Mg, химический элемент II группы периодической системы Менделеева, атомный номер 12, атомная масса 24,305. Природный М. состоит из трёх стабильных изотопов: 24 Mg (78,60% ), 25 Mg (10,11%) и 26 Mg (11,29%). М. открыт в 1808 Г. Дэви, который подверг электролизу с ртутным катодом увлажнённую магнезию (давно известное вещество); Дэви получил амальгаму, а из неё после отгонки ртути — новый порошкообразный металл, названный магнием. В 1828 французский химик А. Бюсси восстановлением расплавленного хлорида М. парами калия получил М. в виде небольших шариков с металлическим блеском.
Распространение в природе. М. — характерный элемент мантии Земли, в ультраосновных породах его содержится 25,9% по массе. В земной коре М. меньше, средний кларк его 1,87%; преобладает М. в основных породах (4,5%), в гранитах и других кислых породах его меньше (0,56%). В магматических процессах Mg 2+ — аналог Fe 2+ , что объясняется близостью их ионных радиусов (соответственно 0,74 и 0,80 Å). Mg 2+ вместе с Fe 2+ входит в состав оливина, пироксенов и других магматических минералов.
МАГНИЙ | В каких продуктах содержится магний? — Доктор 24
Минералы М. многочисленны — силикаты, карбонаты, сульфаты, хлориды и другие (см. Магниевые руды). Более половины из них образовались в биосфере — на дне морей, озёр, в почвах и т. д.; остальные связаны с высокотемпературными процессами.
В биосфере наблюдается энергичная миграция и дифференциация М.; здесь главная роль принадлежит физико-химическим процессам — растворению, осаждению солей, сорбции М. глинами. М. слабо задерживается в биологическом круговороте на континентах и с речным стоком поступает в океан. В морской воде в среднем 0,13% М. — меньше, чем натрия, но больше всех других металлов.
Морская вода не насыщена М. и осаждения его солей не происходит. При испарении воды в морских лагунах в осадках вместе с солями калия накапливаются сульфаты и хлориды М. В илах некоторых озёр накапливается доломит (например, в озере Балхаш). В промышленности М. получают в основном из доломитов, а также из морской воды.
Физические и химические свойства. Компактный М. — блестящий серебристо-белый металл, тускнеющий на воздухе вследствие образования на поверхности окисной плёнки. М. кристаллизуется в гексагональной решётке, а = 3,2028 Å, с = 5,1998 Å. Атомный радиус 1,60 Å, ионный радиус Mg 2+ 0,74 Å. Плотность М. 1,739 г/см 3 (20 °С); tпл 651 °С; tkип 1107 °С.
Удельная теплоёмкость (при 20 °С) 1,04×10 3 дж/(кг·К), то есть 0,248 кал/(г·°С); теплопроводность (20 °С) 1,55×10 2 вт/(м·К), то есть 0,37 кал/(см·сек·°С); термический коэффициент линейного расширения в интервале 0—550 °С определяется из уравнения 25,0×10 -6 + 0,0188 t. Удельное электрическое сопротивление (20 °С) 4,5×10 -8 ом·м (4,5 мком·см). М. парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость + 0,5×10 -6 , М. — относительно мягкий и пластичный металл; его механические свойства сильно зависят от способа обработки. Например, при 20 °С свойства соответственно литого и деформированного М. характеризуются следующими величинами: твёрдость по Бринеллю 29,43×10 7 и 35,32× 10 7 н/м 2 (30 и 36 кгс/мм 2 ), предел текучести 2,45×10 7 и 8,83×10 7 н/м 7 (2,5 и 9,0 кгс/мм 2 ), предел прочности 11,28×10 7 и 19,62×10 7 н/м 2 (11,5 и 20,0 кгс/мм 2 ), относительное удлинение 8,0 и 11,5%.
Магний — самый горячий металл на Земле!
Конфигурация внешних электронов атома М. 3s 2 . Во всех стабильных соединениях М. двухвалентен. В химияеском отношении М. — весьма активный металл. Нагревание до 300—350 °C не приводит к значительному окислению компактного М., так как поверхность его защищена окисной плёнкой, но при 600—650 °C М. воспламеняется и ярко горит, давая Магния окись и отчасти нитрид Mg3N2.
