Magnesium

Magnesium är ett grundämne som tillhör gruppen alkaliska jordartsmetaller.

Magnesium
Nummer 12 Tecken Mg Grupp 2 Period 3 Block s
Be ↑ Mg ↓ Ca Natrium ← Magnesium → Aluminium     [Ne] 3s2             12Mg                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                         Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa	[24,304–24,307][1] u
Utseende	Silvervit
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t.	1,738 g/cm3
– flytande, vid smältpunkten	1,584 g/cm3
Aggregationstillstånd	Fast
Smältpunkt	923 K (650 °C)
Kokpunkt	1 363 K (1 091 °C)
Molvolym	14 × 10−6 m³/mol
Värmevärde	−668 J/(kg × K)
Smältvärme	8,48 kJ/mol
Ångbildningsvärme	132[2] kJ/mol
Specifik värmekapacitet	1 023[3] J/(kg × K)
Molär värmekapacitet	24,869 J/(mol × K)
Ångtryck Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k Te. (K) 701 773 861 971 1 132 1 361
Atomära egenskaper
Atomradie	160 pm
Kovalent radie	141 ± 7 pm
van der Waalsradie	173 pm
Elektronaffinitet	0 kJ/mol
Jonisationspotential	Första: 737,7 kJ/mol Andra: 1 450,7 kJ/mol Tredje: 7 732,7 kJ/mol Fjärde: 10 542,5 kJ/mol (Lista)
Arbetsfunktion	3,66[4] eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration	[Ne] 3s2
e− per skal	2, 8, 2
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd	+2, +1[5][6]
Oxider (basicitet)	MgO (starkt basisk)
Elektronegativitet	1,31 (Paulingskalan) 1,293 (Allenskalan)
Normalpotential	−2,372 [7] V (Mg2+ + 2 e− → Mg)
Diverse
Kristallstruktur	Hexagonal tätpackad (hcp)
Ljudhastighet	4602 m/s
Termisk expansion	24,8 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga	156 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet	22,7 × 106 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet	43,9 nΩ × m (20 °C)
Magnetism	Paramagnetisk
Magnetisk susceptibilitet	1,2 × 10−5[8]
Youngs modul	45 GPa
Skjuvmodul	17 GPa
Kompressionsmodul	45 GPa
Poissons konstant	0,29
Mohs hårdhet	2,5
Brinells hårdhet	260 MPa
Identifikation
CAS-nummer	7439-95-4
EG-nummer	231-104-6
Pubchem	5462224
Historia
Namnursprung	Magnesia, ett distrikt i östra Thessalien i Grekland.[9][10]
Upptäckt	Joseph Black (1755)
Första isolation	Humphry Davy (1808)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Magnesiumisotoper Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP 23Mg {syn.} 11,317 s β+ 4,057 23Na 24Mg 78,99 % Stabil 25Mg 10 % Stabil 26Mg 11,01 % Stabil 27Mg {syn.} 9,458 min β− 2,61 27Al 28Mg {syn.} 20,915 h β− 1,832 28Al
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [11] Brandfarlig
H-fraser	H228, H251, H261
P-fraser	P210, P231+232, P241, P280, P420, P501
EU-märkning av farliga ämnen EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [11] Brandfarlig (F)
R-fraser	R11, R15, R17
S-fraser	S(2), S7/8, S43
NFPA 704 1 0 1
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Egenskaper

Magnesium är en relativt mjuk metall som hör till de alkaliska jordartsmetallerna, och bildar, såsom de övriga metallerna i den gruppen, vätgas i kontakt med sur vattenlösning.

Framställning

Magnesium framställs genom smältelektrolys av magnesiumklorid.

Katod: Mg²⁺ + 2 e^– → Mg

Anod: 2 Cl^– → Cl² + 2e^–

Rent magnesium är på grund av dåliga hållfasthetsegenskaper inte lämpligt som konstruktionsmaterial. Därför legeras det vanligen med aluminium och lite zink. För att minska materialets oxidation tillsätts ibland även beryllium.

Förekomst

Magnesium är relativt vanligt i jordskorpan (det åttonde vanligaste grundämnet) och magnesium finns i 60 olika mineraler. Den största källan för magnesium är havsvatten. Ett sätt att framställa magnesium ur havsvatten är att först fälla ut magnesiumsaltet som hydroxid och sedan låta hydroxiden reagera med saltsyra för att få magnesiumklorid som man sedan gör smältelektrolys av.

I naturen förekommer magnesium inte i gedigen form utan finns i olika salter som Mg²⁺-jon (färglös), främst silikat som hornblände, olivin, talk och asbest, vidare i karbonater som magnesit och dolomit samt i sulfatet kieserit.^[12]

En magnesiumstav

Användningsområden

Magnesium är ett mycket vanligt konstruktionsmaterial som används i lättmetallegeringar. Magnesium eller aluminium används ofta för att reducera ett annat metallsalt för att få fram den metallen istället. Ett exempel på detta är urantillverkning, då reduceras uranoxid till den rena metallen.

UO₂ + 2Mg → U + 2MgO

Magnesiumlegeringar används mycket ofta när andra material blir för tunga i till exempel sportbilar och tävlingscyklar. Magnesium används också i mobiltelefoner och bärbara datorer på grund av sin låga vikt. Andra användningsområden för magnesium är:

• I nödraketer och fyrverkerier.
• Inom pyroteknik (när magnesiummetall och oxiderande ämnen bildar lättantändliga blandningar).
• Förr användes magnesium i blixtljuspulver för fotoblixtar.

