മഗ്നീഷ്യം

മഗ്നീഷ്യം, ₀₀Mg
മഗ്നീഷ്യം
Pronunciation	/mæɡˈniːziəm/ (mag-NEE-zee-əm)
Appearance	silvery white solid at room temp
Standard atomic weight Ar°(Mg)
	[24.304, 24.307]; 24.305±0.002 (abridged);
മഗ്നീഷ്യം in the periodic table
	സോഡിയം ← മഗ്നീഷ്യം → അലൂമിനിയം
Group	group 2 (alkaline earth metals)
Period	period 3
Block	s-block
Electron configuration	[Ne] 3s2
Electrons per shell	2, 8, 2
Physical properties
Phase at STP	solid
Melting point	923 K (650 °C, 1202 °F)
Boiling point	1363 K (1091 °C, 1994 °F)
Density (near r.t.)	1.738 g/cm3
when liquid (at m.p.)	1.584 g/cm3
Heat of fusion	8.48 kJ/mol
Heat of vaporization	128 kJ/mol
Molar heat capacity	24.869 J/(mol·K)
Atomic properties
Oxidation states	common: +2; 0, +1
Electronegativity	Pauling scale: 1.31
Ionization energies	(more);
Atomic radius	empirical: 150 pm ; calculated: 145 pm
Covalent radius	130 pm
Van der Waals radius	173 pm
	Spectral lines of മഗ്നീഷ്യം
Other properties
Natural occurrence	primordial
Crystal structure	hexagonal
Thermal expansion	24.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
Thermal conductivity	156 W/(m⋅K)
Electrical resistivity	43.9 n Ω⋅m (at 20 °C)
Magnetic ordering	paramagnetic
Young's modulus	45 GPa
Shear modulus	17 GPa
Bulk modulus	45 GPa
Speed of sound thin rod	(annealed); 4940 m/s (at r.t.)
Poisson ratio	0.29
Mohs hardness	2.5
Brinell hardness	260 MPa
CAS Number	7439-95-4
Isotopes of മഗ്നീഷ്യം ക; തി;
	Template:infobox മഗ്നീഷ്യം isotopes does not exist
	വർഗ്ഗം: മഗ്നീഷ്യം; view; talk; edit; \| references

രാസസൂര്യൻ എന്നറിയപ്പെടുന്ന മൂലകമായ മഗ്നീഷ്യം, ഭൂവൽക്കത്തിൽ ഏറ്റവും കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന എട്ടാമത്തെ മൂലകമാണ്. ഭൌമോപരിതലത്തിന്റെ ആകെ ഭാ‍രത്തിന്റെ 2% വരും ഇതിന്റെ ഭാരം. സമുദ്രജലത്തിൽ അലിഞ്ഞു ചേർന്നിട്ടുള്ള മൂലകങ്ങളിൽ മൂന്നാമതാണ് ഇതിന്റെ സ്ഥാനം.

മഗ്നീഷ്യം അയോൺ ജീവകോശങ്ങളിലിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ഘടകമാണ്. മൂലകാവസ്ഥയിൽ ഇത് പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടുന്നില്ല. ഇതിന്റെ ലവണങ്ങളിൽ നിന്നാണ് ഈ ലോഹം വേർതിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. അലൂമിനിയവുമായി ചേർത്ത് സങ്കരലോഹങ്ങൾ നിർമ്മിക്കാനാണ് പ്രധാനമായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം സങ്കരങ്ങളെ മഗ്നേലിയം(magnelium) എന്നു പറയാറുണ്ട്.

ഗുണങ്ങൾ

പ്രതീകം Mg യും അണുസംഖ്യ 12-ഉം ആയ മൂലകമാണ് മഗ്നീഷ്യം. ഇതിന്റെ അണുഭാരം 24.31 ആണ്. മഗ്നീഷ്യം ലോഹം വെള്ളി നിറത്തിലുള്ളതും കനം കുറഞ്ഞതുമാണ്. ഇതിന്റെ സാന്ദ്രത അലൂമിനിയത്തിന്റേതിന്റെ മൂന്നിൽ രണ്ടു ഭാഗമേ വരൂ. വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ ഇത് ഓക്സീകരണത്തിനു വിധേയമാകുന്നു. എങ്കിലും മറ്റു ആൽക്കലൈൻ ലോഹങ്ങളെപ്പോലെ ഓക്സിജൻ ഇല്ലാത്ത അന്തരീക്ഷത്തിൽ ഇതിനെ സൂക്ഷിക്കണം എന്നില്ല. കാരണം, ഓക്സീകരണത്തിന്റെ ആദ്യഘട്ടത്തിൽ ഇതിന്റെ പുറത്തുണ്ടാവുന്ന കനം കുറഞ്ഞ ഓക്സൈഡ് പാളി, തുടർന്നുള്ള നശീകരണത്തിനെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു. പക്ഷേ ഈ പാളി കടുപ്പമേറിയതും ഇതിനെ നീക്കം ചെയ്യുന്നത് ശ്രമകരവുമാണ്.

ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ ഇതിന്റെ തന്നെ ഗ്രൂപ്പിൽപ്പെടുന്ന കാത്സ്യത്തേപ്പോലെത്തന്നെ, മഗ്നീഷ്യം ജലവുമായി സാധാ‍രണ താപനിലയിൽത്തന്നെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എങ്കിലും ഇതിന്റെ പ്രവർത്തനതീവ്രത കാത്സ്യത്തെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവാണ്. വെള്ളത്തിൽ മുക്കി വക്കുമ്പോൾ, ഹൈഡ്രജൻ കുമിളകൾ ഇതിനു പുറത്ത് രൂപം കൊള്ളുന്നു. പൊടിയാക്കുകയാണെങ്കിൽ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ ഈ പ്രവർത്തനം നടക്കുന്നു. മഗ്നീഷ്യം കത്തുപിടിക്കാൻ സാധ്യതയുള്ള ഒരു പദാർത്ഥമാണ്. ചെറിയ ചീളുകളാക്കുകയോ, പൊടിയാക്കുകയോ ചെയ്താൽ ഇത് പെട്ടെന്ന് കത്തു പിടിക്കുന്നു, എന്നാൽ വലിയ കഷണങ്ങളെ തീ പിടിപ്പിക്കുക എന്നത് അത്ര എളുപ്പമല്ല. ഒരിക്കൽ കത്തിത്തുടങ്ങിയാൽ ആ തീ അണക്കാനും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

മഗ്നീഷ്യത്തിന് കത്താനായി ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യം വേണമെന്നില്ല, മറിച്ച് നൈട്രജൻ, കാർബൺ ഡൈ ഓക്സൈഡ് എന്നീ വാതകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തിൽ കത്താനായും ഇതിന് സാധിക്കുന്നു. മഗ്നീഷ്യം ഈ വാതകങ്ങളിൽ കത്തി യഥാക്രമം മഗ്നീഷ്യം നൈട്രൈഡ്, മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് (ഉപോൽപ്പന്നമായി കാർബൺ ഉണ്ടാകുന്നു) എന്നീ സംയുക്തങ്ങളായി മാറുന്നു. മഗ്നീഷ്യം കത്തുമ്പോഴുള്ള താപനില 2500 കെൽ‌വിൻ ആണ്. അതുപോലെ താപനില 744 കെൽ‌വിൻ എത്തുമ്പോൾ ഇത് തനിയെ കത്തുപിടിക്കുന്നു.

മഗ്നീഷ്യം വായുവിൽ കത്തുമ്പോൾ നല്ല തെളിച്ചമുള്ള വെളുത്ത പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പൊടി കത്തിച്ചാ‍ണ് ഛായാഗ്രഹണത്തിനായുള്ള പ്രകാശം ഉണ്ടാക്കിയിരുന്നത്. വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്ന മിന്നൽ വിളക്കുകളിലും(flash light) മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ നാടയായിരുന്നു പിൽക്കാലത്ത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. വെടിക്കെട്ടു സാമഗ്രികളുടെ നിർമ്മാണത്തിനും കപ്പലുകളിലും മറ്റും അപായസൂചനക്കായുള്ള വിളക്കുകൾക്കും കൂടാതെ തീവ്രമായ ധവളപ്രകാശം ആവശ്യമുള്ളിടത്തൊക്കെ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. കത്തുമ്പോൾ മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഗുണങ്ങൾക്ക് സാധാരണ താപനിലയിലുണ്ടായിരുന്നതിനേക്കാൾ മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു. ഉയർന്ന താപനിലയിൽ ഇത് കൂടുതൽ വിഷമയമായിത്തീരുന്നു.

ചരിത്രം

മഗ്നീഷ്യ എന്ന ഗ്രീക്കു സ്ഥലപ്പേരിൽ നിന്നുമാണ് ഈ മൂലകത്തിന്റെ പേരിന്റെ ഉൽഭവം. 1775-ൽ സ്കോട്ട്ലന്റിലെ ജോസഫ് ബ്ലാക്ക് ആണ് മൂലകാ‍വസ്ഥയിൽ ഇതിനെ വേർതിരിച്ചെടുത്തത്. 1808-ൽ ഹംഫ്രി ഡേവി മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡും മെർകുറിക് ഓക്സൈഡും ചേർന്ന മിശ്രിതത്തെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തി ശുദ്ധമായ മഗ്നീഷ്യത്തെ വേർതിരിച്ചു. മഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡിനേയും പൊട്ടാസ്യത്തേയും ചേർത്ത് ചൂടാക്കി തനതായ രാസപ്രവർത്തനരീതിയിൽ 1831-ൽ എ.എ.ബി. ബസ്സി മഗ്നീഷ്യത്തെ വേർതിരിച്ചെടുത്തു.

ലഭ്യത

ഭൂവൽക്കത്തിൽ ഏറ്റവും അധികമുള്ള എട്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് മഗ്നീഷ്യം. പ്രവർത്തനശേഷി താരതമ്യേന കൂടുതലുള്ള ആൽക്കലൈൻ ലോഹമായതിനാൽ, ഇത് ശുദ്ധരൂപത്തിൽ പ്രകൃതിയിൽ കാണപ്പെടാറേയില്ല. എങ്കിലും 60-ൽ അധികം ധാതുക്കളുടെ രൂപത്തിൽ ഇത് ലഭ്യമാണ്.മാഗ്നെസൈറ്റ്, ഡോളോമൈറ്റ്, ബ്രൂസൈറ്റ്, കാർണല്ലൈറ്റ്, ടാൽക്, ഒലിവിൻ എന്നിവയാണ് വ്യാവസായികപ്രാധാന്യമുള്ള ധാതുക്കൾ

കിണറുകൾ, ഉപ്പുജലത്തടാകങ്ങൾ, കടൽജലം എന്നിവിടങ്ങളിൽ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡിനെ ഉരുക്കി വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തിയാണ് അമേരിക്കയിൽ മഗ്നീഷ്യം നിർമ്മിക്കുന്നത്. ഈ രാസപ്രവർത്തനം താഴെക്കാണിച്ചിരിക്കുന്നു

കാഥോഡ്: Mg²⁺ + 2 e^- → Mg
ആനോഡ്: 2 Cl^- → Cl₂ (വാതകം) + 2 e^-

1995-ആമാണ്ടു വരെ ലോകത്തിൽ ആകെ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ 45% ഉൽപ്പാദിപിച്ചിരുന്ന അമേരിക്കയായിരുന്നു, മഗ്നീഷ്യം ഉല്പാദനകാര്യത്തിൽ മുൻപന്തിയിൽ. എന്നാൽ ഇന്ന് ചൈനയാണ് ഏറ്റവും കൂടുതൽ മഗ്നീഷ്യം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന രാജ്യം. 60% ആണ് ചൈനയുടെ ഓഹരി. 1995-ൽ ഇത് വെറും 4% ആയിരുന്നു. മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡിനെ ഉയന്ന താപനിലയിൽ സിലിക്കണുമായി ചേർത്ത് നിരോക്സീകരണം നടത്തിയാണ് ചൈനയിൽ മഗ്നീഷ്യം നിർമ്മിക്കുന്നത്. പിഡ്ഗിയോൺ പ്രക്രിയ (Pidgeon process) എന്നാണിതിനെ പറയുന്നത്.

ഉപയോഗങ്ങൾ

ഇരുമ്പും അലൂമിനിയവും കഴിഞ്ഞാൽ, നിമ്മാണരംഗത്ത് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്നാമത്തെ ലോഹമാണ് മഗ്നീഷ്യം.

