മഗ്നീഷ്യം

മഗ്നീഷ്യം, ₀₀Mg

മഗ്നീഷ്യം
Pronunciation	/mæɡˈniːziəm/ ​(mag-NEE-zee-əm)
Appearance	silvery white solid at room temp
മഗ്നീഷ്യം ആവർത്തനപ്പട്ടികയിൽ
Hydrogen Helium Lithium Beryllium Boron Carbon Nitrogen Oxygen Fluorine Neon Sodium Magnesium Aluminium Silicon Phosphorus Sulfur Chlorine Argon Potassium Calcium Scandium Titanium Vanadium Chromium Manganese Iron Cobalt Nickel Copper Zinc Gallium Germanium Arsenic Selenium Bromine Krypton Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson Be ↑ Mg ↓ Ca സോഡിയം ← മഗ്നീഷ്യം → അലൂമിനിയം
ഗ്രൂപ്പ്	group 2 (alkaline earth metals)
പിരീഡ്	period 3
ബ്ലോക്ക്	s-block
ഇലക്ട്രോൺ വിന്യാസം	[Ne] 3s2
Electrons per shell	2, 8, 2
Physical properties
Phase at STP	solid
ദ്രവണാങ്കം	923 K ​(650 °C, ​1202 °F)
ക്വഥനാങ്കം	1363 K ​(1091 °C, ​1994 °F)
Density (near r.t.)	1.738 g/cm3
when liquid (at m.p.)	1.584 g/cm3
ദ്രവീ‌കരണ ലീനതാപം	8.48 kJ/mol
Heat of vaporization	128 kJ/mol
Molar heat capacity	24.869 J/(mol·K)
Vapor pressure P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k at T (K) 701 773 861 971 1132 1361
Atomic properties
Oxidation states	+1, +2 (a strongly basic oxide)
Electronegativity	Pauling scale: 1.31
അയോണീകരണ ഊർജം	(more)
ആറ്റോമിക ആരം	empirical: 150 pm calculated: 145 pm
കൊവാലന്റ് റേഡിയസ്	130 pm
Van der Waals radius	173 pm
Spectral lines of മഗ്നീഷ്യം
Other properties
Natural occurrence	primordial
ക്രിസ്റ്റൽ ഘടന	​hexagonal
Speed of sound thin rod	(annealed) 4940 m/s (at r.t.)
Thermal expansion	24.8 µm/(m⋅K) (at 25 °C)
താപചാലകത	156 W/(m⋅K)
Electrical resistivity	43.9 n Ω⋅m (at 20 °C)
കാന്തികത	paramagnetic
Young's modulus	45 GPa
Shear modulus	17 GPa
ബൾക്ക് മോഡുലസ്	45 GPa
Poisson ratio	0.29
Mohs hardness	2.5
Brinell hardness	260 MPa
സി.എ.എസ് നമ്പർ	7439-95-4
Isotopes of മഗ്നീഷ്യം

രാസസൂര്യന്‍ എന്നറിയപ്പെടുന്ന മൂലകമായ മഗ്നീഷ്യം, ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ ഏറ്റവും കൂടുതലായി കാണപ്പെടുന്ന എട്ടാമത്തെ മൂലകമാണ്. ഭൌമോപരിതലത്തിന്റെ ആകെ ഭാ‍രത്തിന്റെ 2% വരും ഇതിന്റെ ഭാരം. സമുദ്രജലത്തില്‍ അലിഞ്ഞു ചേര്‍ന്നിട്ടുള്ള മൂലകങ്ങളില്‍ മൂന്നാമതാണ് ഇതിന്റെ സ്ഥാനം.

മഗ്നീഷ്യം അയോണ്‍ ജീവകോശങ്ങളിലിലെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു ഘടകമാണ്. മൂലകാവസ്ഥയില്‍ ഇത് പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടുന്നില്ല. ഇതിന്റെ ലവണങ്ങളില്‍ നിന്നാണ് ഈ ലോഹം വേര്‍തിരിച്ചെടുക്കുന്നത്. അലൂമിനിയവുമായി ചേര്‍ത്ത് സങ്കരലോഹങ്ങള്‍ നിര്‍മ്മിക്കാനാണ് പ്രധാനമായും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇത്തരം സങ്കരങ്ങളെ മഗ്നേലിയം(magnelium) എന്നു പറയാറുണ്ട്.

