輕質(zhì)堿土金屬，化學(xué)性質(zhì)活潑，能與酸反應(yīng)生成氫氣，具有一定的延展性和熱消散性。鎂元素在自然界廣泛分布，是人體的必需元素之一。
分布：
近十年來(lái)，世界鎂工業(yè)的發(fā)展發(fā)生了重大變化。2000年前，世界上能生產(chǎn)金屬鎂的國(guó)家只有15個(gè)，除中國(guó)外只有22家企業(yè)。其中電解法鎂廠(chǎng)12家，硅熱法鎂廠(chǎng)10家，總產(chǎn)能52.1萬(wàn)噸。主要生產(chǎn)廠(chǎng)家位于北美和歐洲，其鎂產(chǎn)量約占世界總產(chǎn)量的80%以上。主要產(chǎn)鎂國(guó)為美國(guó)、加拿大、挪威、俄羅斯和烏克蘭等。但是至2000年起世界鎂產(chǎn)量結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了重大變化。在以中國(guó)為首的亞洲國(guó)家鎂產(chǎn)量快速增長(zhǎng)，鎂產(chǎn)品出口規(guī)模急劇擴(kuò)張的情況下，北美和歐洲國(guó)家鎂企業(yè)不得不選擇退出或大幅度縮減鎂產(chǎn)量。目前，北美和歐洲國(guó)家的鎂產(chǎn)量已降至世界鎂產(chǎn)量的20%左右，亞洲國(guó)家的鎂產(chǎn)量則增至世界鎂產(chǎn)量的77%左右。
中國(guó)鎂產(chǎn)量自1999年首次突破10萬(wàn)噸后即擺脫了徘徊不前的局面，開(kāi)始持續(xù)、快速的增長(zhǎng)。中國(guó)鎂產(chǎn)量占世界鎂產(chǎn)量的比重也迅速由30%左右提高到70%左右。中國(guó)鎂產(chǎn)量在世界鎂產(chǎn)量中所具有的壟斷地位已經(jīng)加強(qiáng)，中國(guó)鎂工業(yè)主導(dǎo)世界鎂工業(yè)的局面已初步形成。
特點(diǎn)：
鎂屬于元素周期表上的IIA族堿土金屬元素。具有銀白色光澤，略有延展性。鎂的密度小，離子化傾向大。鎂的密度為1.738 g/cm3 熔點(diǎn)為650.0 ℃沸點(diǎn)為1170.0 ℃。
在空氣中，鎂的表面會(huì)生成一層很薄的氧化膜，使空氣很難與它反應(yīng)。鎂和醇、水反應(yīng)能夠生成氫氣。粉末或帶狀的鎂在空氣中燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出強(qiáng)烈的白光。在氮?dú)庵羞M(jìn)行高溫加熱，鎂會(huì)生成氮化鎂(Mg3N2);鎂也可以和鹵素發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng);鎂也能直接與硫化合。鎂的檢測(cè)可以用EDTA滴定法分析。
鎂具有比較強(qiáng)的還原性,能與熱水反應(yīng)放出氫氣，燃燒時(shí)能產(chǎn)生眩目的白光，鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發(fā)生作用，也不受苛性堿侵蝕，但極易溶解于有機(jī)和無(wú)機(jī)酸中，鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合，包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數(shù)油類(lèi)在內(nèi)的有機(jī)化學(xué)藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。鎂能和二氧化碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，因此鎂燃燒不能用二氧化碳滅火器滅火。
理化指標(biāo)：
物理性質(zhì)：
外觀(guān)與性狀：銀白色有金屬光澤的粉末。
溶解性：不溶于水、堿液，溶于酸。
熔點(diǎn)：()648℃
沸點(diǎn)：1107℃
相對(duì)密度(水=1)：1.74
燃燒熱：609.7kJ/mol
引燃溫度：480～510℃
化學(xué)性質(zhì)：
具有比較強(qiáng)的還原性，能與沸水反應(yīng)放出氫氣，燃燒時(shí)能產(chǎn)生眩目的白光，鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發(fā)生作用，也不受苛性堿侵蝕，但極易溶解于有機(jī)和無(wú)機(jī)酸中，鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合，包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數(shù)油類(lèi)在內(nèi)的有機(jī)化學(xué)藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。但和鹵代烴在無(wú)水的條件下反應(yīng)卻較為劇烈(生成格氏試劑)鎂能和二氧化碳發(fā)生燃燒反應(yīng)，因此鎂燃燒不能用二氧化碳滅火器滅火。鎂由于能和N?和O?反應(yīng)，所以鎂在空氣中燃燒時(shí)，劇烈燃燒發(fā)出耀眼白光，放熱，生成白色固體。在食醋中的變化為快速冒出氣泡，浮在醋液面上，逐漸消失。一些煙花和照明彈里都含有鎂粉，就是利用了鎂在空氣中燃燒能發(fā)出耀眼的白光的性質(zhì)。鎂元素在化學(xué)反應(yīng)中的化合價(jià)通常為+2價(jià)。1.與非金屬單質(zhì)的反應(yīng)：
2Mg+O?==點(diǎn)燃==2MgO
3Mg+N?==點(diǎn)燃==Mg?N?
