Magnesium ist das leichteste aller Metallelemente und wird hauptsächlich in strukturellen Bereichen verwendet Legierungen aufgrund seines geringen Gewichts, seiner Festigkeit und seiner Beständigkeit gegen Korrosion.
Es gibt über 60 verschiedene Mineralien mit einem Magnesiumgehalt von 20% oder mehr. Damit ist es das achthäufigste Element in der Erdkruste. Wenn jedoch Gewässer berücksichtigt werden, wird Magnesium das am häufigsten vorkommende Element auf der Erdoberfläche. Dies ist auf den signifikanten Magnesiumgehalt im Salzwasser zurückzuführen, der im Durchschnitt etwa 1290 ppm beträgt. Trotz seines Überflusses beträgt die weltweite Magnesiumproduktion nur etwa 757.000 Tonnen pro Jahr.
Eigenschaften
- Atomsymbol: Mg
- Ordnungszahl: 12
- Elementkategorie: Alkalisches Metall
- Dichte: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
- Schmelzpunkt: 650 ° C (1202 ° F)
- Siedepunkt: 1090 ° C (1994 ° F)
- Mohs Härte: 2,5
Eigenschaften
Die Eigenschaften von Magnesium ähneln denen seines Schwestermetalls Aluminium. Es hat nicht nur die niedrigste Dichte aller Metallelemente, was es zum leichtesten macht, sondern es ist auch sehr stark, sehr korrosionsbeständig und leicht zu bearbeiten.
Geschichte
Magnesium wurde 1808 von Sir Humphrey Davy als einzigartiges Element entdeckt, jedoch nicht in Metall hergestellt bilden bis 1831, als Antoine Bussy während eines Experiments mit dehydriertem Magnesium Magnesium herstellte Chlorid.
Die kommerzielle Produktion von elektrolytischem Magnesium begann 1886 in Deutschland. Das Land blieb der einzige Produzent bis 1916, als die militärische Nachfrage nach Magnesium (für Fackeln und Markierungskugeln) zur Produktion in den USA, Großbritannien, Frankreich, Kanada und Russland führte.
Die weltweite Magnesiumproduktion ging zwischen den Kriegen zurück, obwohl die deutsche Produktion zur Unterstützung der militärischen Expansion der Nazis fortgesetzt wurde. Die deutsche Produktion stieg bis 1938 auf 20.000 Tonnen, was 60% der weltweiten Produktion entspricht.
Um aufzuholen, unterstützten die USA 15 neue Magnesiumproduktionsanlagen und verfügten bis 1943 über eine Produktionskapazität von über 265.000 Tonnen Magnesium.
Nach dem Zweiten Weltkrieg ging die Magnesiumproduktion erneut zurück, da die Hersteller Schwierigkeiten hatten, wirtschaftliche Methoden zur Gewinnung des Metalls zu finden, um seinen Preis mit den Aluminiumkosten konkurrenzfähig zu machen.
Produktion
Je nach Standort und Art der verwendeten Ressource kann eine Vielzahl von Produktionsmethoden zur Raffination von Magnesiummetall eingesetzt werden. Dies ist sowohl auf die Tatsache zurückzuführen, dass Magnesium so reichlich vorhanden ist, dass die Produktion an vielen Standorten möglich ist, als auch auf den Minderjährigen Die Endanwendungen von Metall sind so preisempfindlich, dass die Käufer ständig nach möglichst geringen Kosten suchen Quelle.
Traditionell wird Magnesium aus Dolomit und Magnesiterz sowie aus Magnesiumchlorid enthaltenden Salzsolen (natürlich vorkommenden Salzablagerungen) hergestellt.
Anwendungen
Aufgrund seiner Ähnlichkeit mit Aluminium kann Magnesium als Ersatz für viele, wenn nicht die meisten Aluminiumanwendungen verwendet werden. Magnesium ist jedoch immer noch durch seine Extraktionskosten begrenzt, wodurch das Metall etwa 20% teurer als Aluminium ist. Aufgrund der Einfuhrzölle für in China hergestelltes Magnesium können die US-Magnesiumpreise fast doppelt so hoch sein wie die von Aluminium.
Über die Hälfte des gesamten Magnesiums wird in Legierungen mit Aluminium verwendet, die aufgrund ihrer Festigkeit, Leichtigkeit und Funkenbeständigkeit geschätzt werden und in Automobilteilen weit verbreitet sind. In der Tat verwenden verschiedene Autohersteller Magnesium-Aluminium-Gusslegierungen (Mg-Al) zur Herstellung von Lenkrädern. Lenksäulen, Halterungen, Instrumententafeln, Pedale und Einlasskrümmergehäuse, unter anderem Teile. Mg-Al-Druckgussteile werden ferner zur Herstellung von Getriebe- und Kupplungsgehäusen verwendet.
Hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit sind für Luft- und Raumfahrtlegierungen sowie für Hubschrauber- und Rennwagengetriebe, von denen viele auf Magnesiumlegierungen beruhen, von entscheidender Bedeutung.
Bier- und Getränkedosen haben nicht die gleichen Anforderungen wie Luft- und Raumfahrtlegierungen, dennoch wird in der Aluminiumlegierung, aus der diese Dosen bestehen, eine geringe Menge Magnesium verwendet. Obwohl nur eine geringe Menge Magnesium pro Dose verwendet wird, ist diese Branche immer noch der größte Verbraucher des Metalls.
Magnesiumlegierungen werden auch in anderen Branchen verwendet, in denen leichte, robuste Legierungsanwendungen möglich sind entscheidend, wie bei Kettensägen und Maschinenteilen sowie bei Sportartikeln wie Baseballschlägern und Angeln Rollen.
Allein kann Magnesiummetall als Entschwefelungsmittel verwendet werden Eisen und Stahlproduktionals Desoxidationsmittel bei der thermischen Reduktion von Titan, Zirkonium und Hafnium sowie als Knötchenbildner bei der Herstellung von Kugelguss.
Andere Verwendungen von Magnesium sind als Anode für den kathodischen Schutz in chemischen Lagertanks, Pipelines und Schiffen sowie bei der Herstellung von Leuchtbomben, Brandbomben und Feuerwerkskörpern.
Quellen:
Eine ausführliche Geschichte des Magnesiums finden Sie in Bob Browns Geschichte des Magnesiums, die auf Magnesium.com verfügbar ist. http://www.magnesium.com
USGS. Mineral Commodity Summaries: Magnesium (2011).
Quelle: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Die International Magnesium Association. www.intlmag.org