منیزیم چیست؟ ویژگی و کاربردهای آن

فلز منیزیم با نماد شیمیایی Mg و عدد اتمی 12 در گروه دوم جدول تناوبی یعنی فلزهای قلیایی خاکی قرار گرفته است. رنگ این فلز نقره‌ای بوده و ساختار آن هگزاگونال (شش‌گوش) متراکم است. منیزیم به عنوان هشتمین عنصر فراوان در پوسته زمین، یازدهمین عنصر فراوان در بدن انسان و سومین عنصر محلول در آب دریا شناخته می‌شود. این عنصر برای تمام سلول‌های بدن و عملکرد 300 آنزیم ضرروی بحساب می‌آید و کاربرد گسترده‌ای در صنایع دارد.

منیزیم در ۶۰ درصد کانی‌ها یافت می‌شود اما در سیلیکات‌های منیزیم، بروسیت، دولومیت، منیزیت، کارنالیت و الیوین به صورت گسترده وجود دارد.

منیزیم چیست

نام منیزیم (به انگلیسی: Magnesium) از نام شهر قدیمی Magnesia در آسیای کوچک و یا از واژه یونانی Magnesia حوضه‌ای در Thessaly برگرفته شده است. منیزیم به حالت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود اما به صورت ترکیب شده با دیگر عناصر در طبیعت وجود دارد. همچنین شکل فلزی و آزاد آن به صورت مصنوعی از طریق سوزاندن توری سفید و درخشان تولید می‌کنند و اغلب توسط الکترولیز نمک‌های موجود در آب‌های شور تهیه می‌شود.

ویژگی منیزیم

ویژگی‌های خاص متالورژیکی و سبکی منیزیم در مقایسه با سایر فلزات باعث استفاده گسترده آن در صنایع مختلف شده است و روز به روز به کاربردهای آن اضافه می‌شود. خصوصیات این عنصر عبارتند از:

– آلیاژهای این فلز از استحکام خوبی برخوردارند که باعث افزایش نسبت استحکام به وزن این فلز شده است. این ویژگی سبب شده تا از منیزیم در ساخت قطعات مختلف صنایع خودروسازی و هوایی مانند ساخت پوسته جعبه دنده بالگرد استفاده شود.

– چگالی منیزیم 1.7 گرم بر سانتی متر مکعب بوده که این ویژگی آن را، به سبکترین فلز در تولید قطعات صنعتی تبدیل نموده است. از این فلز در ساخت قطعات صنایع حمل و نقل و قطعات متحرک استفاده می‌شود.

– جذب ارتعاشات یکی دیگر از ویژگی‌های منیزیم است. از این ویژگی در صنعت خودروسازی برای مدیرت ارتعاشات استفاده می‌شود.

– منیزیم در برابر امواج الکترو مغناطیس مانند یک سپر قوی عمل می‌کند. این ویژگی در ساخت تجهیزات نظامی، الکترونیکی، سیم‌های انتقال اطلاعات و بدنه گوشی‌های موبایل کاربرد دارد.

– منیزیم در مقایسه با آلومینیوم از نظر پارامترهای مختلف خواص حرارتی مانند گرمای ویژه بالاتر و رسانایی پایین‌تری دارد و از پایداری ابعادی در برابر تغییرات حرارتی برخوردار است. این ویژگی باعث شده تا آلیاژهای منیزیم در فرایند ماشین کاری هنگام گرم و سرد شدن تغییرات ابعادی ناچیزی داشته باشد. این ویژگی ماشین کاری این آلیاژها را آسان‌تر می‌کند.

– از دیگر ویژگی‌های منیزیم در مقایسه با آلومینیوم می‌توان به عدم واکنش با فولاد در بوته و قالب، نیاز به فشار کمتر در دایکست (ریخته‌گری تحت فشار)، سیالیت بالا در ریخته‌گری اشاره نمود. با استفاده از این ویژگی می‌توان قطعه‌ای منیزیمی از دستگاه‌های دایکاست با ظرفیت کمتر استفاده کرد تا قطعه بیشتری در قالب‌های مشابه فولادی تولید نمود.

