Magnesium

Magnesium, Symbol Mg: chemisches Element der Kernladungszahl 12; Atommasse 24,305; Wertigkeit +2. Magnesium ist in der Natur weit verbreitet in den Mineralen Magnesit und den Silikaten Serpentin, Olivin, Talk, Asbest, Meerschaum unter anderem. Als Bestandteil des Chlorophylls ist es für grüne Pflanzen lebensnotwendig.

Magnesium ist ein sehr unedles, silberglänzendes Leichtmetall, das an der Luft durch eine dünne Oxidschicht vor weiterer Oxydation geschützt wird. Es verbrennt mit intensiv weißem Licht zu Magnesiumoxid. Wasserdampf wird durch Magnesium zu Wasserstoff reduziert, weshalb Magnesiumbrände nicht mit Wasser gelöscht werden dürfen (Explosionsgefahr); anzuwenden ist trockener Sand. Magnesium löst sich leicht in Säuren, nicht in Alkalien. Es wird legiert (mit bis zu 10% Aluminium, Zink, Mangan unter anderem) im Leichtbau, besonders Flugzeugbau, eingesetzt, ferner für pyrotechnische Effekte. Rohstoffe für die Magnesiumgewinnung sind Carnallit, Magnesit, Dolomit und Magnesiumchlorid Laugen der Kaliwerke. Bei der elektrolytischen Magnesiumgewinnung wird der Magnesit erhitzt, wobei Magnesiumoxid und Kohlendioxid entstehen. Das Magnesiumoxid wird mit Kohlenstoff und Chlor zu Magnesiumchlorid und Kohlenmonoxid umgesetzt. Dem Magnesiumchlorid wird Flussspat zugesetzt, und bei 700 °C erfolgt dann die Schmelzflusselektrolyse (Elektrolyse) zur eigentlich Magnesiumgewinnung. Bei der elektrothermischen Magnesiumgewinnung wird Magnesit durch Brennen in Magnesiumoxid umgesetzt, das in einem Elektroofen bei 2000°C durch Kohlenstoff zu dampfförmigem Magnesium reduziert wird; anschließend erfolgt die Kondensation des Magnesiumdampfes. Elementares Magnesium wurde erstmals 1808 von H. Davy durch Schmelzelektrolyse gewonnen.

Magnesiumorganische Verbindungen: organische chemische Verbindungen mit Magnesium-Kohlenstoff-Bindung, zum Beispiel das feste,-ätherlösliche, im Vakuum sublimierbare Dimethylmagnesium. besonders wichtig für chemische Synthesen sind die auch als «Grignard-Verbindungen» bezeichneten Alkyl- und Aryl Magnesium vom Typ R-MgX (X = Halogen).

Magnesiumverbindungen: Stoffe, in denen Magnesium, meist als Mg2+-Ion, chemisch gebunden ist. Magnesiumverbindungen fallen als Nebenprodukt bei der Kalisalzverarbeitung an. Die nachstehend beschriebenen Magnesiumverbindungen sind farblos. Sie sind teils leicht wasserlöslich (Bromid, Chlorid, Jodid, Nitrat, Sulfat), teils lösen sie sich schwer in Wasser (Fluorid, Hydroxid, Oxid, Phosphat, Carbonat und die Silikate). Magnesiumchlorid ist im Carnallit enthalten. Das Hexahydrat ist stark hygroskopisch und verursacht das Feuchtwerden von Kochsalz. Magnesiumhydroxid fällt aus Magnesiumsalzlösungen bei Zusatz von Alkalilaugen als flockiger Niederschlag aus. Magnesiumkarbonat kommt als Magnesit und im Dolomit vor; es löst sich in kohlendioxidhaltigem Wasser unter Bildung von Magnesiumhydrogenkarbonat das einen Teil der Wasserhärte verursacht. Magnesiumoxid, Magnesia ist ein weißes, lockeres Pulver (2800°C); es ergibt durch Sintern feuerfeste Magnesitsteine; mit Magnesiumchloridlösung erhärtet es zu Magnesiabinder. Magnesiumsulfat in der Natur als Kieserit, als Bittersalz sowie auch im Kainit vorkommend, wird als Düngemittel und zur Flammschutzimprägnierung verwendet. Siehe auch magnesiumorganische Verbindungen.