Магнийдің латынша аты

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Магний

Магнийдің латынша аты – magnesium, ол периодтық системаның 2 тобындағы
химиялық- элемент, реттік нөмірі - 12, салыстырмалы атомдық массасы -
24,305. Оның тұрақты үш изотопы бар: 24Мg Г78,60%) 25Mg (10,11%),
26Mg(П,29%), жер қыртысындағы массалық үлесі - 2,35% деп есептеледі.
Магнийдің табиғи қосылыстары (таскендір, тальк, нефрит, т. б.) адам
баласына өте ертеден-ақ белгілі болып, оларды әртүрлі мақсатқа пайдаланылып
келген. Магңий қосылыстарына байланысты магнезия атаулары біздің
ғасырымыздың алғашқы кезеңдерінде-ақ айтыла бастады. Кейбіреулер магнезия
деген сөз гректің Фессалиимагнисик деген бір қаласының атынан шыққан
деседі. Ал орта ғасырда алхимиктер магнес деп көптеген материяның
қозғалыс формаларын атапты. XV ғасырға дейін магний қосылыстары жеке
қосылыстағы зат ретінде емес, тек кальций немесе натрий қосылыстарының бір
түрі ретінде қарастырылды. XVIII ғасырдан бастап ақ магнезия (магний
карбонаты), қара магнезия немесе магнезия топырағы (магний оксиді) жеке
- жай заттар деп есептелді.
Бір кызығы, атақты француз химигі А.Лавуазье де магнезия топырағын
жай зат қатарына жатқызыпты. Ағылшын ғалымы Гемфри Дэви бұған қатты
толғанды. 1808 жылы Г.Дэви ылғалданған магний оксидін металдық сынаппен
араластырып, іш жағы шұңқырланған платина пластинкаға салады да, оны ток
көзіне - вольт бағанасының оң полюсіне қосты. Ал катод міндетін атқаратын
магний оксидімен араласқан сынапты платина сыр арқылы теріс полюске
жалғастырды. Электролиз процесінің нәтижесінде магний оксидінен бөлінген
магний сынаппен қосылып, амальгама түзеді. Амальгаманы одан әрі қызарранга
дейін қыздырғанда, біраз жаңа металл бөлініп шығады. Бірақ ол аса таза емес
еді. Г.Дэви өзі алған жаңа металды латынша магнезия дегек минералдық
атына сәйкес магний деп атауды ұсынды. Кейінірек марганец те магнезий дел
аталды.
Қазіргі кезде магний атауы тек орыс тілінде ғана сақталып қалды.
Француз химигі А. Бюсси 1849 ж магний хлоридін металл калиймен
тотықсыздандыру арқылы таза магний алды.
Магний екі жүздей минерал құрамына кіреді, бірақ оны тек үш қана
минералдың құрамынан алура болады. Олар: магнезит - табиғи карбонаттан
тұрады - МgСO3, онын құрамында кремний, темір, алюминий, кальций, марганец
болады; доломит - табиғи кальций мен магнийдің қос карбонаты - MgСО-СаСО3
карналлит - оны мына формуламен белгілеуге болады KCl·MgCl2·6Н2O. Біздің
елімізде осы минералдардың бай кендері көптеген жерлерде бар, Орталық
Оралда (Саткинскіде), Орынбор облысында (Халиловскі), Соликамск қаласында,
Қазақстанда - (Арқада, Жалаулы, Теке, Қызылқақ тұзды көлдерінде) магний
сульфаты мен магний хлориді ащы көлдерде, тұщы бұлақ суларында көптеп
кездеседі.
Магний - жеңіл, химиялық өте активті, күміс түсті ақ металл, оның
тығыздығы - 1739 кгм3, балқу температурасы - 651°С, қайнау температурасы -
1107°С.
Металдың сыртын оксид қабыршығы қаптайды, сондықтан магний коррозияға
ұшырамайды. Қыздырғанда магний оттегі, күкірт, азот және галогендермен,
т.б. бейметалдармен әрекеттеседі, косылыстарында +2 валентті болады
қышқылдарда жақсы еріп, сутегін бөліп шығарады. Магний сілтілермен
әрекеттеспейді, оның хлориді, нитраты, сульфаты - түссіз, суда жақсы ериді;
Ас тұзының тез ылғал тартатыны бәрімізге мәлім. Ол - ас тұзы құрамында
магний хлоридінің (дымқыл тартқыш зат) болуына байланысты құбылыс. Ал
магний гидроксиді Мg(ОН)2 суда нашар ериді. Оның көптеген тұздары халық
шаруашылығында кең колданылады.