خواص شیمیایی فلز منیزیم

اگر منیزیم در حالت پودری گرما ببیند و در معرض هوا قرار گیرد آتش گرفته و با شعله سفید رنگی می‌سوزد. منیزیم در ساخت آلیاژهای آلومینیوم – منیزیم به عنوان یک عامل آلیاژ دهنده کاربرد دارد.

محدودیت منیزیم

فلز منیزیم علاوه بر ویژگی‌های خوبی که دارای یکسری محدودیت‌های ذاتی است که در مصرف آن موانعی ایجاد می‌کند. دانشمندان در تلاشند برای استفاده بیشتر از این فلز بر محدودیت‌ها غلبه کنند. چند مورد از این موانع عبارتند از:

• ناهمسانگردی خواص مکانیکی، ساختار هگزاگونال منیزیم باعث شده از تقارن پایینی در مقیاس بلوری برخوردار شود.
• در آلیاژهای منیزیم با استفاده از رسوبات استحکام آن‌ها افزایش پیدا می‌کند اما در دمای بالا این رسوبات در فاز زمینه حل شده و استحکام خود را از دست می‌دهند.
• واکنش‌پذیری بالای فلز منیزیم

کاربرد منیزیم

منیزیم در محصولاتی که از وزن سبکی بهره می برند، مانند صندلی ماشین، چمدان، لپ تاپ، دوربین و ابزار برقی استفاده می شود. همچنین برای حذف گوگرد به آهن مذاب و فولاد اضافه می شود. از آنجایی که منیزیم به راحتی در هوا مشتعل می‌شود و با نور شدید می‌سوزد، در شراره ها، آتش بازی ها و جرقه ها استفاده می شود.

گفتنی است نزدیک به 70 درصد از تولید جهانی منیزیم برای ساخت آلیاژهایی استفاده می شود که دارای چگالی بسیار کم، استحکام نسبتاً بالا و ماشین کاری عالی هستند. این آلیاژها حاوی یک یا چند عنصر آلومینیوم، روی، منگنز یا سیلیکون در مقادیر مختلف بسته به نحوه پردازش آلیاژ هستند. از دیگر کاربرد های منیزیم عبارتند از:

• تولید فلز منیزیم
• داروسازی
• کاربردهای شیمیایی
• دیرگداز
• آلیاژ
• مکمل غذای حیوانات
• سولفور زدایی و نودولی شدن در صنعت آهن و فولاد
• تولید اکسید منیزیم، کربنات منیزیم، هیدروکسید منیزیم و سولفات منیزیم * کلرید منیزیم
• منیزیای پخته‌شده

کاربرد منیزیم در پزشکی

کاربرد منیزیم در موارد پزشکی عبارتند از:

• جلوگیری از تشکیل سنگ کلیه
• تثبیت استخوان
• ساخت قسمتی از دندان و استخوان
• فعال کردن آنزیم‌ها
• درمان بیماری کرون
• کاهش فشار خون
• توقف حمله حاد آسم
• کاهش استرس
• جلوگیری از سکته قلبی
• نگهداری و یهبود سطح انرژی طبیعی بدن
• و …

منابع غذایی

از غنی‌ترین مواد غذایی شامل منیزیم میتوان تخم کدو، آجیل، بادام زمینی، تخمه آفتابگردان، غلات، برگ سبز سبزیجات، آرد سویا، تخم کتان و گندم را نام برد. همچنین در مواد غذایی زیر نیز منیزیم یافت می‌شود:

• اسفناج
• سیب زمینی (با پوست)
• گشنیز
• خرده گندم
• تخم رازیانه
• ریحان
• و …

منیزیم برای مصرف راحت‌تر به صورت قابل حل به صورت کپسول ژلاتینی، پودر و شربت عرضه می‌شود.

خطرات منیزیم چیست؟

قرار گرفتن در معرض منیزیم ممکن است باعث “تب دود فلز” شود. این یک بیماری شبیه آنفولانزا با علائم طعم فلزی در دهان، سردرد، تب و لرز، درد، گرفتگی قفسه سینه و سرفه است. علائم ممکن است چند ساعت پس از مواجهه به تعویق بیفتد و معمولاً برای یک یا دو روز ادامه دارد.

بیشتر بخوانید: همه چیز در مورد فلز سبک