Magnezyum

Özellikler

Magnezyum, sembolü "Mg" ve atom numarası 12 olan kimyasal bir elementtir. Periyodik tablonun ikinci sütunundaki (grup 2 veya alkali toprak metaller) diğer beş element ile fiziksel özellikleri açısından benzerlik gösteren parlak gri renkte ve katı yapıda bir elementtir.

Magnezyum, tüm toprak alkali metaller arasında en düşük erime noktasına (649.85 °C) ve en düşük kaynama noktasına (1,089.85 °C) sahiptir. Havayla temas ettiğinde hafifçe kararır, ancak diğer ağır alkali toprak metallerinin aksine, oksijensiz bir ortamda saklamaya gerek yoktur; çünkü magnezyum, koruyucu bir oksit tabaka kaplamaya sahiptir.

Bulunma Sıklığı ve Üretimi

Magnezyum, evrende en çok bulunan dokuzuncu element olup Dünya'da dördüncü sıradadır. Gezegenin kütlesinin %13'ünü ve gezegenin mantosunun büyük bir bölümünü oluşturur. Sodyum ve klordan sonra deniz suyunda çözünmüş halde bulunan en yaygın üçüncü elementtir.^[1]

Magnezyum, molaritede demir ile yedinci sırayı paylaşmaktadır. Büyük manyezit, dolomit ve diğer mineral birikintilerinde ve magnezyum iyonunun çözünebildiği maden sularında bulunur. 60'tan fazla mineralde magnezyum bulunmasına rağmen; yalnızca dolomit, manyezit, brusit, karnalit, talk ve olivin ticari öneme sahiptir. Mg²⁺ katyonu, deniz suyunda en bol bulunan ikinci katyondur bu da deniz suyu ve deniz tuzunu magnezyum için çekici ticari kaynaklardan biri haline getirir.

Magnezyumunu çıkartırken, magnezyum hidroksit çökeltisi oluşturmak için deniz suyuna kalsiyum hidroksit eklenir. Yıllık üretimi 2017 yılında yaklaşık 1.100 kiloton olup, Çin'de (930 kiloton) ve Rusya'da (60 kiloton) üretilmektedir.^[2] Çin, metali elde etmek için neredeyse tamamen silikotermik Pidgeon sürecini kullanmaktadır.^[3]

Uygulama ve Kullanım Alanları

Metal olarak

Magnezyum, demir ve alüminyumdan sonra en çok kullanılan üçüncü metaldir.^[4] Magnezyumun ana uygulamaları sırasıyla; alüminyum alaşımları, kalıp döküm (çinko ile alaşımlı), demir ve çelik üretiminde kükürdün giderilmesi ve Kroll işleminde titanyumun üretilmesidir.^[5] Magnezyum, malzemelerin ağırlığını azaltmak için alüminyum alaşımlarına eklenir. Magnezyum ayrıca, süper güçlü hafif malzemelerde ve alaşımlarda kullanılır. Örneğin, silisyum karbür nanopartiküller ile birleştirildiğinde son derece yüksek mukavemete sahip olur.^[6]

Uçaklarda

Wright Aeronautical, II. Dünya Savaşı dönemi Wright R-3350 Duplex Cyclone havacılık motorunda bir magnezyum karter kullanıldı. Magnezyumdan oluşan bu karter, Boeing B-29 Superfortress ağır bombardıman uçağının ilk modellerinde kullanılmaktaydı ve olası bir motor yangını durumunda, ciddi bir sorun teşkil ediyordu. Ortaya çıkan yanma sıcaklığı 3.100 °C gibi değerlere ulaşabildiğinden olası bir yangının, kanat direklerini gövdeden ayırma tehlikesi vardı.^{[7] [8]}

Otomobillerde

Porsche, 1971'de Le Mans'ı kazanan 917/053 modelinde magnezyum alaşımlı şaseler kullandı ve ağırlık avantajı nedeniyle motor blokları için magnezyum alaşımlarını kullanmaya devam ediyor. Volkswagen Grubu, motor bileşenlerinde uzun yıllardır magnezyum kullanmaktadır. Mitsubishi Motors, direksiyon arkası vites kolları için magnezyum kullanmaktadır.

Elektroniklerde

Magnezyum, düşük yoğunluğu, mekanik ve elektriksel özellikler nedeniyle; cep telefonlarının, dizüstü bilgisayarların ve tabletlerin, kameraların ve diğer elektronik bileşenlerin üretiminde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Tarihi

1618'de İngiltere'deki Epsom'da bir çiftçi ineklerine bir kuyudan su vermeye çalıştı. İnekler suyun acı tadı yüzünden içmeyi reddettiler, ancak çiftçi ineklerin vücudundaki suyun yaraları ve kızarıklıkları iyileştirdiğini fark etti. Madde Epsom tuzları olarak tanındı ve ünü yayıldı.^[11]Metalin kendisi ilk olarak 1808'de İngiltere'de magnezya ve cıva oksit karışımı üzerinde elektroliz kullanan Sir Humphry Davy tarafından izole edildi. Davy'nin bir isim için ilk önerisi magniumdu, ancak günümüzde magnezyum adı kullanılmaktadır.

Etimolojisi

Magnezyum adı, günümüzde Türkiye Manisa'da bulunan ve eskiden "Magnesia" ya da "Magnesia ad Sipylum" denilen bir bölgede yaşayan Magnetes kabilesi için söylenen Yunanca sözcükten gelmektedir.^{[9], [10]}

Önlem ve Güven

Magnezyum, metal ve alaşımları patlama tehlikesi barındırır. Erimiş, toz veya saf hallerinde son derece yanıcıdırlar. Yanan veya erimiş magnezyum suyla şiddetli bir şekilde reaksiyona girer. Toz magnezyumla çalışırken, güvenlik gözlükleri ve UV filtreleri (kaynakçılar gibi) kullanılır çünkü magnezyum yakıldığında insan gözünün retinasına kalıcı olarak zarar verebilecek ultraviyole ışık üretir.^[10]

Magnezyum, suyu indirgeyip son derece yanıcı hidrojen gazı salabilir. Salınan hidrojen gazı, yangını yoğunlaştırır. Bu nedenle su, magnezyum yangınlarını söndüremez. Magnezyum, aynı şekilde karbondioksit ile reaksiyona girerek magnezyum oksit ve karbon oluşturur. Bu nedenle karbondioksit de, magnezyum yangınlarını söndürmek yerine daha çok alevlendirir. Yanan magnezyum ise, D Sınıfı kuru kimyevi tozlu yangın söndürücü kullanılarak veya kum ile boğularak söndürülebilir.^[11]

İlginç Bilgiler ve Diğer

• Magnezyumun ekşi bir tadı vardır. Maden suyundaki küçük miktarlarda magnezyum, ona bu ekşi tadı verir.
• Magnezyum, insan vücudunda en çok bulunan 11. elementtir. Hücrelerinizin her birinde magnezyum vardır.
• Vücudunuzda bulunan magnezyumun %60'ı iskelet sisteminizde bulunur.
• Magnezyum çok parlak bir şekilde yanar ve havai fişeklerde beyaz parıltılar yapmak için kullanılır.
• Bazı plastiklere ateşe dayanıklı olmaları için magnezyum hidroksit eklenir.^[12]