Энциклопедический словарь (М) - Брокгауз Ф. А. (читать книги бесплатно полностью без регистрации .txt) 📗
Магний
Магний (хим.), Magnesium, Mg=24 (Собственно Mg = 24, 015 из опытов Шеерера с Маршаном, по введении поправок. Более новые опыты Мариньяка (1884), путем изучения весовых отношений при превращении окиси М. в сернокислый М. и обратно, дали Mg = 24, 376 при 0 =16.). В конце XVII в. стала известна горькая соль; она была открыта в минеральном источнике Эпсома (Англия); употребление ее, под именем английской или эпсомской соли, скоро распространилось. В начале XVIII в. сделалось известным другое соединение М. — белая магнезия (magnesia alba), лекарственное же средство, названное почему-то, в противоположность черной магнезии (m. nigra); под именем последней разумели в то время пиролузит, так назыв. перекись марганца (Braunstein). Блэк показал (1775), что белая магнезия есть соединение «постоянного газа» (угольного ангидрида) с особой «землей» (окисью металла), которую он и назвал магнезией; ее назвали также горькоземом (Bittererde) и нашли в асбесте и тальке (Talkerde). М. образует с кислородом единственное соединение MgO и, будучи очень распространен (О распространении М. сравнительно с кальцием в природе см. статью Н. Н. Любавина. в «Журн. Русского Физ. — Химич. Общ.», 1892) в природе, является в виде солей, отвечающих этой окиси; вот главные, богатые им, минералы: магнезит MgCO3 ; доломит, изоморфное смешение углекислых М. и кальция в разнообразных пропорциях (MgCa)CO3; кизерит MgSO4.H2O; каинит MgSO4 KCl6H20; карналит MgCl2 KCl 6H2O; силикаты — аcбест (MgCa)SiO3, тальк H2Mg3(SiO3)4, а также авгит, оливин, роговая обманка, турмалин, серпентин и др. ; горькая соль MgSO4 7H20 и хлористый М. MgCI2 содержатся в морской воде и в воде многих соляных источников; кизерит, каинит, карналит находятся в некоторых соляных залежах (Стассфурт), остатках когда-то бывших морей. Первые опыты получения металлического М. принадлежат Г. Дэви (1808), который действовал на окись М. парами калия, но не получил М. в чистом виде. В новейшее время показано, что здесь легко идет обратная реакция. Более успешные результаты были получены при действии калия (или натрия) на безводный хлористый М., а также при электролизе последнего; эти два пути и служат теперь для фабричного получения; современная дешевизна М. зависит от введения электролитического способа. По способу Девилля, расплавляют безводный хлористый М., к которому для легкоплавкости прибавляют поваренной соли и плавикового шпата, в закрытом тигле, затем бросают потребное количество мелконарезанного натрия; М. выделяется в виде порошка и всегда содержит азотистый М.; продукт плавят и перегоняют при белом калении в закрытом тигле, через дно которого проходит пароотводная трубка (как при перегонке цинка). По этому способу работают заводы в Бостоне, в Манчестере. Электролиз производится в заводских размерах в Гемелингене. Материалом служит обезвоженный карналит; он расплавляется в тигле из литой стали с крышкой, через которую пропущен анод — уголь в бездонном шамотовом цилиндре, — а самый тигель играет роль катода; хлор отводится по трубке, соединенной с верхней частью шамотового цилиндра. Для разложения требуется 6 — 8 вольт; на лошаде-час добывают 40 — 45 граммов металла. Добытый электролизом М. начинает вытеснять английский продукт, добываемый химическим путем.