Последний получается и при нагревании М. около 500 °С в атмосфере азота. С холодной водой, не насыщенной воздухом, М. почти не реагирует, из кипящей медленно вытесняет водород; реакция с водяным паром начинается при 400 °C. Расплавленный М. во влажной атмосфере, выделяя из H2O водород, поглощает его; при застывании металла водород почти полностью удаляется. В атмосфере водорода М. при 400—500 °C образует MgH3.
М. вытесняет большинство металлов из водных растворов их солей; стандартный электродный потенциал Mg при 25 °С — 2,38 в. С разбавленными минеральными кислотами М. взаимодействует на холоду, но в плавиковой кислоте не растворяется вследствие образования защитной плёнки из нерастворимого фторида MgF2.
В концентрированной H2SO4 и смеси её с HNO3 М. практически нерастворим. С водными растворами щелочей на холоду М. не взаимодействует, но растворяется в растворах гидрокарбонатов щелочных металлов и солей аммония. Едкие щёлочи осаждают из растворов солей М. гидроокись Mg(OH)2, растворимость которой в воде ничтожна. Большинство солей М. хорошо растворимо в воде, например Магния сульфат; мало растворимы MgF2, MgCO3 (см. Магния карбонат), Mg3(PO4)2 и некоторые двойные соли.
При нагревании М. реагирует с галогенами, давая галогениды; с влажным хлором уже на холоду образуется MgCl2. При нагревании М. до 500—600 °С с серой или с SO2 и H2S может быть получен сульфид MgS, с углеводородами — карбиды MgC2 и Mg2C3. Известны также силициды Mg2Si, Mg3Si2, фосфид Mg3P2 и другие бинарные соединения.
М. — сильный восстановитель; при нагревании вытесняет другие металлы (Be, Al, щелочные) и неметаллы (В, Si, С) из их окислов и галогенидов. М. образует многочисленные металлоорганические соединения, определяющие его большую роль в органическом синтезе (см. Магнийорганические соединения). М. сплавляется с большинством металлов и является основой многих технически важных лёгких сплавов.
Получение и применение. В промышленности наибольшее количество М. получают электролизом безводного хлорида MgCl2 или обезвоженного карналлита KCl×MgCl2×6H2O (см. Магния хлорид). В состав электролита входят также хлориды Na, К, Са и небольшое количество NaF или CaF2.
Содержание MgCl2 в расплаве — не менее 5—7%; по мере хода электролиза, протекающего при 720—750 °С, проводят корректировку состава ванны, удаляя часть электролита и добавляя MgCl2 или карналлит. Катоды изготовляют из стали, аноды — из графита.
Расплавленный М., всплывающий на поверхность электролита, периодически извлекается из катодного пространства, отделённого от анодного перегородкой, не доходящей до дна ванны. В состав чернового М. входят до 2% примесей; его рафинируют в тигельных электрических печах под слоем флюсов и разливают в изложницы. Лучшие сорта первичного М. содержат 99,8% Mg. Последующая очистка М. проводится сублимацией в вакууме: 2—3 сублимации повышают чистоту М. до 99,999%. Анодный хлор после очистки используется для получения безводного MgCl2 из Магнезита, тетрахлорида титана TiCl4 из двухокиси TiO2 и других соединений.
Другие способы получения М. — металлотермический и углетермический. По первому брикеты из прокалённого до полного разложения доломита и восстановителя (ферросилиция или силикоалюминия) нагревают при 1280—1300 °С в вакууме (остаточное давление 130—260 н/м 2 , то есть 1—2 мм рт. ст.). Пары М. конденсируют при 400—500 °С. Для очистки его переплавляют под флюсом или в вакууме, после чего разливают в изложницы. По углетермическому способу брикеты из смеси угля с окисью М. нагревают в электропечах выше 2100 °С; пары М. отгоняют и конденсируют.
Важнейшая область применения металлического М. — производство сплавов на его основе (см. Магниевые сплавы). Широко применяют М. в металлотермических процессах получения трудновосстанавливаемых и редких металлов (Ti, Zr, Hf, U и других), используют М. для раскисления и десульфурации металлов и сплавов. Смеси порошка М. с окислителями служат как осветительные и зажигательные составы. Широкое применение находят соединения М.
Лит.: Стрелец Х. Л., Тайц А. Ю., Гуляницкий Б. С., Металлургия магния, 2 изд., М., 1960; Ulbmann Encykiopädie der technischen Chemie, 3 Aufl., Bd 12, Münch. — В., 1960.