ഗുണങ്ങള്‍

പ്രതീകം Mg യും അണുസംഖ്യ 12-ഉം ആയ മൂലകമാണ് മഗ്നീഷ്യം. ഇതിന്റെ അണുഭാരം 24.31 ആണ്. മഗ്നീഷ്യം ലോഹം വെള്ളി നിറത്തിലുള്ളതും കനം കുറഞ്ഞതുമാണ്. ഇതിന്റെ സാന്ദ്രത അലൂമിനിയത്തിന്റേതിന്റെ മൂന്നില്‍ രണ്ടു ഭാഗമേ വരൂ. വായുവിന്റെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ ഇത് ഓക്സീകരണത്തിനു വിധേയമാകുന്നു. എങ്കിലും മറ്റു ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹങ്ങളെപ്പോലെ ഓക്സിജന്‍ ഇല്ലാത്ത അന്തരീക്ഷത്തില്‍ ഇതിനെ സൂക്ഷിക്കണം എന്നില്ല. കാരണം, ഓക്സീകരണത്തിന്റെ ആദ്യഘട്ടത്തില്‍ ഇതിന്റെ പുറത്തുണ്ടാവുന്ന കനം കുറഞ്ഞ ഓക്സൈഡ് പാളി, തുടര്‍ന്നുള്ള നശീകരണത്തിനെ ഫലപ്രദമായി തടയുന്നു. പക്ഷേ ഈ പാളി കടുപ്പമേറിയതും ഇതിനെ നീക്കം ചെയ്യുന്നത് ശ്രമകരവുമാണ്.

ആവര്‍ത്തനപ്പട്ടികയില്‍ ഇതിന്റെ തന്നെ ഗ്രൂപ്പില്‍പ്പെടുന്ന കാത്സ്യത്തേപ്പോലെത്തന്നെ, മഗ്നീഷ്യം ജലവുമായി സാധാ‍രണ താപനിലയില്‍ത്തന്നെ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നു എങ്കിലും ഇതിന്റെ പ്രവര്‍ത്തനതീവ്രത കാത്സ്യത്തെ അപേക്ഷിച്ച് കുറവാണ്. വെള്ളത്തില്‍ മുക്കി വക്കുമ്പോള്‍, ഹൈഡ്രജന്‍ കുമിളകള്‍ ഇതിനു പുറത്ത് രൂപം കൊള്ളുന്നു. പൊടിയാക്കുകയാണെങ്കില്‍ കൂടുതല്‍ വേഗത്തില്‍ ഈ പ്രവര്‍ത്തനം നടക്കുന്നു. മഗ്നീഷ്യം കത്തുപിടിക്കാന്‍ സാധ്യതയുള്ള ഒരു പദാര്‍ത്ഥമാണ്. ചെറിയ ചീളുകളാക്കുകയോ, പൊടിയാക്കുകയോ ചെയ്താല്‍ ഇത് പെട്ടെന്ന് കത്തു പിടിക്കുന്നു, എന്നാല്‍ വലിയ കഷണങ്ങളെ തീ പിടിപ്പിക്കുക എന്നത് അത്ര എളുപ്പമല്ല. ഒരിക്കല്‍ കത്തിത്തുടങ്ങിയാല്‍ ആ തീ അണക്കാനും ബുദ്ധിമുട്ടാണ്.

മഗ്നീഷ്യത്തിന് കത്താനായി ഓക്സിജന്റെ സാന്നിധ്യം വേണമെന്നില്ല, മറിച്ച് നൈട്രജന്‍, കാര്‍ബണ്‍ ഡൈ ഓക്സൈഡ് എന്നീ വാതകങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യത്തില്‍ കത്താനായും ഇതിന് സാധിക്കുന്നു. മഗ്നീഷ്യം ഈ വാതകങ്ങളില്‍ കത്തി യഥാക്രമം മഗ്നീഷ്യം നൈട്രൈഡ്, മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് (ഉപോല്‍പ്പന്നമായി കാര്‍ബണ്‍ ഉണ്ടാകുന്നു) എന്നീ സംയുക്തങ്ങളായി മാറുന്നു. മഗ്നീഷ്യം കത്തുമ്പോഴുള്ള താപനില 2500° കെല്‍‌വിന്‍ ആണ്. അതുപോലെ താപനില 744° കെല്‍‌വിന്‍ എത്തുമ്പോള്‍ ഇത് തനിയെ കത്തുപിടിക്കുന്നു.

