In questo articolo, esploreremo i fatti sulla densità del magnesio. COSÌ, approfondiamo la discussione.
Qual è la densità del magnesio in g/cm³?
Il magnesio ha una densità di circa – 1.738 g/cm 3. È relativamente basso, rendendo il magnesio uno dei metalli strutturali più leggeri, che è fortemente desiderato nella maggior parte delle applicazioni.
Altre unità comuni per la densità del magnesio
- Chilogrammi per metro cubo (kg/m³): 1,738 kg/m³
- Libbre per pollice cubo (libbre/pollici³): 0.0631 libbre/pollici³
- Libbre per piede cubo (libbre/piedi³): 108.2 libbre/piedi³
- Tonnellate per metro cubo (t/m³): 1.738 t/m³
Come la massa atomica del magnesio influisce sulla sua densità materiale?
Il peso atomico del magnesio arriva ad un valore totale di 24.305 g/mol. Generalmente, la densità di un Mg dipende dal peso atomico e dalla distanza interatomica nel reticolo cristallino. Il magnesio pesa meno dei metalli come il ferro o alluminio perché i suoi atomi hanno un peso atomico minore. Inoltre, gli atomi di magnesio non sono pesanti come quelli di ferro o alluminio.
La densità inferiore del magnesio viene ricercata laddove la riduzione del peso è importante. Ad esempio, nelle applicazioni aerospaziali e automobilistiche. Tuttavia, la tavola periodica e la struttura atomica del magnesio impongono anche che la densità del Mg sia proporzionale alla densità dell'impaccamento atomico.
Produrre il magnesio: Una panoramica
Il magnesio viene tipicamente prodotto attraverso due processi principali: Riduzione elettrolitica e riduzione termica. Implica il processo Baxter di estrazione del magnesio dai suoi minerali, o magnesite o dolomite e poi purificando il metallo.
Riduzione elettrolitica
In questo metodo, una corrente elettrica viene applicata al cloruro di magnesio fuso purificato (MgCl₂), derivati dall’acqua di mare o da risorse naturali. La riduzione elettrolitica è un processo ad alto consumo energetico, ma la tecnica più frequentemente utilizzata nella preparazione industriale del magnesio ad elevata purezza.
Riduzione termica
L'ossido di magnesio è solitamente ottenuto da minerali di magnesio. Si scioglie ad alte temperature. Viene aggiunto un agente riducente come silicio o carbonio. Questo processo produce magnesio metallico. Rispetto al metodo di riduzione elettrolitica, è un processo che richiede meno energia ma produce meno purezza.
Fonti di minerale di magnesio
La principale fonte di magnesio è ottenuta dalla magnesite (MgCO₃) e dolomite (CaMg(CO₃)₂). Questi minerali sono facilmente disponibili e gli stili di estrazione differiscono a seconda della natura del minerale e della qualità del prodotto metallico finale richiesto.
Raffinazione e Purificazione
Il magnesio dopo l'estrazione viene purificato per rimuovere gli elementi, come il ferro, calcio, e silicio. La purezza può essere ottenuta mediante distillazione o distillazione sotto vuoto.
Proprietà fisiche del magnesio
Il magnesio è un metallo alcalino terroso. Comprende diverse proprietà dominanti, rendendolo ideale per altri metalli.
Densità
La densità del magnesio è di circa 1.738 g/cm 3, che gli permette di essere uno dei metalli strutturali più leggeri. Ecco perché viene utilizzato in applicazioni in cui la riduzione del peso è fondamentale.
Punto di fusione
Il magnesio ha un basso punto di fusione di 650°C (1,202°F) rispetto agli altri metalli il che lo rende facile da lavorare e colare ma non adatto ad applicazioni ad alta temperatura.
Punto di ebollizione
Il punto di ebollizione del magnesio è 1.090°C. Perciò, il materiale rimane ad una temperatura relativamente elevata ed è adatto ad usi particolari.
Conduttività termica
Il magnesio è un buon conduttore di calore con una conduttività termica di 156 W/m-k, rendendolo ideale per parti sensibili al calore nell'elettronica e negli usi automobilistici.
Conduttività elettrica
Il magnesio è considerato a bassa conduttività rispetto ai metalli come il rame.
Modulo di elasticità
Il modulo di elasticità del magnesio è di circa 45 GPa. COSÌ, il materiale è piuttosto rigido ma sintomatico di altri metalli come l'alluminio o l'acciaio stellare.
Colore e aspetto
Il magnesio è solitamente un metallo leggero e brillante con un aspetto brillante e brillante quando lavorato. Tuttavia, può arrugginire piuttosto velocemente se esposto all'aria, e così, la sua superficie si trasforma in uno strato di ossido di colore grigio.
Reattività
Il magnesio è un metallo altamente reattivo alle alte temperature. Di solito brucia nell'aria producendo una fiamma bianca brillante, rendendolo adatto per l'uso in pirotecnica.
