마그네슘


마그네슘
Magnesium[1]
원자번호12기호Mg
분류알칼리 토금속상태고체
원자량24.305밀도1.738 g/cm3
녹는점650 °C끓는점1091 °C
용융열8.48 kJ/mol증발열128 kJ/mol
원자가2이온화에너지737.7, 1450.7, 7732.7 kJ/mol
전기음성도1.31전자친화도0 kJ/mol
발견J. Black (1755)
CAS 등록번호7439-95-4
주기표|<:>족→
주기↓
123456789101112131415161718
1HHe
2LiBeBCNOFNe
3NaMgAlSiPSClAr
4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr
5RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe
6CsBaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn
7FrRaRfDbSgBhHsMtDsRgCnNhFlMcLvTsOg
LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYbLu
AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNoLr
범례
원소 분류 (배경색)
알칼리 금속알칼리 토금속란타넘족악티늄족전이 금속전이후 금속
준금속비금속할로젠비활성 기체미분류
상온(298K(25°C), 1기압 )원소 상태 (글자색)
고체 액체 기체 미분류
이탤릭체 : 자연계에 없는 인공원소 또는 극미량으로 존재하는 원소

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공기 중에 발화할 때 관찰되는 밝은 흰 빛이 있어서 불꽃놀이에도 쓰인다.
알칼리 토금속에 속하는 금속원소. 을 붙이면 산화마그네슘으로 변하며 매우 밝은 백색광을 내놓는 덕에 섬광탄 등에도 이용하는 원소이다. 또한 마그네슘 분말을 태울 때 위의 반응이 진행되며 섭씨 1371도까지 온도를 올릴 수 있어 공업용 불꽃에 사용되기도 한다. 탈 때 매우 밝게 빛나는 성질을 이용하여 방전관이 발명되기 전에는 전기 발화기가 달린 막대달린 판에 마그네슘가루를 한줌 올리고 그걸 한순간 불태워서 카메라 플래시로 사용했다.[2] 여담으로 마그네슘 리본을 구해서 불태울 때 너무 집중해서 보지말자, 눈 아프다 간접시야로 보자.[3]섬광탄을 만드는데 쓰인다는데 밝은게 당연하다.

마그네슘은 지구상에서 8번째로 많은 원소로, 광석만이 아니라 바닷속에서도 얻을 수 있다. 마그네슘의 비중은 알루미늄의 2/3. 철의 1/4로 실용적으로 쓰이는 금속 중에서는 가장 가볍고, 비강도나 비강성도 뛰어나다.

현재, 그 특징을 살린 마그네슘-알루미늄 합금은 비행기나 자동차 부품 등의 경량화를 중시하는 공업제품을 시작으로, 핸드폰, 노트북 등의 휴대용 전자기기의 금속 케이스용으로, 또 맥주캔 등 알미늄 캔의 합금성분으로, 아연과의 합금으로 다이캐스팅 재료로 쓰이기도 하고 강철이나 철의 제련시 황 제거 첨가제, 티타늄의 제련에 쓰인다. 마그네슘을 전자기기의 케이스 재료로 처음 쓴 것은 스타브 잡스가 창립한 NeXT 컴퓨터. 휴대용이 아닌 워크스테이션 이었는데도 마그네슘을 케이스 재료로 썼다.

최대 생산국은 중국으로서 세계 생산의 80%를 차지하며 이는 2위 미국의 최대생산용량(실제 생산량 아님)의 10배에 달한다. 중국은 전적으로 광석에서, 미국은 주로 해수에서 마그네슘을 채취한다. 북한에도 세계적인 규모의 마그네사이트 광산이 있으나 기술이 없어서 파지를 못 하고 있고, 한국에도 양질의 돌로마이트(백운석) 광산이 존재하는데 매장량만 따지면 중국에 이어 세계 2위이나 현재 제련공장이 없어서 수입을 해야한다. [4]

고등학교이과로 나왔거나(물론 화학 선택자의 경우) 전문계 고등학교를 나왔다면 잘 알, 반응성 척도의 앞에 있는(즉, 산화가 잘 일어나는) 금속칼카나"마"이라 배 등의 철 부분에 조그만 마그네슘 판을 붙이면 대신 산화하여 철의 부식을 막아 준다. 얼마나 반응성이 좋냐면 드라이 아이스로 만든 상자안에 불붙은 마그네슘을 넣고 드라이아이스로 뚜껑을 덮어 외부에서의 산소를 차단해도 이산화탄소에서 산소를 빼앗아 반응을 한다 바쁜 사람은 1분 15초부터

마그네슘은 식물의 성장에 빼놓을 수 없는 클로로필(엽록소)의 구성성분이기도 하다. 클로로필이란 식물의 광합성에 빼놓을 수 없는 엽록체나 시아노박테리아에 포함된 녹색 색소이다. 그래서 마그네슘이 부족하면 식물의 생장이 저해되어 수확량의 감량으로 이어지는 것이다. 그 밖에, 두부의 응고제로 사용되는 '간수'에는 염화마그네슘(MgCl)이 12~21%정도 포함되어 있다.

바닷물 속에 세번째(첫째, 둘째는 각각 나트륨염소)로 많이 있는 이온이기에 이를 원료로 사용한 간수에 그렇게 많이 들어 있는 것. 마그네슘 양이온은 쓰고 떨떠름한 맛을 내기에 간수가 그렇게 떫은 것이다.