മഗ്നീഷ്യം വായുവില്‍ കത്തുമ്പോള്‍ നല്ല തെളിച്ചമുള്ള വെളുത്ത പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. ആദ്യകാലങ്ങളില്‍ മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പൊടി കത്തിച്ചാ‍ണ് ഛായാഗ്രഹണത്തിനായുള്ള പ്രകാശം ഉണ്ടാക്കിയിരുന്നത്. വൈദ്യുതി ഉപയോഗിക്കുന്ന മിന്നല്‍ വിളക്കുകളിലും(flash light) മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ നാടയായിരുന്നു പില്‍ക്കാലത്ത് ഉപയോഗിച്ചിരുന്നത്. വെടിക്കെട്ടു സാമഗ്രികളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിനും കപ്പലുകളിലും മറ്റും അപായസൂചനക്കായുള്ള വിളക്കുകള്‍ക്കും കൂടാതെ തീവ്രമായ ധവളപ്രകാശം ആവശ്യമുള്ളിടത്തൊക്കെ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നുണ്ട്. കത്തുമ്പോള്‍ മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഗുണങ്ങള്‍ക്ക് സാധാരണ താപനിലയിലുണ്ടായിരുന്നതിനേക്കാള്‍ മാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു. ഉയര്‍ന്ന താപനിലയില്‍ ഇത് കൂടുതല്‍ വിഷമയമായിത്തീരുന്നു.

ചരിത്രം

മഗ്നീഷ്യ എന്ന ഗ്രീക്കു സ്ഥലപ്പേരില്‍ നിന്നുമാണ് ഈ മൂലകത്തിന്റെ പേരിന്റെ ഉല്‍ഭവം. 1775-ല്‍ സ്കോട്ട്ലന്റിലെ ജോസഫ് ബ്ലാക്ക് ആണ് മൂലകാ‍വസ്ഥയില്‍ ഇതിനെ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തത്. 1808-ല്‍ ഹംഫ്രി ഡേവി മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡും മെര്‍കുറിക് ഓക്സൈഡും ചേര്‍ന്ന മിശ്രിതത്തെ വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തി ശുദ്ധമായ മഗ്നീഷ്യത്തെ വേര്‍തിരിച്ചു. മഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡിനേയും പൊട്ടാസ്യത്തേയും ചേര്‍ത്ത് ചൂടാക്കി തനതായ രാസപ്രവര്‍ത്തനരീതിയില്‍ 1831-ല്‍ എ.എ.ബി. ബസ്സി മഗ്നീഷ്യത്തെ വേര്‍തിരിച്ചെടുത്തു.

ലഭ്യത

ഭൂവല്‍ക്കത്തില്‍ ഏറ്റവും അധികമുള്ള എട്ടാമത്തെ മൂലകമാണ് മഗ്നീഷ്യം. പ്രവര്‍ത്തനശേഷി താരതമ്യേന കൂടുതലുള്ള ആല്‍ക്കലൈന്‍ ലോഹമായതിനാല്‍, ഇത് ശുദ്ധരൂപത്തില്‍ പ്രകൃതിയില്‍ കാണപ്പെടാറേയില്ല. എങ്കിലും 60-ല്‍ അധികം ധാതുക്കളുടെ രൂപത്തില്‍ ഇത് ലഭ്യമാണ്.മാഗ്നെസൈറ്റ്, ഡോളോമൈറ്റ്, ബ്രൂസൈറ്റ്, കാര്‍ണല്ലൈറ്റ്, ടാല്‍ക്, ഒലിവിന്‍ എന്നിവയാണ് വ്യാവസായികപ്രാധാന്യമുള്ള ധാതുക്കള്‍

കിണറുകള്‍, ഉപ്പുജലത്തടാകങ്ങള്‍, കടല്‍ജലം എന്നിവിടങ്ങളില്‍ നിന്നും ലഭിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യം ക്ലോറൈഡിനെ ഉരുക്കി വൈദ്യുതവിശ്ലേഷണം നടത്തിയാണ് അമേരിക്കയില്‍ മഗ്നീഷ്യം നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. ഈ രാസപ്രവര്‍ത്തനം താഴെക്കാണിച്ചിരിക്കുന്നു

