Usos y propiedades del magnesio

Descubrimiento e importancia cultural-histórica del magnesio

El magnesio lleva el nombre de la región Magnesia (ahora Magnisia) en Grecia. Ya en 1755, Scot Joseph Black describió las sales de calcio y magnesio. Una representación clara de los elementos pero no fue posible en su tiempo. Solo el inglés Humphry Davy tuvo éxito en 1808 por medio de la escisión electrolítica del óxido de magnesio. A esta forma metálica todavía muy contaminada la llamó “Magnium”. Solo más tarde Magnesium recibió su nombre actual, para evitar una posible confusión con el manganeso. Casi exactamente veinte años después, los métodos preparatorios fueron tan refinados que Bussy y Liebig pudieron exhibir magnesio de alta pureza

En el período alrededor de 1890, finalmente comenzó con la producción a gran escala del metal.

¿Dónde se encuentra el magnesio?

El magnesio es el segundo metal alcalinotérreo más abundante después del calcio. Es el elemento más frecuente en la corteza terrestre, representando alrededor del dos por ciento en peso. El elemental no se encuentra en la naturaleza, sino solo en compuestos como carbonatos, silicatos y sulfatos. Como dolomita, un carbonato de calcio y magnesio (CaCO3 x MgCO3), forma cadenas montañosas enteras. El magnsio es un metal no ferroso ligero. Otros minerales de magnesio importantes son: carbonatos de magnesio como la magnesita (alcohol amargo); Silicatos tales como olivina, serpentina; Sulfatos de magnesio como la kieserita y cloruros como la carnallita. También se encuentran grandes cantidades de sales de magnesio en los océanos, donde se presenta como cloruro.

Propiedades fisicoquímicas del magnesio

El magnesio es un metal relativamente suave, plateado y brillante. Es muy ligero y bien elástico. El metal gradualmente llena el aire con una capa de óxido gris que lo protege de futuras reacciones. Si el metal ligero se calienta, se quema con una llama blanca muy brillante a óxido de magnesio, que es difícil de extinguir. Reacciona con ácidos para liberar hidrógeno gaseoso; No es atacado por lejías. El magnesio es un buen conductor de electricidad, con una conductividad de solo un tercio de la del cobre. Al igual que los otros elementos de su grupo, solo tiene el estado de oxidación +2 debido a su configuración electrónica en los compuestos.

  • MASA ATÓMICA RELATIVA: 24,305
  • PUNTO DE FUSIÓN: 648.8 ° C
  • PUNTO DE EBULLICION: 1107 ° C
  • DENSIDAD: 1.74 g / cm³
  • NÚMEROS DE OXIDACIÓN: 2
  • RADIO ATÓMICO: 160 pm
  • RADIO IÓNICO: 78 pm (+2)
  • CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA: 0.224 μW-1cm-1

Recuperación industrial

Dos procesos son importantes para la producción de magnesio puro. Lo más importante es la producción por electrólisis de sal fundida de cloruro de magnesio anhidro, que se obtiene mediante el llamado proceso DOW a partir del agua de mar. (Precipitación de hidróxido de magnesio mediante la adición de leche de cal y posterior conversión en cloruro de magnesio mediante la adición de ácido clorhídrico).

El hidróxido de magnesio se puede convertir en cloruro de magnesio por calcinación o por calentamiento vigoroso, primero en óxido de magnesio y luego con la adición de carbón y cloro en los hornos. La electrólisis de fusión posterior se lleva a cabo a aproximadamente 800 ° C y 5-7 voltios con la adición de cloruro de potasio y cloruro de calcio para reducir el punto de fusión. La producción de magnesio consume relativamente energía, sin embargo, el metal puede reciclarse una y otra vez sin pérdida de calidad.

Según el segundo método, el magnesio se produce mediante la reducción térmica del óxido de magnesio. El proceso tiene lugar en hornos eléctricos a aproximadamente 2000 ° C. Los agentes reductores adecuados son coque y carburo de calcio.

Usos del magnesio en productos

El magnesio puro apenas se usa en la técnica debido a su baja dureza y alta susceptibilidad a la corrosión. Sin embargo, las aleaciones de magnesio, como el aluminio, se caracterizan por su baja densidad, alta resistencia y resistencia a la corrosión. Por lo tanto, estos se utilizan a menudo para la construcción de vehículos de motor, aviones, barcos y componentes de máquinas. Con densidades de 1.3 a 1.9 g / cm³, las aleaciones técnicas de magnesio son los materiales metálicos de construcción más livianos.

Aspectos como la disponibilidad prácticamente ilimitada y, en principio, la buena reciclabilidad también apuntan a una posición superior de las aleaciones de magnesio en el contexto de futuros desarrollos en la construcción de máquinas y vehículos.

Importancia económica

La producción mundial de magnesio en 2018 fue de aproximadamente un millón y medio de toneladas. Los principales productores son China (el mayor productor con diferencia), Estados Unidos, Israel, Rusia y Kazajstán.

¿Cómo se recicla el magnesio?

El magnesio se puede reciclar sin pérdida de calidad. Sin embargo, debido a la susceptibilidad a la oxidación del magnesio, el reciclaje de la chatarra de magnesio es un proceso muy exigente y, por lo tanto, no se usa ampliamente.

La fundición a presión es el proceso más común para producir una aleación de magnesio. Los rechazos resultantes pueden reciclarse casi por completo mediante el reciclaje en el proceso de producción. Pero también las virutas de magnesio y la escoria pueden reciclarse en un proceso complejo. Un sistema de reciclaje de circuito cerrado puede reducir la necesidad de material primario hasta en un 50 por ciento. Dependiendo del método, el uso de energía varía. El requerimiento de energía en el proceso de fusión es solo alrededor del 50 por ciento de la energía requerida para la destilación.

Gran parte del aluminio en circulación se recicla a través del reciclaje establecido de aleaciones de aluminio y magnesio. Además, se recicla Neuschrott de magnesio limpio y compacto en lugar de la composición conocida.

Los requisitos previos esenciales para un mayor aumento en la tasa de reciclaje son el marcado del material y un diseño amigable con el reciclaje, que permite el desmantelamiento de piezas compactas y de baja contaminación.