מאפייני מגנזיום, מאפיינים ויישומים

המגנזיום הוא הקל ביותר מכל אלמנטים מתכתיים ומשמש בעיקר למבנים סגסוגות בגלל קל משקלו, כוחו ועמידותו בפני קורוזיה.

ישנם מעל 60 מינרלים שונים שידועים כבעלי תכולת מגנזיום של 20% ומעלה, מה שהופך אותה ליסוד השמיני ביותר בשכבה בקרום כדור הארץ. אך כשמדובר בגופי מים, מגנזיום הופך ליסוד השופע ביותר על פני כדור הארץ. זאת בגלל תכולת המגנזיום המשמעותית במי מלח, הממוצעים כ- 1290 חלקים למיליון (ppm). עם זאת, למרות השפע, ייצור המגנזיום העולמי הוא רק כ 757,000 טון בשנה.

• סמל אטומי: מג
• מספר אטומי: 12
• קטגוריית אלמנטים: מתכת אלקלית
• צפיפות: 1.738 גרם / ס"מ³ (20 מעלות צלזיוס)
• נקודת התכה: 650 ° C
• נקודת רתיחה: 1090 מעלות צלזיוס ב- 1994
• הקשיות של מו: 2.5

מאפייני המגנזיום דומים למתכת האחות שלו אלומיניום. זה לא רק שיש את הצפיפות הנמוכה ביותר של כל אלמנטים מתכתיים, מה שהופך אותו לקל ביותר, אלא שהוא גם חזק מאוד, עמיד מאוד בפני קורוזיה וניתן לעיבוד בקלות.

המגנזיום התגלה כאלמנט ייחודי בשנת 1808 על ידי סר האמפרי דייווי, אך לא יוצר במתכת נוצר עד 1831 כאשר אנטואן בוסי עשה מגנזיום במהלך ניסוי עם מגנזיום מיובש כלוריד.

ייצור מסחרי של מגנזיום אלקטרוליטי החל בגרמניה בשנת 1886. המדינה נותרה המפיקה היחידה עד שנת 1916, אז הובילה הייצור בארצות הברית, בריטניה, צרפת, קנדה ורוסיה לביקוש צבאי למגנזיום (לפיצוציות וכדורי קרב).

ייצור המגנזיום העולמי צנח בין המלחמות, אם כי הייצור הגרמני המשיך בתמיכה בהתרחבות הצבאית הנאצית. הייצור של גרמניה גדל ל 20,000 טון עד שנת 1938, והיווה 60% מהייצור העולמי.

כדי להתעדכן, ארה"ב תמכה ב -15 מתקני ייצור מגנזיום חדשים, ובשנת 1943 התגאה בכושר ייצור של מעל 265,000 טון מגנזיום.

לאחר מלחמת העולם השנייה, ייצור המגנזיום נפל שוב כשמפיקים נאבקים למצוא שיטות חסכוניות להפקת המתכת כדי להפוך את מחירו לתחרותי בעלות האלומיניום.

בהתאם למיקום ולסוג המשאב המשמש, ניתן להשתמש במגוון רחב של שיטות ייצור כדי לעדן מתכת מגנזיום. זה נובע הן מהעובדה שמגנזיום כל כך שופע, מה שמאפשר ייצור במקומות רבים וגם לקטינה יישומי השימוש הסופיים של מתכת כל כך רגישים למחיר כדי לעודד את הקונים לחפש כל הזמן את העלות הנמוכה ביותר האפשרית מקור.

באופן מסורתי, מגנזיום מיוצר מעפרות דולומיט ומגנזיט, וכן מגנזיום כלורי המכיל מלח מלחים (מרבצי מלח המתרחשים באופן טבעי).

בגלל קווי הדמיון שלו עם אלומיניום, מגנזיום יכול לשמש כתחליף עבור יישומי אלומיניום רבים, אם לא לרוב. עם זאת, מגנזיום עדיין מוגבל בעלויות המיצוי שלו, מה שהופך את המתכת ליקרה בכ- 20% מאלומיניום. בגלל תעריפי היבוא של מגנזיום המיוצר על ידי סין, מחירי המגנזיום בארה"ב יכולים להיות כמעט כפוליים מאלומיניום.

למעלה ממחצית המגנזיום משמש בסגסוגות עם אלומיניום, המוערכים בזכות חוזקם, קלילותם ועמידותו לנוצץ, ומשמשים באופן נרחב בחלקי רכב. למעשה, יצרני רכב שונים משתמשים בסגסוגות מגנזיום-אלומיניום יצוק (Mg-Al) כדי לייצר גלגלי היגוי, עמודי הגה, סוגריים תומכים, לוחות מכשירים, דוושות ובתים סעפת כניסה, בין רבים אחרים חלקים. יציקות Mg-Al משמשות עוד לייצור מעטפות הילוכים ומצמד.

חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה הם קריטיים לסגסוגות חלל, כמו גם לתיבות הילוכים של מסוקים ורכבים, שרבים מהם נשענים על סגסוגות מגנזיום.

לפחיות בירה וסודה אין את אותן הדרישות כמו לסגסוגות תעופה וחלל, ובכל זאת משתמשים בכמות קטנה של מגנזיום בסגסוגת האלומיניום היוצרת פחים אלו. למרות השימוש רק בכמות קטנה של מגנזיום לפחית, תעשייה זו היא עדיין הצרכן הגדול ביותר של המתכת.

סגסוגות מגנזיום משמשות גם בתעשיות אחרות בהן קיימים יישומי סגסוגת קלים וחזקים חיוניים, כמו למשל במסורי שרשרת וחלקי מכונות, ובציוד ספורט כמו עטלפי בייסבול ודיג סלילים.

לבד, מתכת מגנזיום יכולה לשמש כמסלק אוויר בתוך ברזל ו ייצור פלדה, כמסנן רדוקציה בהפחתה התרמית של טיטניום, זירקוניום, והפניום, וכמתנודד לייצור ברזל יצוק נודולרי.

שימושים אחרים למגנזיום הם כאנודה להגנה קתודית במכלי אגירה כימיים, צינורות וספינות, ובייצור פצצות התלקחות, פצצות תבערה וזיקוקים.

_{מקורות:}

_{לקבלת היסטוריה יסודית של מגנזיום, אנא עיינו ב היסטוריה של מגנזיום של בוב בראון, הזמינה באתר Magnesium.com. http://www.magnesium.com}

_{USGS. סיכומי סחורות מינרליים: מגנזיום (2011).}

_{מקור: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/}

_{איגוד המגנזיום הבינלאומי. www.intlmag.org}