Источник: Большая советская энциклопедия на Gufo.me
Значения в других словарях
Источник: gufo.me
Геохимия магния
Магний является достаточно распространенным элементом в природе и занимает 8-е место (2,35% веса земной коры), а среди конструкционных материалов по масштабам применения он уступает лишь алюминию и железу. Магния в земной коре в четыре раза больше, чем титана, в двадцать с лишним раз больше, чем меди, в 1100 раз больше, чем свинца, но вчетверо меньше, чем алюминия, в два раза меньше, чем железа.
В чистом виде магний представляет собой легкий и прочный серебристо-белый металл плотностью 1,74 г/см 3 , с температурой плавления 651° С, который на воздухе быстро покрывается защитной окисной пленкой.
В свободном виде в природе он отсутствует и находится в составе различных соединений. Число минералов магния составляет около 200, из них около 100 гипергенных.
Магний характерен как для глубинных образований земной коры (ультраосновные породы содержат 25,9% магния, что превышает кларк литосферы — 1,87%), так и для зоны гипергенеза, где он накапливается преимущественно в конечных водоемах стока — океанах, морях и озерах. Миграция происходит в виде хорошо растворимых сульфатов и хлоридов. Магний имеет много общих черт с другими наиболее подвижными и дисперсными элементами — натрием, калием, хлором, бромом, йодом. Ион магния (Mg 2+ ) придает растворам горький вкус. Галогениды магния, за исключением MgF2, сильно гигроскопичны и на воздухе расплываются.
Магний необходим и животным, и растениям. При его дефиците развивается тяжелое заболевание — травяная тетания. Так же вреден его избыток.
Магний — необходимая составная часть красящего вещества растений — хлорофилла, играющего важную роль в процессах усвоения углекислоты. В состав хлорофилла входит до 2% его. По подсчетам ученых, в хлорофилле растений нашей планеты находится 100 млрд т магния. Без него нет хлорофилла, а без хлорофилла не было бы жизни на Земле.
Источник: natural-museum.ru
Магний
Магний – необходимый для растений питательный элемент, в природе встречается повсеместно. Является действующим веществом простых и сложных магниевых и магнийсодержащих удобрений, содержится в органических и известковых удобрениях. Применяется для известкования кислых почв, внесения в почву весной перед посевом и некорневых подкормок.
Показать все
- Физические и химические свойства
- Содержание в природе
- Содержание магния в различных типах почв
- Песчаные и супесчаные почвы
- Кислые и сильно кислые почвы
- Почвы с реакцией, близкой к нейтральной
- Дерновые и подзолистые почвы
- Красноземы и подзолистые почвы
- Роль в растении
- Биохимические функции
- Недостаток (дефицит) магния в растениях
- Избыток магния
- Содержание магния в различных соединениях
- Способы применения магниевых удобрений
- Доломитовая мука
- Полуобожженный доломит
- Карбонат магния (магнезит)
- Дунитовая мука и магниевый змеевик (серпентинит)
- Аммошенит
- Сульфат магния (энеолит), кизерит
- Каинит
- Плавленый магниевый фосфат (ПМФ)
- Магний-аммонийфосфат (МАФ)
- Эффект от применения магнийсодержащих удобрений
- Зерновые, картофель, корнеплоды сахарной свеклы, зеленая масса кукурузы, сено многолетних трав, чайный лист
В конце XVII века в Англии исследователи взяли на изучение воду из одного минерального источника. При ее выпаривании на стенках сосуда образовывалась белая корочка некоего вещества, названного эпсомской солью и оказавшегося сульфатом магния. В 1808 году Гемфри Дэви получил и чистый магний, который стал использоваться в синтезе других, очень многочисленных соединений. В итоге элемент нашел применение в медицине (магнезия является слабительным и снижает артериальное давление, оксид магния уменьшает кислотность желудочного сока), фотографии (стружка из этого металла использовалась для получения фотовспышки), пиротехнике (смеси магния с окислителями горючи и взрывоопасны), технике (из него готовят легкие сплавы, применяемые в авиационной промышленности и ракетостроении), косметологии (он входит в состав талька). Немаловажен магний и для живых организмов. В организме человека его содержится порядка 19 граммов, и он участвует в осуществлении многих физиологических процессов в животных и растительных клетках. [6]
Магний
Физические и химические свойства
Магний (Magnesium), Mg – химический элемент главной подгруппы II группы периодической системы Менделеева. Атомный номер – 12. Атомная масса – 24,31. [2]
В природе присутствует в виде трех изотопов. Основная масса – изотоп Mg 21 (78,6 %), гораздо меньше – Mg 25 (10,11 %) и Mg 28 (11,29 %). Есть три искусственно полученных изотопа магния: Mg 23 и Mg 27 имеют очень короткий период полураспада (несколько секунд), а Mg 28 – 21,2 час. Последний изотоп используется как индикатор при биологических исследованиях.