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

1995-ആമാണ്ടു വരെ ലോകത്തില്‍ ആകെ ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ 45% ഉല്‍പ്പാദിപിച്ചിരുന്ന അമേരിക്കയായിരുന്നു, മഗ്നീഷ്യം ഉല്പാദനകാര്യത്തില്‍ മുന്‍പന്തിയില്‍. എന്നാല്‍ ഇന്ന് ചൈനയാണ് ഏറ്റവും കൂടുതല്‍ മഗ്നീഷ്യം ഉല്‍പ്പാദിപ്പിക്കുന്ന രാജ്യം. 60% ആണ് ചൈനയുടെ ഓഹരി. 1995-ല്‍ ഇത് വെറും 4% ആയിരുന്നു. മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡിനെ ഉയന്ന താപനിലയില്‍ സിലിക്കണുമായി ചേര്‍ത്ത് നിരോക്സീകരണം നടത്തിയാണ് ചൈനയില്‍ മഗ്നീഷ്യം നിര്‍മ്മിക്കുന്നത്. പ്രിഡ്ഗിയോണ്‍ പ്രക്രിയ (Pidgeon process) എന്നാണിതിനെ പറയുന്നത്.

ഉപയോഗങ്ങള്‍

ഇരുമ്പും അലൂമിനിയവും കഴിഞ്ഞാല്‍, നിമ്മാണരംഗത്ത് കൂടുതലായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മൂന്നാമത്തെ ലോഹമാണ് മഗ്നീഷ്യം.

• മഗ്നീഷ്യം സംയുക്തങ്ങള്‍, പ്രത്യേകിച്ച് മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് ഇരുമ്പ്, ഉരുക്ക് തുടങ്ങിയ ലോഹങ്ങള്‍, സ്ഫടികം, സിമന്റ് മുതലായവ നിര്‍മ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ചൂളകളില്‍ ഉയര്‍ന്ന ചൂടിനെ താങ്ങുന്നതിനായി (refractory lining) ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

• പാനീയങ്ങള്‍ക്കായുള്ള പാട്ടകള്‍ (can) നിര്‍മ്മിക്കുന്നതിനായി അലൂമിനിയവും മഗ്നീഷ്യവും ചേര്‍ന്ന സങ്കരം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇതാണ് ലോഹരൂപത്തിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ പ്രധാന ഉപയോഗം.