മഗ്നീഷ്യം സംയുക്തങ്ങൾ, പ്രത്യേകിച്ച് മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് ഇരുമ്പ്, ഉരുക്ക് തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങൾ, സ്ഫടികം, സിമന്റ് മുതലായവ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ചൂളകളിൽ ഉയർന്ന ചൂടിനെ താങ്ങുന്നതിനായി (refractory lining) ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

പാനീയങ്ങൾക്കായുള്ള പാട്ടകൾ (can) നിർമ്മിക്കുന്നതിനായി അലൂമിനിയവും മഗ്നീഷ്യവും ചേർന്ന സങ്കരം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതാണ് ലോഹരൂപത്തിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം.

കനത്തിന്റേയും കരുത്തിന്റേയും കാര്യത്തിൽ മഗ്നീഷ്യം അലൂമിനിയത്തിനോട് ഏറെക്കുറേ തുല്യമാണ്. ഇതുകൊണ്ടു തന്നെ വാഹനങ്ങളുടെ ഘടകങ്ങളുടെ വൻ‌തോതിലുള്ള നിർമ്മാണം പോലുള്ള ഉപയോഗങ്ങൾ ഇതിനുണ്ട്.
ഉന്നത നിലവാരത്തിലുള്ള, വാഹനങ്ങളുടെ ചക്രങ്ങളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് മഗ്നീഷ്യം സങ്കരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു (mag wheels).
ഇതിന്റെ ഭാരക്കുറവു മൂലം പലതരം വാഹനങ്ങളുടെ പുറംചട്ടയുടേയും എഞ്ചിന്റേയും നിർമ്മാണത്തിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മൊബൈൽ ഫോണുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പ് കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ, ക്യാമറകൾ തുടങ്ങിയ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാണം. മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ കനം കുറവാണ് ഇത്തരം കാര്യങ്ങൾക്ക് ഇതിനെ ഉപയുക്തമാക്കുന്നത്.
മുൻ‌കാലങ്ങളിൽ വ്യോമയാനമേഖലയിൽ കൂടുതലായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഒരു ലോഹമാണ് ഇത്. ഒന്നും രണ്ടും ലോകമഹായുദ്ധങ്ങളുടെ കാലത്ത് ജർമനി ഈ മേഖലയിൽ മഗ്നീഷ്യം വളരെയധികം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇന്നും വളരേയധികം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോൺ(Elektron) എന്ന ലോഹസങ്കരം ജർമൻ‌കാരാണ് നിർമ്മിച്ചത്. തീപ്പിടുത്തം പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങൾ ഈ മേഖലയിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഉപയോഗം, എഞ്ചിന്റെ ഘടകങ്ങൾക്കു മാത്രമായി പിന്നീട് പരിമിതപ്പെടുത്തി. എങ്കിലും, ഇന്ധനച്ചെലവ് കുറക്കുന്നതിനും ഭാരം കുറക്കുന്നതിനും വേണ്ടി ഇപ്പോൾ വ്യോമയാനമേഖലയിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഉപയോഗം കൂടിയിട്ടുണ്ട്. ഇലക്ട്രോൺ 21 എന്ന ഒരു പുതിയ മഗ്നീഷ്യം സങ്കരം ഇപ്പോൾ പരീക്ഷണഘട്ടത്തിലാണ്.
ഇരുമ്പ്, ഉരുക്ക് എന്നിവയിൽ നിന്നും ഗന്ധകം നീക്കം ചെയ്യാനായി.
അച്ചടിരംഗത്ത് ചിത്രം ഉൾക്കൊള്ളിച്ചുള്ള അച്ചടീക്ക്.
മിസൈലുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് മഗ്നീഷ്യം സങ്കരങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
അലൂമിനിയവുമായി മഗ്നീഷ്യം ചേർത്ത സങ്കരങ്ങളുടെ യാന്ത്രിക ഗുണങ്ങൾ, വെൽഡിങ്ങ് പോലുള്ള നിർമ്മാണപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കാവശ്യമായ രീതിയിൽ വർദ്ധിക്കുന്നു.
റോക്കറ്റ് ഇന്ധനത്തിൽ അതിന്റെ ക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മൃദു ഇരുമ്പിന്റെ (Ductile iron) നിർമ്മാണത്തിന്.
ശുദ്ധമായ യുറേനിയവും മറ്റു ലോഹങ്ങളും അവയുടെ ലവണങ്ങളിൽ നിന്നും നിരോക്സീകരണം വഴി വേർതിരിക്കുന്നതിന്.
ഗ്രിഗ്നാർഡ് പ്രവർത്തനം (Grignard) പോലുള്ള രാസപ്രവർത്തനത്തിന് മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ നാട ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
ജലവുമായി പെട്ടെന്ന് പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ പദാർത്ഥങ്ങളിൽ നിന്നും ജലാംശം വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി(desiccant) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മഗ്നീഷ്യം കത്തുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ഉയർന്ന താപനില മൂലം, പെട്ടെന്നു തീപിടിപ്പിക്കാനുള്ള ഉപാധിയായി ഇതിനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
മിന്നൽ വിളക്കുകൾക്കായി.