사람한테 부족하면 눈 밑이 바르르 떨리는 현상을 겪게 된다.[5] 이 때문에 부족한 마그네슘을 보충해주는 약을 병원에서 처방받을 수 있다. 과다복용시 설사나 두통등의 부작용이 있을수 있다고 하니 용법을 지킬 것. 일시적이거나 정도가 가볍다면 병원 처방 필요없이 약국에서 판매하는 마그네슘 영양제로도 해결된다. 이 외에도 근육이완 정도를 조절하고 심장과 상처치유에 관여하는 미네랄이라서 중요하다. 또한 스트레스 완화에도 어느 정도 영향을 미치는데 스트레스를 심하게 받는 사람의 경우 마그네슘 요구도가 다른 사람보다 높다.

또한 마그네슘은 높은 반응성 때문에 금속의 탈황이나 정련 등에 이용되기도 하며[6] 항공기의 몸체나 미사일, 고급 카메라의 몸체, 그리고 레이싱용 차의 휠 캡에도 이용된다.

2001년 아오야마학원대학의 아키미츠 쥰 교수가 발견한 이붕화마그네슘(MgB2)이라는 초전도물질은 산업분야에서 사용되는 니오브(Nb)합금보다 초전도임계온도가 높고, 냉각하는 것이 쉽고 저렴하기 때문에 초전도자석이나 송전선, 고감도의 자기센서 등의 응용을 고려중이다. 또 최근에는 마그네슘과 물의 반응에 의해 얻어지는 수소의 열을 이용한 무공해 엔진의 개발도 진행되고 있다.

최근 사용되고 있는 스마트폰 케이스도 마그네슘을 주로해서 만든다. 일반 플라스틱으로 만들경우 플라스틱 특유의 열에 약하고 사용할수록 탄성이 줄어들어 이를 보완하기위해 마그네슘을 가공한 소재가 사용된다.[7]

덧붙이자면 연방준비은행의 금괴 창고에서 일하는 인부들은 이 마그네슘으로 만든 신발을 신는다고 한다. 떨어지는 금괴의 파괴력이란 상당해서[8] 잘못해서 발에 맞기라도 하면 발이 부서지기 십상이기 때문에 이 단단한 금속제 신발을 신는 것, 무게도 가볍기 때문에 아주 적합하다.세상에 황금에 맞아 다치다니!

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또 덧붙이자면.. 알마겔위염의 친구의 주 원료이기도 하다(알루미늄+마그네슘,Aluminium+Magnesium+gel)
무기질 영양소로서는 상처회복,근육경련방지,스트레스 완화등의 작용을 한다.스트레스를 많이 받는 사람의 경우는 마그네슘과 비타민 소모량이 일반인에 비해 훨씬 높게 측정된다고 한다. 그리고 뉴트리라이트에서 나오는 영양제 중 칼맥에도 들어있다(칼슘+마그네슘,Calcium+Magnesium)

여담이지만 알칼리 토금속중 가장 작성이 늦었는데 한때 그 내용이 스트론튬에 있었다(...) [9]

마이크로소프트서피스는 1세대부터 시작해서 전 기종의 프레임을 전부 마그네슘으로 으로 제조하는 것으로 유명하다. 실제로 만져보면 애플이나 타사의 알루미늄 프레임과는 뭔가 다른 이질적인 느낌임을 알 수 있다.

  1. 마그네슘 광석을 채굴하던 그리스의 도시 마그네시아Magnesia에서 유래
  2. 19~20세기 초를 배경으로 한 영화나 드라마를 보면 카메라를 찍을 때 사진사가 이상한 가루가 올라간 뭔가를 들고 퍽하는 소리와 함께 섬광이 일며 사진을 찍고, 약간의 연기가 남는 장면을 볼 수 있을 것이다. 그것이 바로 마그네슘 반응을 이용한 구식 플래시이다.
  3. 사실 이건 나라 따지고 자시고 할 것이 아니라 모든 실험실에서 이렇게 가르친다. 마그네슘의 빛은 엄청 밝다. 태양을 맨눈으로 보는 것과 비교될 만큼
  4. 예전에는 있었는데 포스코의 페놀유출 사고이후 가동이 중단되었다
  5. 사람에 따라선 망간때문이라고 하는듯. 또 누구는 요오드 부족이라고 한다. 또 어떤 사람은 셋다 상관 없다고 하는 모양
  6. 대표적으로 티타늄은 염화티타늄을 마그네슘으로 환원하여 얻는다.
  7. 마그네슘 특유의 높은 반응성 때문에, 가공과정에서 사고가 많이 일어난다
  8. 금의 무게는 같은 부피의 철의 약 3배. 주기율표에서 확인할 수 있는 양성자수로 계산을 해봐도 (금)79/(철)26=3으로 맞아떨어진다.
  9. 알칼리 토금속 원소의 등록 주기는 베릴륨은 2010년 4월 28일로 가장 빠르며 마그네슘이 2011년 12월 23일 칼슘은 2010년 12월 4일 스트론튬은 2011년 4월 13일 바륨은 2011년 1월 29일 토륨은 2011년 7월 10일. 4등이라는걸 생각하면 뭔가 어이없기도 하다.