Användningsområden för salter

• Magnesiumhydroxid (Mg(OH)₂) används som botemedel mot sura uppstötningar.
• Magnesiumkarbonat (MgCO₃) används av idrottsmän för att förbättra greppet mot fuktiga ytor (till exempel stången vid tyngdlyftning).
• Magnesiumsulfat (MgSO₄) används i mineralsalt som innehåller mindre mängd natriumklorid än vanligt bordssalt.

Historia

Den förste att framställa metalliskt magnesium var engelsmannen Humphry Davy 1808 genom elektrolys av en blandning av magnesium och kvicksilver(II)oxid. Davy föreslog först namnet magnium, men idag gäller namnet magnesium.

Ordet magnesia har använts för basiskt magnesiumkarbonat, samt för brunsten och magnetit efter en fyndort Magnesia i Grekland. Ibland användes beteckningarna magnesia alba och magnesia nigra för magnesium- respektive manganföreningar. I äldre svensk litteratur används ofta ordet talkjord om magnesiumoxid. Under slutet av 1700-talet användes vidare namnet magnesium för metallen mangan, vilket kan leda till viss förvirring.^[13]

Biologisk betydelse

Magnesium är livsviktigt för alla levande organismer och för lite magnesium kan orsaka spasmer och högt blodtryck. För mycket magnesium kan orsaka diarré. Magnesium återfinns i grönsaker som spenat, men det finns också magnesium i nötter och fullkornsprodukter. Magnesium är centralatom i klorofyllmolekyler och är därför livsnödvändigt för fotosyntetiserande organismer. Rekommenderat dagligt intag är för barn 50–200 mg, kvinnor 280 mg, män 280–350 mg. Mer information finns i tabellen över rekommenderat dagligt intag (RDI).

Magnesiumbrist anses kunna ge ångest och depression, ångest kan dessutom öka utsöndringen och därmed behovet av magnesium.^{[källa behövs]}

Det är viktigt att känna till att olika magnesiumföreningar tas upp i olika grad av kroppen. Av magnesiumoxid vilket är vanligt förekommande i magnesiumtillskott tillgodogörs bara en mindre del, medan magnesiumlaktat (receptfritt på apotek), magnesiumcitrat och magnesiumklorid tillgodogörs i hög grad.^[14][15]

Magnesiumintag i olika länder

Sverige

I Livsmedelsverkets senaste rikstäckande undersökning av matvanor i den svenska befolkningen, Riksmaten - 2010-11 (genomförd mellan 2010 och 2011), angavs medelvärdet för intag av magnesium per dag till 305 mg för kvinnor, 364 mg för män och 331 mg för hela gruppen i undersökningen.^[16]

Se även

• Periodiska systemet
• Oxytocinreceptor
• Magnesiumbrist
• Hypermagnesemi

Källor

1. ”CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2019”. IUPAC. https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm. Läst 21 mars 2021.
2. Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
3. Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente., S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
4. Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
5. A. Stasch und C. Jones (2011). "Stable dimeric magnesium(I) compounds: from chemical landmarks to versatile reagents", Dalton Trans. 40: 5659-5672, doi:10.1039/C0DT01831G.
6. Bernath, P. F., Black, J. H., & Brault, J. W. (1985). ”The spectrum of magnesium hydride”. Astrophysical Journal 298: sid. 375. doi:10.1086/163620. ISSN 0004-637X. Arkiverad från originalet den 11 januari 2012. https://web.archive.org/web/20120111053354/http://bernath.uwaterloo.ca/media/24.pdf. Arkiverad 11 januari 2012 hämtat från the Wayback Machine.
7. David R. Lide (red.): Electrochemical Series, sid. 8:22, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis.
8. David R. Lide (red.): Magnetic Susceptibility of the Elements and Inorganic Compounds, sid. 4:144, i: CRC Handbook of Chemistry and Physics, uppl. 90 (internetversion: 2010), CRC Press / Taylor and Francis. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.
9. Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
10. – Online Etymological Dictionary
11. Ur CLP-förordningen gällande CAS-Nr. 7439-95-4 i substansdatabasen GESTIS-Stoffdatenbank hos IFA (Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung) (Kräver JavaScript) (ty, en).
12. Bra Böckers lexikon, 1977
13. Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011
14. J Am Coll Nutr. (1990 Feb). ”Magnesium bioavailability from magnesium citrate and magnesium oxide.”. PubMed 9 (1): sid. 48–55. PMID 2407766. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/2407766. Läst 25 februari 2016.
15. Magnes Res. (2001 Dec). ”Bioavailability of US commercial magnesium preparations.”. PubMed 14 (4): sid. 257–62. PMID 11794633. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11794633. Läst 25 februari 2016.
16. Amcoff, Elisabet m.fl. (2012). Riksmaten - vuxna 2010-11 : Livsmedels- och näringsintag bland vuxna i Sverige. Uppsala: Livsmedelsverket. sid. 106. ISBN 978 91 7714 216 4. http://www.livsmedelsverket.se/globalassets/publikationsdatabas/rapporter/2011/riksmaten_2010_20111.pdf. Läst 3 augusti 2019

Externa länkar

• Wikimedia Commons har media som rör Magnesium.
  Bilder & media