[Gr. magnesia, aarde uit Magnesia, een district in Thessalië], o., symbool Mg, chemisch element.
Magnesium behoort tot de 2A-groep (de aardalkalimetalen) van het periodiek systeem.Het kan 2+ geladen ionen vormen, maar ook twee covalente bindingen met organische radicalen komen voor. De vormingswarmte van de ionogene verbindingen is groot en deze verbindingen zijn dan ook zeer stabiel. Magnesiumisotopen zijn bekend met atoommassa 20 tot en met 2
8. Natuurlijk magnesium bestaat uit drie stabiele isotopen met de massa’s 24 (78, 70 %), 25 (10, 13 %) en 26 (11, 17 %). Door verwering van de silicaten komt magnesium in de grond waardoor planten het opnemen; via de planten gaat magnesium over in het dierlijk organisme. Magnesium komt in de natuur niet gedegen voor, maar het wordt gevonden in grote voorkomens van dolomiet, magnesiet en andere mineralen.
Grote hoeveelheden oplosbare magnesiumzouten bevinden zich in zeewater. Hieruit wordt magnesium dan ook op technische schaal gewonnen. Zuiver wordt het metaal verkregen door destillatie in vacuüm. Magnesium is zilverwit en wordt aan de lucht snel met een laagje oxide bedekt dat het tegen verdere aantasting beschermt. Het is reken pletbaar, komt als lint, draad en poeder in de handel. Magnesium heeft grote betekenis voor de raketen vliegtuigindustrie, omdat men alliages kan vervaardigen die goede mechanische eigenschappen paren aan een lage volumieke massa en ook bestand zijn tegen corrosie.
Magnesiumlint of -poeder verbrandt in de lucht met een verblindend wit licht (toepassing in flitslampjes en bij de fabricage van vuurwerk en lichtkogels). Magnesium wordt wegens zijn hoge verbrandingswaarde vaak toegevoegd aan raketbrandstoffen. Er komt nl. veel energie vrij als magnesiumverbindingen ontstaan. Magnesium kan gebruikt worden om andere metalen uit hun verbindingen te verdrijven, b.v. bij de bereiding van zuiver uranium en titaan. Met kokend water ontwikkelt magnesium langzaam waterstof; in zuren is het oplosbaar, in alkaliën niet. Het is een krachtig reductiemiddel.
Aangestoken magnesiumlint brandt in waterdamp door.
LANDBOUW
Magnesium is een voor de plantengroei onmisbaar element. Het is één van de bouwstoffen van het bladgroen en is dus van veel belang voor een goed verloop van de koolstofassimilatie. Verder schijnt het een rol te spelen bij het vervoer van fosfaten en koolhydraten in de plant. Bij magnesiumgebrek wordt het blad tussen de nerven pleksgewijs geel (bij granen de tijgering van het blad).
Een voldoende hoog magnesiumgehalte in het gras is verder van belang voor de gezondheid van het vee; het voorkomt nl. hypomagnesemie, een te laag magnesiumgehalte van het bloedserum van de koe. Hypomagnesemie moet worden voorkomen, omdat het kopziekte bij de koe kan veroorzaken en de melkgift ongunstig beïnvloedt.
MAGNESIUMLEGERINGEN
Legeringen van magnesium met aluminium, zink en mangaan zijn zeer licht (volumieke massa 1800 kg/m3). Zij worden toegepast in constructies waarvan het gewicht zo gering mogelijk moet zijn (vliegtuigbouw, handboormachines, handmotorzagen). De sterkte en de taaiheid van deze legeringen is tamelijk goed, b.v. voor de legering 90,8 % Mg, 6 % Al, 3 % Zn en 0,2 % Mn is de treksterkte ca. 250 N/mm2 en de rek 11 %. De corrosiebestendigheid is minder goed. Daarom wordt vaak een oppervlaktebehandeling met bichromaat toegepast.
METALLURGIE
De verschillende processen, die worden gebruikt om het materiaal te winnen, kunnen in twee groepen worden ondergebracht:
1. elektrolyse van het gesmolten magnesiumchloride;
2. thermische reductie van het magnesiumoxide. Voor het maken van magnesiumchloride zijn twee processen aangewezen: het elektronproces en het dowproces. Het elektronproces gebruikt gebrande magnesiet die na brikettering met fijn verdeelde kool verhit wordt met chloorgas op 850 °C. Het gesmolten magnesiumchloride versmelt zich op de bodem van de reactiekamer en wordt periodiek afgetapt. Bij het dowproces wordt zeewater als grondstof gebruikt.
Hieruit wordt met kalk magnesiumhydroxide neergeslagen dat met zoutzuur wordt omgezet in magnesiumchloride. Het magnesiumchloride dat bij indampen uitkristalliseert met kristalwater moet zorgvuldig worden verhit om te voorkomen dat zoutzuur vervluchtigt, waardoor magnesiumoxide ontstaat dat bij de volgende behandeling storend werkt. Het magnesiumchloride wordt geëlektrolyseerd bij 670-730 °C in een bad dat uit 25-30 % magnesiumchloride, 15 % calciumchloride en 50—60 % natriumchloride bestaat, waarbij magnesium aan de kathode wordt gevormd. Als reductiemiddel voor het thermische proces wordt calciumcarbide, aluminium, ferrosilicium of kool gebruikt. De grondstof, gebrande magnesiet of dolomiet, is een oxide dat een zeer hechte verbinding vormt, zodat de reductie alleen door toepassing van speciale technieken mogelijk is. Hoge temperatuur, vacuüm en bijzondere afkoelingstechnieken zijn nodig voor een goed rendement.
Deze omstandigheden maken het proces veel kostbaarder dan het elektrolytische. Wil men het magnesium als zodanig gebruiken dan moet het produkt dat door elektrolyse verkregen is een nazuivering ondergaan.