സംയുക്തങ്ങൾ

മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങൾ സാധാരണ വെളുത്ത പരലുകളാണ്. മിക്ക സംയുക്തങ്ങളും ജലത്തിൽ അലിയുന്നവയാണ്. ഇത്തരം ജലലായനികൾക്ക് മഗ്നീഷ്യം അയോണിന്റെ (Mg²⁺) പുളിരസം ഉണ്ടാകും. മഗ്നീഷ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ജലത്തിൽ അലിയാത്ത ഒരു മഗ്നീഷ്യം സംയുക്തമാണ്. ഇതിനെയാണ് മിൽക്ക് ഓഫ് മഗ്നീഷ്യ എന്നു പറയുന്നത്.

അവലംബം

മൂലകങ്ങളുടെ ആവർത്തനപ്പട്ടിക

He

Ne

Ar

Kr

Xe

Rn

Og

ക്ഷാരീയമൃത്തികാലോഹങ്ങൾ

രാസസ്വഭാവം കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ പറ്റിയിട്ടില്ലാത്ത മൂലകങ്ങൾ

↑ "Standard Atomic Weights: Magnesium". CIAAW. 2011.
↑ Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (in ഇംഗ്ലീഷ്). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.
↑ Mg(0) has been synthesized in a compound containing a Na₂Mg₂²⁺ cluster coordinated to a bulky organic ligand; see Rösch, B.; Gentner, T. X.; Eyselein, J.; Langer, J.; Elsen, H.; Li, W.; Harder, S. (2021). "Strongly reducing magnesium(0) complexes". Nature. 592 (7856): 717–721. Bibcode:2021Natur.592..717R. doi:10.1038/s41586-021-03401-w. PMID 33911274. S2CID 233447380
↑ Bernath, P. F.; Black, J. H. & Brault, J. W. (1985). "The spectrum of magnesium hydride" (PDF). Astrophysical Journal. 298: 375. Bibcode:1985ApJ...298..375B. doi:10.1086/163620.. See also Low valent magnesium compounds.

[1] "Standard Atomic Weights: Magnesium". CIAAW. 2011.

[CIAAW2021-2] Prohaska, Thomas; Irrgeher, Johanna; Benefield, Jacqueline; Böhlke, John K.; Chesson, Lesley A.; Coplen, Tyler B.; Ding, Tiping; Dunn, Philip J. H.; Gröning, Manfred; Holden, Norman E.; Meijer, Harro A. J. (2022-05-04). "Standard atomic weights of the elements 2021 (IUPAC Technical Report)". Pure and Applied Chemistry (in ഇംഗ്ലീഷ്). doi:10.1515/pac-2019-0603. ISSN 1365-3075.

[3] Mg(0) has been synthesized in a compound containing a Na₂Mg₂²⁺ cluster coordinated to a bulky organic ligand; see Rösch, B.; Gentner, T. X.; Eyselein, J.; Langer, J.; Elsen, H.; Li, W.; Harder, S. (2021). "Strongly reducing magnesium(0) complexes". Nature. 592 (7856): 717–721. Bibcode:2021Natur.592..717R. doi:10.1038/s41586-021-03401-w. PMID 33911274. S2CID 233447380

[4] Bernath, P. F.; Black, J. H. & Brault, J. W. (1985). "The spectrum of magnesium hydride" (PDF). Astrophysical Journal. 298: 375. Bibcode:1985ApJ...298..375B. doi:10.1086/163620.. See also Low valent magnesium compounds.

[1]

[2]

[3]

[4]