«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث

¤||¤ الســــــ عليكم ورحمـــ الله ــــة وبركاته
«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث 32kz6nv2xk8

العدد الذري : 12
الكتلة الذرية : 24.305
درجة الإنصهار : 650 درجة مئوية
درجة الغليان : 1107 درجة مئوية
الكثافة : 1.738 جم/سم3
عدد الأكسدة : +2
النظائر : ( Mg28 , Mg27 )
التوزيع الألكتروني : Ne ] 3S2 ]
تاريخ ووجود المغنسيوم في الطبيعة

اشتق اسم المغنسيوم من ( مغنيسيا ) وهي منطقة في آسيا الصغرى حيث عثر فيها على مركبات المغنسيوم وفي عام 1765 م استطاع ( نيهيميا جرو Nehemiah ) فصل كبريتات المغنسيوم من معادن مائية في منطقة السوم بانجلترا , وفي عام 1808 م استطاع ( دافي Davy ) عزل المغنسيوم واستخلاصه عن طريق التحليل الكهربائي . ويعد المغنسيوم من الفلزات التي تأخر كثيراً الحصول عليها . ويرجع ذلك لقابلية المغنسيوم العالية للاتحاد بالعناصر الأخرى , وصعوبة استخلاصه من خاماته , وإضافة الى ذلك فإن الألفة الكيميائة بين المغنسيوم والعناصر الأخرى تجعل من الصعوبة بمكان الحصول عليه بصورة نقية , كمانه لايوجد في القشرة الأرضية بصورة منفردة , وقد تم انتاج المغنسيوم بصورة تجارية في عام 1852 م بالتحليل الكهربائي لمصهور كلوريد المغنسيوم في بوتقة من الخزف الصيني . ومازالت الطرق الحديثة لاستخلاص المغنسيوم والمستخدمة في الوقت الراهن تعمل على المبدأ نفسه .

لم يجد المغنسيوم الاهتمام الكبير لاستخلاصه واستخدامه حتى عهد قريب وربما يرجع ذلك الى عدة اسباب من بينها :

1- تكلفة الانتاج العالية نسبياً . ولكن امكن التغلب على هذه المشكلة بزيادة الإنتاج واستمرار البحث في تخفيض التكلفة بتحسين طرق الإستخلاص وتطويرها .

2- تفاعلية المغنسيوم الكيميائية العالية ونشاطه الكيميائي الكبير قد جعلا من الصعب الاحتفاظ به في صورة منفردة بعد استخلاصه , كما يصعب استخلاصه في صورته المنفردة , ولكن تطوير السبائك المختلفة في الوقت الراهن قد قضى على هذه المشكلة حيث لا يحتفظ بالمغنسيوم في صورة منفردة إنما يصنع في صور سبائكية .

3- عدم تطوير طرق تصنيع وتشكيل مناسبة لهذا الفلز , نظراً لنشاطه الكيميائي السريع حتى عند درجات الحرارة المتوسطة والمعتدلة إضافة الى إنخفاض مطيليته مقارنة بالفلزات الأخرى .

4- يشكل المغنسيوم مصدر خطورة عند وجوده او خزنه في اماكن التخزين العادية نظراً لتفاعله واكسدته السريعة واشتعاله لمجرد الأحتكاك البسيط او تعرضه لأي لهب , وهذا يمنع استخدامه في صورة منفردة , ولكن بعد تطوير سبائك المغنسيوم المختلفة اختفت تلك المشكلة .

ولقد بدأ الاهتمام الشديد والاقبال المتزايد على هذا الفلز اثناء الحرب العالمية الثانية , وشجع على ذلك الحاجة الملحة الى المغنسيوم للاستخدام في الصناعات الحربية المختلفة .
تتوفر كميات ضخمة من خامات المغنسيوم في القشرة الأرضية – والمغنسيوم هو ثاني فلز انتشاراً في القشرة الأرضية بعد الألومنيوم - اضافة الى مصدر آخر لا ينضب وهو ماء البحر .

اهم مصادر المواد الخام لعنصر المغنسيوم

ماء البحر

ويكون المغنسيوم إما في صورة كلوريد المغنسيوم ( MgCl2 ) يحتوي على 21% مغنسيوم . او في مركب كارناليت ( KMgCl3-6H2O ) يحتوي على 9% مغنسيوم .

«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث Carnalli

القشرة الأرضية

وتشمل خامات المغنسيوم المتوافرة في هذه الحالة

بروسيت ( MgO.H2O ) تصل نسبة المغنسيوم فيه حوالي 42 %

«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث Brucite

مجنزيت (MgCO3 ) تصل نسبة المغنسيوم فيه الى 29 %

«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث Magnesiteau

الدولوميت ( Ca,Mg( CO3)2 ) تصل نسبة المغنسيوم فيه الى 14 %

«بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث Dolomite

استخلاص المغنسيوم

يستخلص المغنسيوم بإحدى طريقتين إما بالتحليل الكهروكيميائي لمصهور املاح العنصر , اوبالاختزال الكيميائي لتلك الاملاح .
ينتج معظم المغنسيوم في العالم بطريقة التحليل الكهروكيميائي , حيث تبلغ نسبة المغنسيوم المنتج عالمياً بهذه الطريقة حوالي 85 % , اما نسبة 15 % الباقية فتنتج بالاختزال الكيميائي .

التحليل الكهروكيميائي

يطلق على هذه الطريقة احياناً اسم عملية ( دو ) ( Dew process ) وكانت هذه اول طريقة استخدمت لانتاج المغنسيوم بكميات تجارية , واساس هذه العملية هو نفسه اساس طريقة استخلاص الالومنيوم , أي بالتحليل الكهروكيميائي لمصهور املاح المغنسيوم , ويستخدم في هذه الطريقة ماء البحر الذي يُطرد منه الماء قبل الاستخلاص ويؤدي ذلك الى بلورة ملح المغنسيوم , ثم تسخن البلورات لتعطي كلوريد المغنسيوم المميأ , ويخلط كلوريد المغنسيوم المميأ الناتج من ماء البحر مع كلوريدي الصوديوم والالومنيوم , ويساعد هذان الملحان على ازالة ماء التميؤ واستمرار عملية البلورة , ويصهر خليط الكلوريدات ( كلوريد المغنسيوم والكلوريدات القاعدية ) في خلية كهربائية , حيث يتم عندئذ تحليلها الكتروليتياً , وفيها يتجه الكلور الى القطب الموجب ويتجمع المغنسيوم بنقاوة ( 99.9% ) في قاع الخلية , ولقد قل كثيراً استخدام هذه الطريقة واستعيض عنها بالتحليل الكهربائي لكلوريد المغنسيوم المائي .

تستخدم الطريقة الحديثة – التحليل الكهربائي لكلوريد المغنسيوم المائي - مرة اخرى ماء البحر كمادة خام ومصدر للمغنسيوم ( يحتوي ماء البحر على 0.13 % مغنسيوم ) ويتم في البداية ترسيب المغنسيوم من ماء البحر في صورة هيدروكسيد المغنسيوم بإضافة هيدروكسيد الكالسيوم .

MgCl2 + Ca ( OH )2 ------> Mg ( OH )2 + CaCl2

MgSO4 + Ca ( OH )2 -------> Mg ( OH )2 + CaSO4

ثم يرشح المحلول الذي يحتوي في هذه الحالة على حوالي ( 17% ) هيدروكسيد المغنسيوم , لتتم معادلتة بإضافة ( 10% ) حمض الهيدروكلوريك , ونحصل عندئذ على محلول كلوريد المغنسيوم

Mg(OH)2 + 2HCl + 4H2O -------> MgCl2.6H2O

وتصل نسبة تركيز كلوريد المغنسيوم الى ( 36 % ) في المحلول الناتج , وبعد تجفيف ناتج التفاعل ترتفع نسبة تركيز كلوريد المغنسيوم لتبلغ ( 76 % ) وتصل نسبة الماء في الناتج حوالي ( 20 % ) , وينقل الناتج عندئذ الى خلية التحليل الكهربائي التي تعمل بطريقة مستمرة .
وبمرور التيار الكهربائي المباشر في الخلية يتحلل كلوريد المغنسيوم الى ايونات كل من الكلور والمغنسيوم , ونظراً لأن كثافة المغنسيوم اقل من كثافة الإلكتروليت فإن المغنسيوم يطفو على السطح في منطقة الكاثود , ليتم عندئذ جمعه , وتبلغ درجة نقاوة الفلز الناتج من هذه الطريقة حوالي ( 99.8 % ) , اما الكلور المتصاعد عند الأنود فيتم جمعه , حيث يعاد استخدامه مرة ثانية لتحويل اكسيد المغنسيوم الى كلوريد المغنسيوم او يستخدم في انتاج حامض الهيدروكلوريك .

طريقة ( إلكترون )

بُنيت طريقة إلكترون لاستخلاص المغنسيوم على اساس استخدام الخامات المتوافرة في القشرة الأرضية .
ولإنتاج المغنسيوم بهذه الطريقة , يكسر الخام ويطحن ثم يتم تكليسه للحصول على اكسيد المغنسيوم MgO , ويخلط الناتج ( المغنيسيا ) مع الفحم النباتي في وجود الكلور , ثم يكبس المخلوط في صورة قوالب , ويكون الناتج هو كلوريد المغنسيوم غير المائي مخلوطاً بالفحم , ثم يجفف الناتج لطرد الماء , ويتم عندئذ معالجة كلوريد المغنسيوم غير المائي الناتج كما في الطريقة السابقة , ليتم الحصول على المغنسيوم والكلور .

خواص المغنسيوم

المغنسيوم عنصر فلزي ذو لون أبيض فضي

[center] «بحــــ»--¦[•[ لمغنسيوم ]•]¦--«ـــث S8s

[/center]

» «بحــــ»--¦[•[الحديد ]•]¦--«ـــث»
» «بحــــ»--¦[•[الشمس ]•]¦--«ـــث»
» «بحــــ»--¦[•[استخدامات الحديد ]•]¦--«ـــث»