Металлический М. — серебристо-белый металл; в сухом воздухе не изменяется, во влажном — покрывается тонким слоем гидрата окиси; он ковок, но маловязок; проволока из него готовится выдавливанием подогретого металла через соответственное отвepстиe из стального цилиндра с поршнем; прокаткой такой проволоки получают ленту М.; удельный вес = 1,75 (Девилль и Карон), температура плавится немного ниже 800° (В. и А. Мейер), точка кипения около 1100°(Дитт); теплоемкость = 0,2456 — 0,2509 при 0°— 75° (Лоренц). Исследовать спектр М. нельзя так легко, как для щелочных и прочих щелочно-земельных металлов; платиновая проволока, смоченная раствором хлористого М. в пламени Бунзеновой горелки, покрывается слоем нелетучей окиси, и окраски пламени не возникает; необходимо или пользоваться пламенем гремучего газа, которое делается цветным, если ввести в него чистый хлористый М. (даже окись), или получать искры от вторичной спирали близ поверхности водного раствора той же соли; спектр М. характеризуется двумя зелеными линиями; более яркая из них Mg(отвечает линии b солнечного спектра; Mg(— совпадает с группой между b и F, ближе к синей части спектра; спектр от индукционных искр, действующих на MgCl2, линию Mg(имеет очень яркую и кроме того еще линию Mg(между D и Е солнечного спектра, близко к желтой части; Mg(в этом спектре оказывается слабой. Практические применения М. ограничиваются почти исключительно употреблением его как осветительного материала в различных специальных случаях; в форме ли порошка, брошенного на воздух, или ленты, зажженный, даже просто спичкой, он горит ослепительным светом; яркость находится, конечно, в связи с большой теплотой горения, которая для молекулярного веса в граммах (Mg, 0) = 144 больш. калорий (Томсен), и с трудноплавкостью образующейся в виде мелкого порошка окиси; энергия горения настолько велика, что зажженная в воздухе лента продолжает гореть в углекислом газе, причем выделяется уголь (Подобно ZnO в CdO окись М. претерпевает диссоциацию (Н. М. Morse и J. White jun., 1890) при накаливании с металлическим М.; присутствие свободного металла необходико, смесь MgO и Mg помещена была в трудноплавкой трубке на железном листе; кислород, выкачанный насосом Шпренгеля, содержал небольшое количество СО2, образовавшейся, очевидно, из угля железной пластинки. При накаливании смеси МgO и Mg в атмосфере водорода до 6,42% М. превращается в MgH (Cl. Wincler), что может быть объяснено нахождением металла в состоянии выделения, потому что ни МgО, ни Mg при накаливании в водороде водородистого М. не дают). Магниевый свет чаще всего применяется в фотографии, для чего употребляются особые лампы, в которых сжигается равномерно разматывающаяся лента металла; сжигают и просто более или менее длинные куски ее без вся кой лампы, зажимая их в расщепленную лучинку; для моментальных снимков употребляют порошкообразный М., вдувая его по трубке в спиртовое бесцветное пламя; лучшие результаты получают, если порошок М. предварительно смешан с богатыми кислородом веществами (бертолетова соль, селитра, хромпик, марганцевокислый калий) и сверх того с горючими материалами (сернистая сурьма, сернистое олово); подобные смеси горят очень ярко и быстро. Магниевый свет предложен и для сигнальных огней (Применялись англичанами во время войны с абиссанским негусом Феодором); его можно видеть в море на раcстоянии 45 км.; для этой цели существуют также специальные лампы. Фотометрические измерения показали (Бунзен), что проволока диаметром в 0,297 мм. светит, как 74 четвериковые стеариновые свечи. Изучение световой способности пламени М. (F. Rоgere, 1892) показало, что 13,5 % всей лучистой энергии его представляет собою световую энергию, тогда как для свечи, аргантовой горелки эта величина равна почти 1,5 %; так как около 75 % тепла, освобождающегося при горении М., превращается в лучистую энергию, то почти 10 % всей энергии горения идет на свет; при светильном газе на световую энергию идет только 0,25 %). Свет М. богат химически действующими лучами; он вызывает напр. взрыв смеси водорода и хлора; это же обусловливает его применимость к фотографии. В лабораторной практике металлический М. нашел важное применение как сильный восстановитель. Борный ангидрид и кремнезем легко восстановляются М. (Филсон и Гейтер). Даже как лекционный опыт рекомендуется (Н. Н. Бекетов и А. Д. Чириков) реакция, при которой смесь порошков кремнезема и М., сравнительно слабонагретая, превращается в кремнистый М., смешанный с металлическим и кремнекислым М.; продукт реакции с разведенной соляной кислотой выделяет водородистый кремний и водород. При нагревании смеси BaCO3 + C + ЗMg происходит вспышка (Макен), причем образуется углеродистый барий ВаС2, выделяющий с водой, содержащей НСl, ацетилен. Широкое применение имел М. в опытах К. Винклера с получением водородистых металлов из окисей при накаливании последних в атмосфере водорода с порошком М. За трудностью иметь цинк, несодержащий мышьяка, М. с удобством можно применять для добывания чистого водорода, а также в приборе Марша при судебно-медицинских испытаниях и пр. М. легко дает различные сплавы со свинцом, цинком; при подогревании со ртутью легко превращается в амальгаму, в виде которой разлагает воду при обыкновенной температуре подобно амальгаме натрия; в момент выделения, при высокой температуре, соединяется с водородом в MgH (К. Винклер). М. принадлежит числу немногих элементов, прямо соединяющихся (при нагревании) с азотом. Азотистый М. — Mg3N2,зеленовато-желтый порошок, всегда присутствует в металлическом Mg, неочищенном перегонкой. Лорд Рэлей и проф. Рамзай пользовались М. для отделения аргона от азота воздуха. Азотистый М. легко разлагается водой по уравнению:
