Krijg informatie over de lichtste van alle metalen elementen en hoe deze wordt gebruikt
Magnesium is het lichtste van alle metalen elementen en wordt voornamelijk gebruikt in structurele legeringen vanwege het geringe gewicht, de sterkte en de weerstand tegen corrosie .
Er zijn meer dan 60 verschillende mineralen waarvan bekend is dat ze een magnesiumgehalte van 20% of meer hebben, waardoor het het achtste meest voorkomende element in de aardkorst is. Maar wanneer waterlichamen in aanmerking worden genomen, wordt magnesium het meest voorkomende element op het aardoppervlak.
Dat komt door het aanzienlijke magnesiumgehalte in zout water, dat gemiddeld ongeveer 1290 delen per miljoen (ppm) bedraagt. Maar ondanks zijn overvloed, bedraagt de wereldwijde magnesiumproductie slechts ongeveer 757.000 ton per jaar.
eigenschappen
- Atoom symbool: Mg
- Atoomnummer: 12
- Elementcategorie: Alkalimetaal
- Dichtheid: 1.738 g / cm 3 (20 ° C)
- Smeltpunt: 1202 ° F (650 ° C)
- Kookpunt: 1994 ° F (1090 ° C)
- Moh's hardheid: 2,5
Kenmerken
Magnesium's kenmerken zijn vergelijkbaar met zijn zustermetaal, aluminium . Het heeft niet alleen de laagste dichtheid van alle metalen elementen, waardoor het de lichtste, maar het is ook zeer sterk, zeer goed bestand tegen corrosie en gemakkelijk bewerkbaar.
Geschiedenis
Magnesium werd ontdekt als een uniek element in 1808 door Sir Humphrey Davy maar niet geproduceerd in metaalachtige vorm tot 1831 toen Antoine Bussy magnesium maakte tijdens een experiment met gedehydrateerd magnesiumchloride.
De commerciële productie van elektrolytisch magnesium begon in 1886 in Duitsland.
Het land bleef de enige producent tot 1916 toen de militaire vraag naar magnesium (voor fakkels en tracer bullets) leidde tot productie in de VS, Groot-Brittannië, Frankrijk, Canada en Rusland.
De magnesiumproductie in de wereld daalde tussen de oorlogen af, hoewel de Duitse productie doorging ter ondersteuning van de nazi-militaire expansie.
De Duitse productie steeg in 1938 tot 20.000 ton, goed voor 60% van de wereldwijde productie.
Om de achterstand in te halen, ondersteunde de VS 15 nieuwe magnesiumproductie-installaties en in 1943 had ze een capaciteit van meer dan 265.000 ton magnesium.
Na de Tweede Wereldoorlog daalde de productie van magnesium opnieuw, omdat producenten moeite hadden om economische methoden te vinden om het metaal te winnen, om zijn prijs concurrerend te maken met de kosten van aluminium.
Productie
Afhankelijk van de locatie en het type bron dat wordt gebruikt, kan een breed scala aan productiemethoden worden gebruikt om magnesiummetaal te verfijnen.
Dit komt zowel door het feit dat magnesium zo overvloedig is, waardoor productie op veel locaties mogelijk is, en dat de eindgebruiktoepassingen van de minder belangrijke metalen zo prijsgevoelig zijn, om kopers aan te moedigen om constant op zoek te gaan naar de laagst mogelijke kostenbron.
Traditioneel wordt magnesium geproduceerd uit dolomiet en magnesieterts, evenals magnesiumchloride bevattende zoutzout (natuurlijk voorkomende zoutafzettingen).
toepassingen
Vanwege zijn overeenkomsten met aluminium, kan magnesium worden gebruikt als vervanging voor vele, zo niet de meeste, aluminiumtoepassingen. Magnesium wordt echter nog steeds beperkt door de extra kosten, die het metaal ongeveer 20% duurder maken dan aluminium.
Door importtarieven op Chinees geproduceerd magnesium kunnen de magnesiumprijzen in de VS bijna het dubbele zijn van die van aluminium.
Meer dan de helft van alle magnesium wordt gebruikt in legeringen met aluminium, die worden gewaardeerd vanwege hun sterkte, lichtheid en vonkbestendigheid en worden veel gebruikt in auto-onderdelen. Verschillende autofabrikanten gebruiken gegoten magnesium-aluminium (Mg-Al) -legeringen om stuurwielen, stuurkolommen, steunbeugels, instrumentenpanelen, pedalen en inlaatspruitstukbehuizingen te produceren, naast tal van andere onderdelen. Mg-Al spuitgietsels worden verder gebruikt om transmissie- en koppelingsbehuizingen te maken.
Hoge sterkte en corrosiebestendigheid zijn van cruciaal belang voor luchtvaartlegeringen, evenals versnellingsbakken voor helikopters en raceauto's, waarvan er vele afhankelijk zijn van magnesiumlegeringen.
Blikjes voor bier en dranken hebben niet dezelfde vereisten als ruimtevaartlegeringen, maar een kleine hoeveelheid magnesium wordt gebruikt in de aluminiumlegering die deze blikjes vormt.
Ondanks het gebruik van slechts een kleine hoeveelheid magnesium per blik, is deze industrie nog steeds de grootste consument van het metaal.
Magnesiumlegeringen worden ook gebruikt in andere industrieën waar lichtgewicht cruciaal is, zoals in kettingzagen en machineonderdelen, en in sportartikelen zoals honkbalknuppels en hengels.
Alleen magnesiummetaal kan worden gebruikt als desulfherisator bij de productie van ijzer en staal , als een deoxidatiemiddel bij de thermische reductie van titanium , zirkonium en hafnium , en als een nodulair instrument voor de productie van nodulair gietijzer.
Andere toepassingen voor magnesium zijn als anode voor kathodische bescherming in chemische opslagtanks, pijpleidingen en schepen, en bij de productie van afvangbommen, brandbommen en vuurwerk.
bronnen
Voor een grondige geschiedenis van magnesium, zie Bob Brown's History of Magnesium, beschikbaar op Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Mineral Commodity Summaries: Magnesium (2011).
Bron: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
De International Magnesium Association. www.intlmag.org