Proprietà chimiche del magnesio – Valori chiave
| Proprietà | Valore |
| Numero atomico | 12 |
| Peso atomico | 24.305 g/mol |
| Elettronegatività | 1.31 (Scala paolina) |
| Stato di ossidazione | +2 (forma comunemente ioni Mg²⁺) |
| Reazione con acqua (Freddo) | Reagisce lentamente, formando idrossido di magnesio (Mg(OH)₂) e gas idrogeno (H₂) |
| Reazione con acqua (Caldo) | Reagisce più velocemente, producendo idrossido di magnesio e gas idrogeno |
| Reazione con l'ossigeno | Forma ossido di magnesio (MgO) ad alte temperature (2Mg + O₂ → 2MgO) |
| Reazione con acidi | Reagisce con l'acido cloridrico (HCl), formando cloruro di magnesio (MgCl₂) e gas idrogeno (H₂) |
| Reazione con il carbonio | Forma carburo di magnesio (MgC₂) ad alte temperature (Mg + C → MgC₂) |
| Resistenza alla corrosione | Moderare; forma uno strato protettivo di ossido nell'aria secca, ma si corrode facilmente in ambienti umidi o salini |
| Formazione di idrossido di magnesio | Forma idrossido di magnesio (Mg(OH)₂) quando esposto ad acqua o soluzioni alcaline, leggermente solubile in acqua |
Magnesio – Benefici vs. Limitazioni
| Benefici | Limitazioni |
| Il magnesio è il più leggero metallo strutturale, offrendo un vantaggio di peso di circa 30% su alluminio e 50% sopra il titanio. | Altamente infiammabile, soprattutto in forma pura, anche se questo è meno preoccupante quando è sfuso rispetto a polvere o trucioli. |
| Conveniente e abbondante, facilitando l'approvvigionamento per la produzione. | Soggetto a corrosione senza leghe protettive, più suscettibili dei metalli come l’alluminio o l’acciaio inossidabile. |
| Offre un rapporto resistenza/peso impressionante e rapporti rigidità-peso. | Elaborazione complessa rispetto ad altri metalli, richiede tecniche specializzate. |
| Eccellente conduttività termica, utile in applicazioni sensibili al calore come l'elettronica e le parti automobilistiche. | Alcune leghe lo sono fragile, soprattutto in condizioni di bassa temperatura. |
| Ideale per la schermatura elettromagnetica, comunemente usato nel settore aerospaziale ed elettronico. | IL estrazione ad alta intensità energetica processo, pur essendo ampiamente disponibile. |
| Richiede energia minima riciclare, rendendolo un'opzione ecologica. | I costi di produzione possono essere più elevati rispetto ad altri metalli come l'alluminio e l'acciaio a causa della complessità del processo. |
| Ha la più alta capacità di smorzamento tra i metalli strutturali, ideale per applicazioni sensibili alle vibrazioni. | IL basso punto di fusione lo rende inadatto per applicazioni ad alta temperatura. |
| Facilmente legabile con altri metalli ed elementi per migliorare le proprietà. | Alcune leghe possono essere fragili alle basse temperature, limitandone l’uso in alcune applicazioni ad alto stress. |
| Alcune leghe di magnesio lo sono biocompatibile, e adatto per impianti e dispositivi medici. | Può essere incline a corrosione galvanica se utilizzato in combinazione con altri metalli in ambienti elettrolitici. |
Magnesio: Applicazioni comuni
Alcune applicazioni comuni del magnesio includono:
Pirotecnica
Fuochi d'artificio e razzi utilizzano il magnesio perché brucia con una luce brillante, fiamma bianca. COSÌ, è un materiale utile per sviluppare effetti vividi nelle produzioni pirotecniche.
Bagaglio
Il carattere leggero ma allo stesso tempo forte del magnesio lo rende ideale per l'uso in prodotti di valigeria di fascia alta. La maggior parte dei produttori di valigie di qualità superiore utilizza leghe di magnesio per progettare telai resistenti e leggeri.
Attrezzature sportive e ricreative
Le leghe di magnesio vengono utilizzate in attrezzature per attività speciali come il tennis, golf, e ciclismo poiché sono leggeri e resistenti. Il suo rapporto resistenza/peso garantisce robustezza e funzionalità con il minor peso gestibile.
Fotocamere
Per una costruzione leggera e robusta, le fotocamere digitali di livello professionale di solito incorporano la lega di magnesio. Ciò rende la fotocamera più facile da trasportare. Inoltre, Inoltre conferisce alla fotocamera un corpo robusto.
Utensili elettrici
Viene utilizzato nella realizzazione di elettroutensili perché è leggero e ha una buona capacità di assorbimento degli urti. Inoltre diminuisce le vibrazioni e quindi gli utensili sono maneggevoli senza affaticarsi e la loro efficacia aumenta con il tempo.
Seggiolini per auto
Per esempio, il magnesio viene utilizzato nei sedili delle auto sportive perché tali sedili devono essere robusti e leggeri. Il materiale ha anche un'elevata resistenza, che consente ai produttori di realizzare telai di sedili resistenti senza impantanare un'auto con il peso.
Laptop
La lega di magnesio negli ultimi tempi è solitamente integrata nell'involucro dei laptop di fascia alta per offrire durata e leggerezza. Anche, è utile per raffreddare i gadget e salvaguardare le parti interne.
Conclusione
Il magnesio è il più leggero dei metalli strutturali. Questo è un grande vantaggio nelle aree in cui il peso è importante. Una comprensione adeguata della densità del magnesio è fondamentale nei campi dell’ingegneria e della produzione per massimizzarne l’uso nelle industrie. Contattaci per maggiori informazioni.