Магний галогендермен өте жеңіл әрекеттеседі, кыздырғанда ауада жанады,
күкірт және азот оны тотықтырады. Металдармен – эвтектикалық қоспалар,
қатты ерітінділер және металдық қосылыстар түзеді.
Магний электрон, магналий т.б. жеңіл кұймалар жасау үшін және
пиротехникада, фотографияда колданылады.
Цирконий араласқан магний құймаларының механикалық беріктігі жоғары
және коррозияға тұрақты, ол алюминий құймаларынан 20-30% жеңіл. Магний
араласқан шойынның сапасы өте жоғары.
Магний тіршілік процесінде үлкен роль атқарады. Өсімдіктің хлорофилл
дәндерінде 2 процентке дейін магний болмаса, жапырақта хлорофилл
түзілмейді. Хлорофилл түзілмесе, тіршілік те жоқ. Жануар мен адам
организмінде де белгілі мөлшерде адам организмінде 20-30 г магний
бар, онсыз организм әртүрлі дертке ұшырайды.
Таза магний өндірісте магний хлоридін (бишофитті) 700°С температурада
балқытып, электролиздеу арқылы немесе карналитті сусыздандырып, басқа
минералдардан электролиздеу жолымен алынады.
Магний жанғанда температура 2500-3000°С-ге артып, аса үлкен жарық
түзіледі, осыған орай магнийді ракеталар, жанғыш снарядтар мен бомбалар
дайындауда пайдаланады.
Магний қорытпалар - магний негізді қорытпалар. Магний қорытпалардың
құраушылары ретінде магниймен белгілі бір шамадағы катты ерітінді түзбейтін
металдар пайдаланылады. Магний қорытпалардың мәнерлі құймалар жасауға
арналған құймалық және прокаттау, штампылау престеу арқылы шала өнімдер
жасауға арналған деформацияланатын қорытпаларға ажыратылады. Магний
қорытпалардың 20 ғасырдың 2-ширегінен бастап пайдаланылуда. Мыс., 1939-45
ж. дүние жүзіндегі магний қорытпалардың жалпы мөлшері 50 000 т болса,
1969 ж. ол шамамен 2 млн. тоннаға жетті. Өндірісте Мg-Zn-Zr. Mg – сирек
метал Zr – жүйелі қорытпалар көбірек пайдаланылады. Конструкциялық
материалдардың арасындағы ең жеңілі магний қорытпалардың оның тығыздығы
1360-2000 кгм3. Яғни алюминийлі қорытпалардан 1.5 есе ал болаттан 4 есе
кем. Бұған қоса қатаңдығы (мыс, массалары және ені бірдей екі тавролы
арқалықтың салыстырмалы қатаңдығы болат болат үшін 1 алюминий үшін 8,9
болса, ал магний қорытпалар үшін ол 18,9) мен жылулық ұлғаюы үлкен ал
жылу сыйымдылығы аз. Магний қорытпаларды жоғарғы температурада төзімсіз
(берік магний қорытпалардың жұмыстық температурасы 1500С аз мезгіл ғана 350-
4000С-қа шыдай алады). Меншікті беріктігі алюминийлі қорытпалардан кем
емес, төменгі температурада олардан артық. Әр түрлі термиялық өңдеулер
арқылы магний қорытпалардың касиеттерін едәуір шамада өзгертуге
болады. Магний қорытпалардың коррозияға төзімсіз сол себепті олардан
жасалған бұйымдар бетіне металл жалатылады. Бояу жағылады
немесе арнаулы термиялық өңдеулерден өткізіледі.

Магний және оның қорытпалары

Жер қыртысында 2,10% Мg бар. Оны рудалардан алу технологиясы жақсы
игерілген. Магнийдің кристалдық торы гексагональдық 200С-тағы тығыздығы
1,74 кгм3 (алюминийден 1,53 есе жеңіл). Пластикалық касиеттері онша жоғары
емес. Магнийдің негізінде машина бөлшектері және басқа құрылымдар үшін ең
жеңіл құйма мен деформацияланатын қорытпалар алынған.