Mg+Cl?==點(diǎn)燃==MgCl?2.與水的反應(yīng)：
Mg+2H2O(熱水)== Mg(OH)?+H?↑3.與酸的反應(yīng)：[3]
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑4.與氧化物的反應(yīng)：[3]
2Mg+CO?=點(diǎn)燃=2MgO+C
元素在太陽(yáng)中的含量700(ppm)[1]
元素在海水中的含量1200(ppm)[1]
#FormatImgID_0# (類(lèi)似于鋁熱反應(yīng)，用活潑金屬還原氧化物)5.鎂與氯化銨反應(yīng)：[3]
鎂與氯化銨的反應(yīng)，究其本質(zhì)，還是鎂與酸的反應(yīng)。氯化銨溶液中銨根離子水解，溶液顯酸性。當(dāng)加入鎂粉之后，鎂與溶液中的氫離子反應(yīng)，放出氫氣，同時(shí)放出大量的熱。銨根離子的水解產(chǎn)物——氨水，受熱之后，則發(fā)生分解。故此反應(yīng)可以得到兩種氣體。
總反應(yīng)方程式：Mg + 2NH?Cl ===MgCl?+ 2NH?↑ + H?↑
上式實(shí)際可拆分為下列反應(yīng)方程式：
#FormatImgID_1##FormatImgID_2##FormatImgID_3#6.鎂和碳酸氫鹽反應(yīng)[3] 7.鎂和堿金屬氫氧化物反應(yīng)[3] 通常認(rèn)為，鎂不會(huì)和堿金屬的氫氧化物(如KOH)反應(yīng)，因?yàn)殒V是堿性金屬，而不是兩性金屬。但是，在高溫下，鎂可以參與氧化還原反應(yīng)，如和NaOH反應(yīng)，產(chǎn)生MgO、Na和H?。#FormatImgID_4#
用途：
作為生產(chǎn)難熔金屬的還原劑。如生產(chǎn)稀有金屬鈦、鋯等，鎂還可做生產(chǎn)鈹、硼的還原劑。
鎂在鋁合金中的應(yīng)用。鋁合金中增加鎂，使合金更輕，強(qiáng)度更高，抗腐蝕性能更好，因此它廣泛應(yīng)用于航空、船舶及汽車(chē)工業(yè)、結(jié)構(gòu)材料工業(yè)、電子技術(shù)、光學(xué)器材、精密機(jī)械工業(yè)。
鎂在球墨鑄鐵和鋼中的應(yīng)用。鎂在球墨鑄鐵中起著球化的作用，使鑄件強(qiáng)度延展性更高。生鐵中加鎂，可使鐵中鱗片狀石墨體球化，生鐵的機(jī)械強(qiáng)度增加1-3倍，它的液態(tài)流動(dòng)性增加0.5-1.0倍。
鎂在鋼鐵脫硫中的應(yīng)用。鎂用于脫硫，不僅改善了鋼的可鑄性、延展性、焊接性和沖擊韌性，而且降低了結(jié)構(gòu)件的重量。
鎂合金構(gòu)件的應(yīng)用。因?yàn)殒V合金密度小，強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，在汽車(chē)、摩托車(chē)和自行車(chē)制造上已經(jīng)越來(lái)越多的使用鎂合金構(gòu)件。
由于通過(guò)采用降低電位實(shí)現(xiàn)控制電化學(xué)腐蝕技術(shù)，鎂犧牲陽(yáng)極合金已廣泛應(yīng)用于油氣管道、城市供水、供氣管道、儲(chǔ)罐的陰極保護(hù)，以及碼頭鋼棒、混凝土基礎(chǔ)、水工閘門(mén)等接地材料的電化學(xué)保護(hù)和船舶的陰極保護(hù)。
作為高儲(chǔ)能材料。鎂在常溫下大約250℃和氫氣作用生成MgH2,但在低壓或稍高溫度下又能釋放氫，故具有儲(chǔ)氫的作用。MgH2較一般金屬氫化物儲(chǔ)能高，所以鎂可以作為高儲(chǔ)能材料。
評(píng)論區(qū)
