Hořčík je nejlehčí ze všech kovových prvků a je primárně používán ve struktuře slitiny díky své nízké hmotnosti, síle a odolnosti vůči koroze.
Existuje více než 60 různých minerálů, o nichž je známo, že mají obsah hořčíku 20% nebo více, což z něj činí osmý nejhojnější prvek v zemské kůře. Ale když se počítá s vodními útvary, hořčík se stává nejhojnějším prvkem na povrchu Země. Důvodem je významný obsah hořčíku ve slané vodě, který je v průměru asi 1290 dílů na milion (ppm). Přesto přes svou hojnost je celosvětová produkce hořčíku pouze asi 757 000 tun ročně.
Vlastnosti
- Atomový symbol: Mg
- Atomové číslo: 12
- Kategorie prvku: Alkalický kov
- Hustota: 1,738 g / cm3 (20 ° C)
- Bod tání: 650 ° C
- Bod varu: 1090 ° C
- Mohova tvrdost: 2.5
Vlastnosti
Charakteristiky hořčíku jsou podobné jeho sesterskému kovu hliník. Nejenže má nejmenší hustotu všech kovových prvků, díky čemuž je nejlehčí, ale je také velmi silný, vysoce odolný vůči korozi a snadno obrobitelný.
Dějiny
Hořčík byl objeven jako jedinečný prvek v roce 1808 sirem Humphreyem Davyem, ale nevyráběl se v kovu forma až do roku 1831, kdy Antoine Bussy vyráběl hořčík během experimentu s dehydratovaným hořčíkem chlorid.
Komerční výroba elektrolytického hořčíku začala v Německu v roce 1886. Země zůstala jediným výrobcem až do roku 1916, kdy vojenská poptávka po hořčíku (pro světlice a stopovací kulky) vedla k výrobě v USA, Velké Británii, Francii, Kanadě a Rusku.
Světová produkce hořčíku mezi válkami klesla, i když německá výroba pokračovala v podpoře nacistické vojenské expanze. Do roku 1938 vzrostla německá produkce na 20 000 tun, což představuje 60% světové produkce.
Aby se dohnaly, USA podporovaly 15 nových výroben hořčíku a do roku 1943 se chlubily výrobní kapacitou přes 265 000 tun hořčíku.
Po druhé světové válce výroba hořčíku opět poklesla, protože výrobci se snažili najít ekonomické metody těžby kovu, aby byla jeho cena konkurenceschopná s náklady na hliník.
Výroba
V závislosti na umístění a typu použitého zdroje lze k rafinaci kovového hořčíku použít celou řadu výrobních metod. Je to dáno jednak skutečností, že hořčík je tak hojný, což umožňuje výrobu na mnoha místech, a menšími kovové aplikace pro konečné použití jsou natolik citlivé na cenu, aby povzbudily kupující, aby neustále hledali co nejnižší náklady zdroj.
Tradičně se hořčík vyrábí z dolomitů a magnezitové rudy, jakož i ze solných solanek obsahujících chlorid hořečnatý (přirozeně se vyskytující soli).
Aplikace
Vzhledem k jeho podobnosti s hliníkem lze hořčík použít jako náhradu za mnoho, ne-li většinu aplikací hliníku. Hořčík je však stále omezen svými náklady na extrakci, díky kterým je kov o 20% dražší než hliník. V důsledku dovozních cel na čínský hořčík mohou být ceny hořčíku v USA téměř dvojnásobné než ceny hliníku.
Více než polovina veškerého hořčíku se používá ve slitinách s hliníkem, které jsou oceňovány svou pevností, lehkostí a odolností vůči jiskření, a jsou široce používány v automobilových součástkách. Ve skutečnosti různí výrobci automobilů používají slitiny hořčíku a hliníku (Mg-Al) k výrobě volantů, sloupky řízení, opěrné držáky, přístrojové desky, pedály a skříně vstupního potrubí, mimo jiné části. Odlitky z formy Mg-Al se dále používají k výrobě skříní převodovky a spojky.
Vysoká pevnost a odolnost proti korozi jsou rozhodující pro letecké slitiny, stejně jako převodovky vrtulníků a závodních automobilů, z nichž mnohé závisí na slitinách hořčíku.
Pivní a sodové plechovky nemají stejné požadavky jako letecké slitiny, přesto se v hliníkové slitině, která tyto plechovky tvoří, používá malé množství hořčíku. Přestože je v plechovce použito jen malé množství hořčíku, je toto odvětví stále největším spotřebitelem kovu.
Slitiny hořčíku se také používají v jiných průmyslových odvětvích, kde se nacházejí lehké a robustní slitinové aplikace klíčové, jako například u řetězových pil a částí strojů a sportovních potřeb, jako jsou baseballové pálky a rybaření cívky.
Samostatný, hořčíkový kov může být použit jako odsolovač v žehlička a výroba oceli, jako deoxidační činidlo při tepelné redukci titan, zirkonium a hafnium a jako nodularizér při výrobě tvárné litiny.
Jiná použití pro hořčík jsou jako anoda pro katodickou ochranu v chemických skladovacích nádržích, potrubích a lodích a při výrobě světelných bomb, zápalných bomb a ohňostrojů.
Zdroje:
Podrobnou historii hořčíku najdete v historii hořčíku Boba Browna, která je k dispozici na adrese Magnesium.com. http://www.magnesium.com
USGS. Shrnutí minerálních komodit: hořčík (2011).
Zdroj: http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/magnesium/
Mezinárodní asociace pro hořčík. www.intlmag.org