Магнийн исэл

Чөлөөт нэвтэрхий толь — Википедиагаас
Jump to navigation Jump to search

Магни

Байгальд орших. Магни бараг 200 шахам эрдсийн найрлагад оролцдог. Чухал эрдсүүдийн тоонд доломит CaCO3∙MgCO3, магнезит MgCO3, карналлит KCl∙MgCl2∙6H2O, шпинель (Mg,Fe)2Al2O4. Мөн ихээхэн хэмжээний магни тэнгисийн усанд, ургамалын ертөнцөд байдаг.

Гарган авах. Магнийг MgCl2 –н электролизээр гарган авна. Хайлах температурыг багасгахын тулд KCl буюу NaCl -г нэмж өгдөг. Катодод төмөр электрод, анодод бал чулуун элекродыг хэрэглэдэг. Эликтролиз явагдсны үр дүнд катод дээр магни, анод дээр хлор ялгарна. Мөн магнийг металлотермийн ба нүүрстермийн аргаар гаргаж болно. Эхлээд доломитыг улайсган дараа нь түүнийг 1200-1300°С-т ферросилициум буюу алюмосилициумаар ангижируулна.

Хоёр дахь тохиолдолд 2100°С-т нүүрсээр ангижруулан магнийг гарган авдаг.

Магни ба түүний нэгдлийн хими шинж. Магни мөнгөлөг цагаан өнгөтэй металл, хөнгөнцагаанаас хөнгөн. Агаарт хялбархан исэлдэж MgO үүсгэнэ. Магни галогенуудтай хялбархан харилцан үйлцлэлцэх ба хүхэр, азоттой халаахад урвалд орж исэлдэнэ.

Магни устөрөгчтэй шууд харилцан үйлчлэлцэхгүй, бусад аргаар MgH2 ковалент холбоот нэгдэл бөгөөд дулаанд тогтвортойнэгдэл байдаг. Усны үйлчлэлээр задарна.

MgH2 + 2HOH = Mg(OH)2 + 2H2

Магни HF ба H3PO4-ээс бусад хүчилүүдтэй эрчимтэй харилцан үйлчлэлцэнэ.

Mg + 2HCl = MgCl2 + H2

Шингэлсэн HNO3 магнитай харилцан үйлчлэлцэж N2O буюу NH4NO3 болтлоо ангижирна.

4Mg + 10HNO3(шин) = 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O

4Mg + 10HNO3(их шин) = 4Mg(NO3)2 + N2O + NH4NO3 + 3H2O

Магнийн оксид-MgO. Магнийн оксид цагаан өнгөтэй нунтаг, усанд муу уусдаг бодис юм.

MgCO3 = MgO + CO2

Магнийн оксид суурийн оксид бөгөөд химийн идэвхтэй. CO2-г шингээж карбонат болон хувирна. Өндөр температурт халаавал их хатуу болж химийн идэвхгүй болно.

Магнийн гидроксид-Mg(OH)2. Энэ нь цагаан өнгөтэй, дунд зэргийн хүчтэй суурь юм.


Mg2+-н ихэнх давсууд усанд уусдаг, харин Mg3PO4, MgCO3 ба MgF2 усанд муу уусдаг. Магнийн ихэнх нэгдлүүдийн шинж чанар Li+-н нэгдлүүдийн шинж чанартай адил төстэй байдаг. Магнийн +2 цэнэгтэй ионы усан уусмалуудад координацын тоо 6-тай тэнцүү гексааквакомплексууд үүссэн байх ба комплекс ион нь хүчлийн шинж чанар үзүүлдэггүй. Магнийн давсуудыг усан уусмалаас талсжуулахад 6 молекул устай талст гидратуудыг Mg(NO3)2 үүсгэдэг.

Магни ба түүний нэгдлүүдийг хэрэглэх. Цэвэр магни хөнгөн, бөх бат чанар бага учир хэрэглэгдэх хүрээ бага байдаг. Цэвэр магнийг гол төлөв далайн онгоцны эд ангийг зэврэлтээс хамгаалахад сөрөг электрод болгон хэрэглэнэ. Магнийн хөнгөнцагаан, цайр ба мангантай үүсгэсэн хайлшууд ихээхэн ач холбогдолтой байдаг. Тийм хайлшийг агаарын болон сансрын техникт, магнийг цөмийн реакторт хэрэглэнэ. Магнийн ионыг (Mg2+) таньж илрүүлэхийн тулд аммонийн гидроксид ба аммонийн хлоридын байлцаатайгаар / магнийн гидроксид үүсэхээс хамгаалж/ натрийн гидрофосфаттай харилцан үйлчлэлцүүлж магни аммонийн фосфатын цагаан тунадас үүсгэх урвалыг ашигладаг.

