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文档简介
海水中镁的含量是,仅次于氯和钠,总储藏量预计有在陆地上,镁的矿物主假如菱镁矿(主要成分是 )。煅烧菱镁矿能够获取氧化镁,再加工成镁。用这类方法制得的氧化镁,纯度不高,还要耗费大批的能源,并且污染环境。假如能从海水中提取镁,不单能够获取高纯度的镁,并且能耗低、没有污染。所以海水提镁在本世纪年月创始以来,发展极快。当前生界上生产的镁已有%取自海水中。那么,镁是如何的一种金属呢?如何从海水中提取镁?从海水中提镁的化学原理和方法对我们有什么启迪呢?镁和海水提镁镁和镁的化合物镁是现有最轻的构造金属。它在制取高强度的轻合金中有重要的地位。比如,一种含镁%(还含有铝、铜、锡、锰、钛等元素)的合金,密度只有,不足钢铁的 ,却有钢铁的强度,是制造汽车、飞机、火箭的重要资料。镁原子简单失掉最外层的两个电子,变为镁离子( )。所以,镁的复原性较强,能够用作冶炼一些金属的复原剂。比如,四氯化钛就是用镁来复原成钛的。镁在空气里点燃,放出大批的热,产生刺眼的白光。利用这个性质,镁能够用来制造照明弹等。氧化镁是白色粉末,味苦,俗称苦土。土壤里含有少许氧化镁,所以它有苦味。氧化镁是离子化合物,熔点高达 ℃,在高温下仍十分稳固,所以是优秀的耐火资料。上海宝山钢铁厂所用的耐火资料,要求氧化镁的纯度在%以上。氧化镁在制造水泥、纸浆、医药、精华石油和橡胶工业中也有很多用途。镁盐的种类好多,有的很有适用价值。比如,运动员用来擦手的白色粉末,就是有很强吸湿能力的碳酸镁。硫酸镁是泻盐,能够医治便秘和驱除蛔虫。海水提镁海水是含有多种离子的混淆溶液,此中阳离子有钠离子、钾离子和镁离子等。海水提镁,就是要把镁离子跟其余阳离子分别开来。利用离子反响生成难溶物质,能够使某些离子从溶液中析出。那么,能不可以向海水中加入一种离子,使镁离子变为积淀析出,而其余的阳离子仍留在海水中呢?【实验一】氯化镁、氯化钠跟碱溶液的反响
在两支试管里分别加入 氯化镁溶液和氯化钠溶液。再分别加入 氢氧化钠溶液,察看发生的现象。用澄清石灰水取代氢氧化钠溶液,重复做上述实验。由实验知道,在氯化钠溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水,都不发生显然的变化。而在氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水,都生成白色积淀,这类积淀是氢氧化镁。反响的化学方程式是+ I+ I氯化钠和氯化镁都是电解质,它们的溶液中分别有钠离子和镁离子,这跟在海水中存在的形式同样。所以,向海水中加入碱溶液,镁离子也能转变为氢氧化镁,进而跟其余阳离子分别。海水提镁用的碱是低价的石灰乳,它是利用海滩大批堆积的贝壳资源(主要成分是),经煅烧成生石灰再溶于水制成的。用海水提镁时,先把海水抽入特大的池中,倒入石灰乳,便生成氢氧化镁的悬浊液。待积淀沉降后拿出积淀,经清洗后获取纯度很高的氢氧化镁。它没有多大用途,一定使它变为实用的氧化镁和金属镁。氢氧化镁不稳固,受热后分解成氧化镁和水。要使价的镁离子获取电子而复原成单质镁,是比较困难的。假如用近似炼铁的方法冶炼镁,需要很高的温度。比如在 ℃下用焦炭复原氧化镁,才能制得单质镁。这样获取的镁常含有许多的杂质。所以,工业上常用电解法使镁离子在阴极获取电子,复原成单质镁。用电解的方法冶炼镁,先要获取含有镁离子的熔融液。在镁的化合物中,典型的离子化合物有氧化镁和氯化镁。氧化镁的熔点太高(℃),而氯化镁的熔点要低得多(℃)。所以人们选择氯化镁作为电解制取镁的原料。用盐酸溶解氢氧化镁(或氧化镁),再使溶液浓缩,就获取氯化镁。图一是电解熔融氯化镁的表示图。在熔融的氯化镁中有能自由挪动的镁离子。通入直流电后,氯离子朝阳极挪动,在阳极上失掉电子,氧化成氯原子,两个氯原子联合成个氯分子;镁离子向阴极挪动,在阴极上获取电子,复原成单质镁。两个电极上发生的反响是阳极: =f阴极:+总的电解反响方程式能够表示以下:(熔融) f为了防备生成的镁在高温下被空气中的氧气氧化,电解时需要在特别的真空环境下进行。.从海水中提取镁的流程:水重结晶水重结晶蒸发海水电解Ng■电解Ng贝元 CiO—^石灰用]相关反响的化学方程式:+ ( ) ( ) 1+( )+ +•口+f融熔-n+f.镁的化学性质使用镁时必定要用砂纸将表面氧化膜除掉()与非金属反响+ 二”」 . +Lf1 . +二产TOC\o"1-5"\h\z; ;+二「 +;()与酸反响: + : +f()与水反响: + : +f(注意:镁只与热水反响,不与冷水反响)、镁的用途:镁铝合金用于制造火箭,飞机;镁焚烧发出刺眼白光,常用来制造信号弹及焰火;氧化镁熔点高,是优良耐高温资料等。化学名称镁
物理性质硬度及密度较小,熔点较低的银白色金属,优秀的导电性,导热性,延展性。表面均有一层致密的氧化膜。化学性
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