Большая Советская Энциклопедия (МА)

Методы защиты от физико-химических воздействий. М. с. обладают пониженной коррозионной стойкостью из-за высокого электроотрицательного потенциала и недостаточных защитных свойств естественной окисной плёнки. Защита М. с. от коррозии осуществляется искусственно создаваемыми химическими или электрохимическими неорганическими плёнками в сочетании с лакокрасочными покрытиями. Покрытие состоит из грунтовочного пассивирующего слоя и внешних лаковых или эмалевых слоев. Надлежащая защита обеспечивает надёжную работу деталей из М. с. в атмосферных условиях, щелочных средах, минеральных маслах, бензине, керосине. М. с. повышенной чистоты, особенно по содержанию железа и никеля, пригодны для эксплуатации в морском воздухе. М. с. неприемлемы для работы в морской воде, в соляных растворах, кислотах, их растворах и парах. Коррозионная стойкость магниевых деталей в значительной степени зависит от выбора правильной конструктивной формы (исключающей скопление влаги) и такого сочетания контактирующих материалов в изделиях, которое не вызывает контактной коррозии. Некоторые высокопрочные деформируемые М. с. склонны к коррозии под напряжением и могут применяться при условии ограничения величины длительно действующих растягивающих напряжений.

Консервация деталей и полуфабрикатов из М. с. осуществляется с помощью хроматных плёнок, жидких нейтральных обезвоженных масел, специальной смазки и другими способами в зависимости от длительности и условий хранения. Длительное хранение собранных изделий и запасных частей из М. с. с лакокрасочным покрытием в нормальных складских условиях производится в чехлах из полихлорвиниловой или полиэтиленовой плёнки с силикагелевым осушителем.

Применение. М. с. пригодны для работы при криогенных, нормальных и повышенных температурах. Благодаря малой плотности, высокой удельной прочности, способности поглощения энергии удара и вибрационных колебаний, отличной обрабатываемости резанием М. с. широко используются в промышленности, прежде всего для снижения массы изделий, повышения их жёсткости. М. с. применяются в автомобильной, тракторной промышленности (картеры двигателей, коробки передач, барабаны колёс и другие детали), в электротехнике и радиотехнике (корпуса приборов, детали электродвигателей), в оптической промышленности (корпуса биноклей, фотоаппаратов), в текстильной промышленности (бобины, шпульки, катушки), в полиграфии (матрицы, клише, валики), в судостроении (протекторы), в авиационной и ракетной технике (детали колёс, детали управления и крыла самолёта, корпусные детали двигателей) и во многих других отраслях техники. Промышленностью используются главным образом литые детали из М. с. Основное ограничение в применении М. с. — пониженная коррозионная стойкость в некоторых средах.

Лит.: Конструкционные материалы, т. 2, М., 1964 (Энциклопедия современной техники); Рейнор Г. В., Металловедение магния и его сплавов, перевод с английского, [М.], 1964; Альтман М. Б., Лебедев А. А, и Чухров М. В., Плавка и литье легких сплавов, 2 изд., М., 1969.

Н. М. Тихова.

Магниевые удобрения

Ма'гниевые удобре'ния, удобрения, содержащие магний. К М. у. относятся: калийно-магниевый концентрат, содержит 8—9% MgO и 17,7—19% K₂ O; эпсомит (технический MgSO₄ ) — не менее 17,7% MgO; аммошенит [(NH₄ )₂ SO₄ xMgSO₄ x6H₂ O] — 10% MgO и 7% N; доломито-аммиачная селитра [смесь CaMg (CO₃ )₂ и NH₄ NO₃ ] — около 10% Mg0, 17% N и 14% CaO; серпентинит (тонко измельченная горная порода) — 32—43% MgO; жжёная магнезия — не менее 89% MgO, а также доломит, магниевый плавленый фосфат, дунит, кали-магнезия, каинит и др. Норма М. у. на кислых песчаных и супесчаных почвах (особенно бедны магнием в усвояемой для растений форме) — 20—40 кг/га MgO. О магниевом голодании сельскохозяйственных культур судят по их внешним признакам (см. Диагностика питания растений ).

Магниевый элемент

Ма'гниевый элеме'нт, химический источник тока с магниевым анодом. Катод преимущественно состоит из хлоридов серебра, свинца или меди. Электролитом служит обыкновенная пресная вода, морская вода или водные растворы солей. Эдс 1,65—1,0 в ; удельная энергия 73—120 вт ·ч/кг, или 90—145 вт ·ч/л. Батареи М. э. выпускаются и хранятся в сухом виде, перед эксплуатацией заливаются электролитом или на несколько мин погружаются в воду. Применяются главным образом в качестве резервных источников тока (см. Химические источники тока ).

Магний

Ма'гний (лат. Magnesium), 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 Mg²⁺ — аналог Fe²⁺ , что объясняется близостью их ионных радиусов (соответственно 0,74 и 0,80

). Mg²⁺ вместе с Fe²⁺ входит в состав оливина, пироксенов и других магматических минералов.

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

, с = 5,1998

. Атомный радиус 1,60

, ионный радиус Mg²⁺ 0,74

. Плотность М. 1,739 г/см³ (20 °С); t_пл 651 °С; t_kип 1107 °С. Удельная теплоёмкость (при 20 °С) 1,04x10³дж/(кг·К) , то есть 0,248 кал/(г·°С) ; теплопроводность (20 °С) 1,55x10²вт/(м·К) , то есть 0,37 кал/(см·сек·°С) ; термический коэффициент линейного расширения в интервале 0—550 °С определяется из уравнения 25,0x10^{– 6} + 0,0188 t. Удельное электрическое сопротивление (20 °С) 4,5x10^{– 8}ом·м (4,5 мком·см ). М. парамагнитен, удельная магнитная восприимчивость + 0,5x10^{– 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 29,43x10⁷ и 35,32x 10⁷ н/м² (30 и 36 кгс/мм² ), предел текучести 2,45x10⁷ и 8,83x10⁷н/м⁷ (2,5 и 9,0 кгс/мм² ), предел прочности 11,28x10⁷ и 19,62x10⁷н/м² (11,5 и 20,0 кгс/мм² ), относительное удлинение 8,0 и 11,5%.

Конфигурация внешних электронов атома М. 3s² . 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 Mg₃ N₂ . 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 H₂ O 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 H₂ SO₄ 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 H₂ S может быть получен сульфид MgS, с углеводородами — карбиды MgC₂ и Mg₂ C₃ . Известны также силициды Mg₂ Si, Mg₃ Si₂ , 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.