• കനത്തിന്റേയും കരുത്തിന്റേയും കാര്യത്തില്‍ മഗ്നീഷ്യം അലൂമിനിയത്തിനോട് ഏറെക്കുറേ തുല്യമാണ്. ഇതുകൊണ്ടു തന്നെ വാഹനങ്ങളുടെ ഘടകങ്ങളുടെ വന്‍‌തോതിലുള്ള നിര്‍മ്മാണം പോലുള്ള ഉപയോഗങ്ങള്‍ ഇതിനുണ്ട്.
• ഉന്നത നിലവാരത്തിലുള്ള, വാഹനങ്ങളുടെ ചക്രങ്ങളുടെ നിര്‍മ്മാണത്തിന് മഗ്നീഷ്യം സങ്കരങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു (mag wheels).
• ഇതിന്റെ ഭാരക്കുറവു മൂലം പലതരം വാഹനങ്ങളുടെ പുറംചട്ടയുടേയും എഞ്ചിന്റേയും നിര്‍മ്മാണത്തിന് ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• മൊബൈല്‍ ഫോണുകള്‍, ലാപ്‌ടോപ്പ് കമ്പ്യൂട്ടറുകള്‍, ക്യാമറകള്‍ തുടങ്ങിയ ഇലക്ട്രോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിര്‍മാണം. മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ കനം കുറവാണ് ഇത്തരം കാര്യങ്ങള്‍ക്ക് ഇതിനെ ഉപയുക്തമാക്കുന്നത്.
• മുന്‍‌കാലങ്ങളില്‍ വ്യോമയാനമേഖലയില്‍ കൂടുതലായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്ന ഒരു ലോഹമാണ് ഇത്. ഒന്നും രണ്ടും ലോകമഹായുദ്ധങ്ങളുടെ കാലത്ത് ജര്‍മനി ഈ മേഖലയില്‍ മഗ്നീഷ്യം വളരെയധികം ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. ഇന്നും വളരേയധികം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോണ്‍(Elektron) എന്ന ലോഹസങ്കരം ജര്‍മന്‍‌കാരാണ് നിര്‍മ്മിച്ചത്. തീപ്പിടുത്തം പോലുള്ള പ്രശ്നങ്ങള്‍ ഈ മേഖലയിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഉപയോഗം, എഞ്ചിന്റെ ഘടകങ്ങള്‍ക്കു മാത്രമായി പിന്നീട് പരിമിതപ്പെടുത്തി. എങ്കിലും, ഇന്ധനച്ചെലവ് കുറക്കുന്നതിനും ഭാരം കുറക്കുന്നതിനും വേണ്ടി ഇപ്പോള്‍ വ്യോമയാനമേഖലയിലുള്ള മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ ഉപയോഗം കൂടിയിട്ടുണ്ട്. ഇലക്ട്രോണ്‍ 21 എന്ന ഒരു പുതിയ മഗ്നീഷ്യം സങ്കരം ഇപ്പോള്‍ പരീക്ഷണഘട്ടത്തിലാണ്.
• ഇരുമ്പ്, ഉരുക്ക് എന്നിവയില്‍ നിന്നും ഗന്ധകം നീക്കം ചെയ്യാനായി.
• അച്ചടിരംഗത്ത് ചിത്രം ഉള്‍ക്കൊള്ളിച്ചുള്ള അച്ചടീക്ക്.
• മിസൈലുകളുടെ നിര്‍മാണത്തിന് മഗ്നീഷ്യം സങ്കരങ്ങള്‍ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• അലൂമിനിയവുമായി മഗ്നീഷ്യം ചേര്‍ത്ത സങ്കരങ്ങളുടെ യാന്ത്രിക ഗുണങ്ങള്‍, വെല്‍ഡിങ്ങ് പോലുള്ള നിര്‍മാണപ്രവര്‍ത്തനങ്ങള്‍ക്കാവശ്യമായ രീതിയില്‍ വര്‍ദ്ധിക്കുന്നു.
• റോക്കറ്റ് ഇന്ധനത്തില്‍ അതിന്റെ ക്ഷമത വര്‍ദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• മൃദു ഇരുമ്പിന്റെ (Ductile iron) നിര്‍മാണത്തിന്.
• ശുദ്ധമായ യുറേനിയവും മറ്റു ലോഹങ്ങളും അവയുടെ ലവണങ്ങളില്‍ നിന്നും നിരോക്സീകരണം വഴി വേര്‍തിരിക്കുന്നതിന്.
• ഗ്രിഗ്നാര്‍ഡ് പ്രവര്‍ത്തനം (Grignard) പോലുള്ള രാസപ്രവര്‍ത്തനത്തിന് മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ നാട ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു.
• ജലവുമായി പെട്ടെന്ന് പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നതിനാല്‍ പദാര്‍ത്ഥങ്ങളില്‍ നിന്നും ജലാംശം വലിച്ചെടുക്കുന്നതിനായി(desiccant) ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• മഗ്നീഷ്യം കത്തുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ഉയര്‍ന്ന താപനില മൂലം, പെട്ടെന്നു തീപിടിപ്പിക്കാനുള്ള ഉപാധിയായി ഇതിനെ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• മിന്നല്‍ വിളക്കുകള്‍ക്കായി.

സംയുക്തങ്ങള്‍

മഗ്നീഷ്യത്തിന്റെ സംയുക്തങ്ങള്‍ സാധാരണ വെളുത്ത പരലുകളാണ്. മിക്ക സംയുക്തങ്ങളും ജലത്തില്‍ അലിയുന്നവയാണ്. ഇത്തരം ജലലായനികള്‍ക്ക് മഗ്നീഷ്യം അയോണിന്റെ (Mg²⁺) പുളിരസം ഉണ്ടാകും. മഗ്നീഷ്യം ഹൈഡ്രോക്സൈഡ് ജലത്തില്‍ അലിയാത്ത ഒരു മഗ്നീഷ്യം സംയുക്തമാണ്. ഇതിനെയാണ് മില്‍ക്ക് ഓഫ് മഗ്നീഷ്യ എന്നു പറയുന്നത്.