Во всех стойких соединения магний двухвалентен, но в растениях обнаруживается и четырехвалентный. [1]
Магний – очень легкий щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. На воздухе быстро покрывается тонким слоем оксида, который защищает его от дальнейшего окисления. Обладает ярко выраженными металлическими свойствами.
- Плотность – 1,74 г/см 3 ;
- Температура плавления – +650 °С;
- Температура кипения – 1095 °С.
Воду магний разлагает медленно, поскольку гидроксид магния – малорастворимое вещество. В кислотах магний растворяется хорошо с выделением водорода. Со щелочами не реагирует. При нагревании на воздухе быстро сгорает. При этом образуется оксид магния MgO и незначительное количество нитрида магния Mg3N2. [2]
Симптомы недостатка магния в растениях, согласно данным: [5] [4]
Культура
Симптомы недостатка
Общий симптом
Пятнистый (межжилковый) хлороз
Картофель
Растения становятся приземистыми, междоузлия укорачиваются, листья темно-зеленые, куполообразные, между жилками и к краям – мелкие коричневые пятнышки, придающие листу бронзовый оттенок. Жилки зеленые
Хлебные злаки
Мраморность и полосатость листьев
Двудольные
Пожелтение участков листа между жилками
Белокочанная капуста
Посветление окраски нижних листьев между жилками.
Жилки становятся желтоватыми и кремовыми.
Листья мраморные. Ткани у жилок – зеленые.
На кислых почвах между жилками красно-фиолетовая окраска, листья морщинистые, сочные, ломкие.
На краях коричневые пятна.
Цветная капуста
Симптомы появляются в период образования головок.
Аналогичны белокочанной капусте.
Томаты
Листья закручиваются вверх, окраска, начиная с нижних, бледно-зеленая, позднее — желтоватая с коричневыми пятнами.
Жилки листьев зеленые, листья ломкие, опадают преждевременно.
На кислых почвах нижние стороны листа сначала становятся фиолетовыми, затем появляются коричневые пятна.
Огурцы
Листья сочные, ломкие, с ясно выраженным хлорозом.
Жилки листа и прилегающие ткани ярко-зеленые.
Лук репчатый
Около вершин листьев – неправильной формы пятна, почти белые.
Окраска в дальнейшем исчезает, лист надламывается и погибает.
Свекла
Симптомы проявляются в фазе 6 – 8 листьев.
Вначале происходит осветление окраски нижних листьев по краям между зелеными жилками. Начиная с верхней части пластинки, затем в этих местах появляются желтоватые пятна, переходящие в коричневые.
При остром голодании пятна сливаются, листья становятся морщинистыми, черешки — ломкими.
Малина
Проявляется на нижних листьях: обесцвечивание каждого листа между жилками начинается с парного верхнего листочка, затем распространяется к основанию листа.
При сильном голодании хлорозные ткани отмирают
Черная смородина
Симптомы проявляются во время созревания ягод.
Хлороз начинается в середине листа между жилками.
Середина старых листьев становиться пурпурно-красной. Жилки и края — зеленые.
Вишня
Симптомы проявляются во время созревания ягод.
Хлороз начинается в середине листа между жилками.
Яблоня
Около основания ростовых побегов текущего года между жилками появляются светло-зеленые или серо-зеленые пятна.
При остром недостатке пятна переходят на листья плодоносящих побегов.
Плоды мелкие, невкусные, плохо созревают.
Морозостойкость побегов уменьшается.