Магний қорытпаларының негізгі кемшіліктері - олар коррозияға төзімсіз
және бөлме температурасының өзінде жануға бейім. Магний тотығынан тұратын
жұқа беткі қабат оны коррозиядан корғай алмайды. Ол тығыз, тұтас емес,
сынғыш, оңай бөлінеді.
Магнийдің физикалық және механикалық қасиеттеріне бола оны таза күйінде
қолданбайды. Таза магний тек пиротехникада пайдаланылады.
Магнийдің қорытпалары керісінше, авиация мен басқа да техникалық
салаларда кеңінен қолданылады. Бөлшектердің, құрылымдардың салмағын
азайтудағы негізгі мақсат - керек жерлерде магний қорытпалары беріктігінің
нашарлығына қарамай, алюмипий қорытпаларынан жақсы. Олардың меншікті
беріктігі (σвρ, ρ-тығыздығы) жоғары. Магний қорытпасынан жасалған бөлшек
өзімен беріктігі бірдсй алюминий корытпасынан жасалған қорытпадан жеңіл
болады. Бірақ магний қорытпаларының серпімділік модулі төмен (алюминий
қорытпаларының модулінің 60%).
Магний негізіндегі қорытпаларды электрондар деп атайды. Олар көп
жағдайда алюминий, цинк және марганецпен легірленеді. Al және Zn
қорытпалардың беріктігін арттырушы фазалар құрады (ескіру кезінде). Мn
олардың коррозияға төзімділігін арттырады. Никель, әсіресе темір магнийде
іс жүзінде ерімейді. Олар магнийдің коррозияға төзімділігін азайтады.
Марганецті сұйық магний қорытпаларына қосқанда, ол темірмен, никельмен
және алюминиймен қосылып, меншікті салмақтары үлкен фаталар құрады. Бұл
фазалар құйма түбіне шөгіп, қорытпа зиянды қоспалардан тазарады. Темір-
марганецті фаза қатты қорытпада аз қалады. Бірақ оның электрохимиялық
потенциялы магний иегізіндегі катты ерітіндінің потенциялына жақын.
Сондықтан магний қорытпасының коррозиясы азаяды.
Алюминийдің магнийдегі еру шегі 1,5%-тен (20°С) 12,7%-ке дейін (437°С-
эвтектикалық температурада) өзгереді. Сондықтан Mg-Al қорытпаларының
беріктігін, ескірту арқылы арттыруға бодады. Бірақ олардың беріктігінің
артуы аса жоғары емес. Беріктігінің өсуі тиімді болу үшін алюминийдің
шамасы 5%-тен артық болуы керек. Қосымша 2,5%-ке цинк қосу арқылы
алюминийді азайтуға болады.
Mg-Al-Zn системасының негізінде құйма және деформацияланатын қорытпалар
алынған. Мысалы, типтік құйма қорытпалардың химиялық құрамдары
төмендегідей: Mg+6%Al+2,5%Zn(Мл4); Мg+8,5%Al+0,5%(Мл5). Бүл қорытпалардың
әрқайсысында тағы да 0,3% Мп бар және қорытпалардың кристаддану аралыгы
едоуір үлкен. Осыған байданысты олардың құймаларындағы отыру қуысы онша
үлкен болмағанмен, микрокуыстар өте көп.
Тепе-теңдік жағдайда кристалдану процесі аяқталған соң Мл4 және Мл5
қорытпалары тек магнийдің негізіндегі 8-қатты ерітіндіден тұрады. Бірақ
оөдірістік жағдайда тезірек суытқанда, дендриттік кристалданудың
нәтижесінде δ-фазадан басқа пластикалық қасиеті төмен, сынғыш γ-фазаға
пайда болады.
γ -фаза магний қорытпалардың пластикалық қасиетін төмендтеді. Сондықтан
оларды 410°С-қа дейін қыздырып өңдейді (гомонизациялық қыздыру). Қыздыру
кезінде аралық γ -фаза δ -фазала толығымен ериді. ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.