Магнийг нээсэн нь:

Асбест, тальк, доломит, нефрит зэрэг магнийн нэгдлүүдийг өнө эртнээс янз бүрийн зорилгоор хэрэглэж байжээ.

Гэхдээ тэднийг биеэ даасан бодис гэж үзэхгүй харин шохойн нэг төрлүүд гэж үзэж байжээ. 1618 онд Г.Викер Англид Эпсомийн дэргэд рашаан нээсэн байна. 1695 онд энэ рашааны уснаас эмчилгээний зорилгоор хэрэглэдэг нэгэн гашуун давс,(магнийн сульфат)-ыг илрүүлжээ. Хожим эрдэмтэд давснаас нь ялгасан далайн усан дээр хүхрийн хүчил нэмэх замаар эпсомын давсыг зохиомолоор гаргаж болно гэж үзжээ. Эпсомын ба глаубергийн давсны (натрийн сульфат) ялгааг тогтоосон авч шохой, цагаан магнези хоёрын ялгааг удаан хугацаагаар гаргаж чадахгүй байлаа. Үүнийг эдгээр бодисууд болон тэдгээрийн сульфатууд усанд янз бүр уусдаг болохыг тогтоож Дж.Блек анх удаа хийсэн байна. К.Ньюманын саналаар пиролюзит болох хар магнезигаас ялгаж магнийн оксидыг цагаан магнези гэж нэрлэж байв. 1808 онд Хемфри Дэви чийглэсэн цагаан магнезийг HgO-той хольж электролиз явуулж шинэ металлын амальгам гаргажээ. Алальгамаас ялган авсан металлыг магни гэж нэрлэжээ. Тэрээр үнэндээ тийм ч цэвэр биш, маш бага хэмжээний металл гаргасан юм. Харин ихээхэн хэмжээний цэвэр металлыг 1831 онд Францын химич А.Бюсси гаргаж авч “магнезия” гэсэн үгнээс үндэслэн уг элементийг магни гэж нэрлэжээ.

Карналлит KMgCl3∙6H2O. Химийн найрлагад Mg-8.7%, K-14.1%, Cl-38.3%, H2O-38.9%. Хольц байдлаар Br, Rb, Cs, Li, Ga орно. Ромбо сингонид талсжина. Симметрийн төрөл 3L23PC. Байгаль дээр мөхлөгт агрегатын байдлаар их байна. Талст байдлаар ховор тохиолдоно. Карналлит өнгөгүй буюу цагаан өнгөтэй байна. Шилэн гялбаатай, хатуулаг 2-3, бутрамхай, нягт 1.60 г/см3. Карналлит нь галит, сильвины хамт тунамал процесст их үүснэ. Ассоциаци үүсгэдэг эрдэс нь гипс, ангидрит, галит, полигалит, кизерит, камнит, сильвин. Калий буюу магнийн хүдэр болж ашиглагдана.

Доломит CaMg[CO3]2. Химийн найрлаганд CaO-30.4%, MgO-21.7%, CO2-47.9%, хольц байдлаар Fe, Mn, Zn, Ni, Co ордог. Тригональ сингонид талсжина. Симметрийн төрөл L36C. Доломит нь гантиг маягын цул нягт агрегатыг үүсгэнэ. Энгийн дүрсүүд нь ромбоэдр байна. Доломит цайвар саарал өнгөтэйь шилэн гялбаатай, ромбоэдрын талын дагуу сайн хуваагдалтай, хатуулаг 3.5-4, нягт 2.8-2.9 г/см3. Таних гол онцлог шинж нь химийн найрлага оптикийн шинжүүдээр танигдана. Экзогин процесст үүснэ. Хамгийн их үүсэх тохиромжтой нөхцөл нь магнийн давс буюу шохойн чулуун дундуур халуун усан уусмал үйлчлэхэд үүснэ.

Доломит нь сидерит, серпентин, тальк, брусит зэрэг эрдсүүдтэй дайралддаг. Доломит галд тэсвэртэй материал болохоос гадна металлурги, барилга, химийн үйлдвэрт өргөнөөр хэрэглэгдэнэ.