Магний распространен в природе повсеместно. В больших количествах встречается карбонат магния, образует магнезит MgCO3 и доломит MgCO3 • CaCO3. Хлорид и сульфат магния входят в состав калийных минералов – каинита KCl • MgSO4 • 3H2O и карналлита KCl • MgCl2 • 6H2O.
Ион Мg 2+ содержится в морской воде, что придает ей горьковатый вкус. [2]
Земная кора содержит около 2,1 % магния. В массивных горных породах часть магния представлена алюминатами. Незначительное его количество присутствует во фтористых и хлористых соединениях, как сложные бораты и фосфаты.
В почве магний присутствует в виде сульфатов, карбонатов, хлоридов. Однако магниевые силикаты преобладают.
Небольшое количество магния обнаруживается и в органическом веществе почвы.
Песчаные и супесчаные почвы
Кислые и сильно кислые почвы
характеризуются процессом вымывания магния, что требует ежегодного внесения растворимых магниевых удобрений. [1]
Почвы с реакцией, близкой к нейтральной
характеризуются слабым вымыванием магния. Содержание его в таких почвах повышено. Вносится только под культуры, требовательные к данному элементу. [1]
Дерновые и подзолистые почвы
Красноземы и подзолистые почвы
влажных субтропиков нередко страдают от недостатка магния. В большинстве подобных почв легкоподвижного магния содержится менее 10–12 мг на 100 г почвы. Это критическая величина для выращивания культурных растений. [1]
Роль в растении
Биохимические функции
Физиологическая роль магния в растительном организме велика и многообразна. Магний выполняет следующие функции:
- входит в состав хлорофилла;
- в форме фосфатов содержится в нуклидах, фитине, пектиновых веществах;
- в клеточном соке обнаружен неорганический магний;
- содействует обмену веществ в клетке;
- активирует ферментные системы;
- незаменим в процессе дыхания;
- активирует ферментную систему киназ, отвечающую за отщепление фосфорной кислоты от аденозинтрифосфата и переносящую ее на молекулы сахаров и их производных, а также на аминокислоты с образованием новых органических веществ;
- является составной частью коферментов, активирующих деятельность ферментов группы трансфераз;
- активирует ферменты лимонного цикла;
- играет существенную роль в накоплении аскорбиновой кислоты в растениях (ионы магния реагируют с нестойкими диэнольными группами аскорбиновой кислоты, ослабляют или задерживают ее окисление; наиболее сильно стабилизирующее действие магния наблюдается в кислой среде (серная кислота – исключение);
- оказывает существенное влияние на окислительно-восстановительные процессы, протекающие в растениях;
- играет важную роль в синтезе белков;
- усиливает мобильность фосфатов в почве и поступление их в ткани растения;
- содействует включению фосфатов в органические соединения, что повышает степень использования фосфора растениями из удобрений и почвы;
- содействует восстановительным процессам и оказывает положительное влияние на биосинтез восстановленных соединений органики (каучука, эфирных масел);
- существенно увеличивает образование углеводов в растениях;
- способствует стабилизации коллоидных систем;
- повышает тургор клеток;
- способствует высвобождению связанной в почве воды.
Магний необходим не только растениям с зеленым пигментом, но и бесхлорофильным организмам. У плесневелых грибов магний отвечает за спорообразование, специфическую роль играет данный элемент и в процессе молочнокислого брожения. [1]
Недостаток (дефицит) магния в растениях
Недостаток магния провоцирует повышение у растений окислительного потенциала. Активность пероксидазы в листьях растений, страдающих дефицитом магния, превосходит таковую в листьях растений, обеспеченных этим металлом. Усиление окислительных процессов приводит к разрушению хлорофилла. [1]
Недостаток магния тормозит синтез хлорофилла, поэтому главный внешний признак данного процесса – пятнистый (межжилковый) хлороз листьев. [4]
Однако при общей схожести симптомов недостатка магния у разных видов растений имеются свои особенности.
Признаки недостатка магния у картофеля начинают проявляться на нижних листьях, а затем распространяются на верхние – они приобретают желтовато-зеленый цвет. При применении натрийсодержащих удобрений на сильнокислых почвах картофель усиливает признаки недостатка магния. Признаки сохраняются (проявляются) и при внесении навоза.
У свеклы при одновременном избытке марганца и недостатке магния по краям листьев проступают коричневые пятна, листья становятся ломкими, опадают, кусты внизу оголяются. [5]
Источник: www.pesticidy.ru