المغنسيوم Magnesium
العنصر الثاني عشر في الجدول الدوري للعناصر
1 – تقديم :
المغنسيوم أو المغنيزيوم Magnesium هو عنصر كيميائي معدني قلوي ترابي , رمادي فضي اللون ، رمزه Mg وعدده الذري 12 لإحتواء نواته على 12 بروتون ، وكتلته الذرية 24.3 غ / مول . كثافته 1.738 غ / سم3 . ونقطة انصهاره 650 °م ، ونقطة غليانه 1091 °م ، أكاسيده قاعدية قوية , صلادة موس 2.5
2 – أصل تسمية المغنسيوم وإكتشافه :
* من الإغريقية بمعنى حجر المغناطيس . أو من مغنيسيا وهي مدينة إغريقية قديمة وتركية الآن
* في عام 1755 اكتشف جوزيف بلاك الفرق بين الحجر الكلسي ( كربونات الكالسيوم ) وبين كربونات المغنسيوم ، حيث أنه كان يتم الخلط بينهما كثيرا تلك الأيام ، وأوضح أن كربونات المغنسيوم هي كربونات لعنصر جديد .
* في عام 1808 تمكن السير همفري ديفي من الحصول على المغنسيوم من خلال التحليل الكهربائي لهيدروكسيد المغنسيوم باستخدام مهبط من الزئبق ، لكنه لم يكن نقيا إنما حصل عليه على شكل ملغمة مع الزئبق . أظهر ديفي بهذه العملية أن المغنيسيا أكسيد لفلز جديد ، أسماه المغنيوم Magnium والتي تحولت إلى المغنسيوم .
* في عام 1828 نجح الكيميائي الفرنسي أنطوان بوسي من الحصول على المغنيسيوم النقي من خلال تسخين كلوريد المغنسيوم بوجود الكالسيوم كعامل اختزال .
* في عام 1833 كان مايكل فاراداي أول من تمكن من الحصول على المغنسيوم من خلال التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد المغنيسيوم .
3 – الحصول على المغنسيوم من جير الدولوميت وماء البحر :
أشهر طريقة لاستخراج عنصر المغنسيوم هي طريقة داو وذلك بتفاعل جير صخور الدلوميت CaO. MgO مع ماء البحر المحتوي على كلوريد المغنسيوم حيث ينتج كلوريد الكالسيوم الذواب وهيدروكسيد المغنسيوم غير الذواب الذي يفصل عن المزيج ويتفاعل مع حمض الهيدروكلوريك فيتكون كلوريد المغنسيوم المنحل :
MgCl2 + CaO. MgO + 2H2O → 2Mg(OH)2 + CaCl2
Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + H2O
يبخر الماء فيتبقى كلوريد المغنسيوم الذي يتم صهره عند درجة حرارة 710 درجة مئوية , ثم تتم عملية تحليل كهربائي للمصهور فنحصل على عنصر المغنسيوم وغاز الكلور.
4 – خامات المغنسيوم في القشرة الأرضية :
البروسيت (MgO.H2O) تصل نسبة المغنسيوم فيه حوالي 42 %
المغنزيت (MgCO3) تصل نسبة المغنسيوم فيه إلى 29 %
الدولوميت CaMg(CO3)2 تصل نسبة المغنسيوم فيه إلى 14%
5 – استحصال الفلز النقي :
يمكن الحصول على الفلز النقي بإحدى الطريقتين :
1 – التحليل الكهربائي لمصهور كلوريد المغنسيوم في خلايا داونز باستعمال قضبان من الغرافيت كمصعد . يسحب المغنسيوم النقي من المصهور الملحي من إسفل الخلية ، وغاز الكلور المتشكل يسحب من أعلى الخلية لاستخدامه مرة أخرى في تحضير كلوريد المغنسيوم MgCl2 من أكسيد المغنسيوم MgO .
2 – الاختزال الحراري لأكسيد المغنسيوم بطريقة بيدجن Pidgeon التي تعد من الطرق المهمة في وقتنا الحالي لإنتاج المغنسيوم وتستعمل بشكل واسع في الصين .
6 – نظائر المغنسيوم :
24Mg 78.99% هو نظير مستقر وله 12 نيوترون
25Mg 10% هو نظير مستقر وله 13 نيوترون
26Mg 11.01% هو نظير مستقر وله 14 نيوترون
7 – المأكولات الغنية بالمغنسيوم :
* المغنسيوم هو أحد المواد الكيميائية التي لها دور في تخزين وضبط الطاقة (الحرارة) في الجسم، بحيث تسترخي العضلات بعد استخدامها . وهو يساعد على استرخاء حالات الإرهاق . قلته في الجسم تتسبب في العصبية أو الصداع أو الإرهاق وعدم انتظام ضربات القلب . كما أن قلته لدى الحامل قد تعرضها إلى الولادة المبكرة أو سقوط الجنين .
* يكثر وجود المغنسيوم في العديد من الحبوب والخضروات الخضراء كالسبانخ والخس والملفوف وورق العنب حيث أنها تحتوي على مادة الكلوروفيل الذي يدخل المغنسيوم في تكوينها .
8 – الاستخدام :
* تستخدم سبائك المغنزيوم في صنع سبائك بعض أنواع الطائرات والسيارات التي تمتاز بانها خفيفة ومقاومة للصدأ . ومنها سبيكته : ألومنيوم – مغنسيوم- منجنيز المستخدمة أساساً في صناعة صفائح عبوات المشروبات . وشجع على ذلك تتوفر كميات ضخمة لا تنضب من خامات المغنسيوم في القشرة الأرضية , ماء البحر.
* يدخل المغنسيوم في البطانة الحرارية لأفران ومحولات إنتاج الحديد والصلب والزجاج والأسمنت
* يستخدم المغنسيوم في الصناعات الزراعية والكيميائية والإنشائية .
* يستعمل هيدروكسيد المغنسيوم , وكلوريده , واكسيده , وگلوكوناته , وستراته كإضافات غذائية
* تستعمل بورات المغنسيوم , وساليسيلات المغنسيوم كمطهرات Aantiseptic .
* تستعمل كبريتات المغنسيوم MgSO4 ( ملح إبسوم Epsom ) في الطب كملين .
* تستخدم فوسفات المغنسيوم لحماية الخشب من الحريق .
* تستعمل سادس فلورو سيليكات المغنسيوم في حماية الأنسجة من العتة .
* تدخل مركبات المغنسيوم العضوية RMgX و MgR2 وتدعى كواشف جرينيار في استعمالات عديدة في الكيمياء العضوية .
* يمكن تلافي نقص المغنسيوم في النباتات الذي يسبب اصفرار الأوراق , برش الأوراق بمحلول ملح إپسوم , أو بإضافة مسحوق حجر جيري دولوميتي إلى التربة .
9 – مطافئ الحريق ذات الأساس المائي غير مناسبة لإطفاء حرائق الصوديوم والمعادن القلوية ، فهي بالعكس تعمل على تسريعها . ولإطفائها تستعمل مطافئ بودرة جافّة من مسحوق الملح NaCl والرمل ومثبّط لهب فوسفاتي عضوي .