1. 首頁 > 生活百科 > >

鎂條在空氣中燃燒的實驗 鎂在空氣中燃燒

空氣中

鎂空氣體中的燃燒(鎂條在空氣體中燃燒的實驗)
鎂的起源鎂是宇宙中第九豐富的元素 。它產生于巨大的古老恒星 。三個氦核相繼加到一個碳核上，形成一個新的鎂核 。當像超新星這樣的恒星爆炸時，大部分鎂會分散到星際介質中，在那里可以回收到新的恒星系統中 。
隨著超新星爆發，鎂被分散到星云中 。
鎂的原子序數是12，也就是說鎂的原子核里有12個質子，外圍有12個電子 。鎂屬于堿土金屬，其最外層3s軌道上有兩個活性電子，很容易被別人“帶走”，使鎂變成+2陽離子，這也決定了鎂是一種活性金屬，它很容易被氧化 。
與鋁類似，由于氧化速度極快，鎂的最外層原子迅速與空氣體中的氧氣形成氧化鎂，從而形成致密極薄的鈍化膜，進而保護內層的鎂原子，它們沒有機會與空氣體中的氧氣接觸 。所以我們看到的鎂金屬是一種閃亮的銀灰色固體 。
一種固體鎂金屬
純鎂金屬用處不大，它太脆了 。鎂是緊密堆積的六方晶體結構，延展性差，受壓就開裂 。因此，通常需要在鎂中摻入其他物質制成合金，這樣可以大大提高鎂的延展性，使其成為炙手可熱的制造材料明星 。
鎂很脆(上圖)，含1%鋁和0.1%鈣的鎂合金能承受54%的變形(下圖) 。
鎂的化學性質上一節我們介紹了鎂的最外層3s軌道只有兩個電子，這就決定了鎂是一種化學性質非?；钴S的堿土金屬 。如果你把一塊鎂扔進水中，它會和水反應，在表面形成氫氣泡 。雖然它的反應速度比不上堿金屬，但是如果你把鎂粉扔到水里，那是非常危險的 。理論上，我們可以利用鎂和水的可逆反應來獲取能量 。一家日本公司正在嘗試制造一種“鎂基發動機”，這將在鎂的應用一章中介紹 。
由于有鈍化膜的保護，鎂可以制成金屬線圈，儲存在鎂離子中 。
鎂可以被快速氧化，因為鎂在其外層很容易失去兩個電子，而氧獲得電子的能力很強，所以鎂很容易與氧反應生成氧化鎂(MgO) 。鎂如果只放在氧氣環境中，會形成鈍化膜保護自己，但如果被點燃就大不一樣了 。
下圖是用噴燈加熱一塊鎂金屬的圖片 。本來是一個視頻，從中我拍了四張圖片，展示加熱燃燒的過程 。從圖中我們可以看到，金屬鎂在空氣體中加熱到一定溫度，會與氧氣發生自發反應，劇烈燃燒 。
鎂的加熱和燃燒過程
鎂及鎂合金的火焰溫度可達3100℃，并發出耀眼的白光 。你最好不要直視鎂的火焰，因為里面有大量的紫外線，會對視網膜造成永久性損傷 。鎂燃燒的火焰極難熄滅，因為鎂在高溫下能與氮氣、二氧化碳和水發生化學反應，所以你只能用干沙將其覆蓋，使其與氧氣隔絕 。
在800℃時，鎂與氮反應生成氮化鎂:
3Mg+N?=Mg?N?
鎂可以在二氧化碳中點燃，生成氧化鎂和碳；
2Mg+CO?=2MgO+C
如果用水撲滅鎂火，鎂火會因產生氫氣而爆炸:
Mg+2H?O=Mg(OH)?+H?↑
鎂燃燒時會發出耀眼的白光 。
鎂的生產鎂是地殼質量中第八豐富的元素，它大量存在于菱鎂礦MgCO?、白云石camg (co)等礦物中 。雖然含鎂的礦物有60多種，但只有白云石、菱鎂礦、水鎂石Mg (OH)、光鹵石KCl MgCl? 6H?O、滑石Mg SiO (OH)和橄欖石(Mg、Fe)?SiO?)具有商業開采價值，其他礦物要么儲量很少，要么難以提取，不經濟 。
菱鎂礦(MgCO?)晶體
鎂離子Mg ?是海水中第二豐富的陽離子，按質量計約為鈉離子含量的三分之一，因此從海水的海鹽中提供鎂在商業上是合算的 ?；て髽I通常在海水中加入氫氧化鈣，形成氫氧化鎂沉淀；
MgCl? +Ca(OH)? = Mg(OH)?↓ +CaCl?
氫氧化鎂不溶于水，可以濾出，與鹽酸反應生成濃縮氯化鎂；
Mg(OH)? + 2鹽酸= MgCl? + 2 H?O
然后氯化鎂可以電解得到金屬鎂 。
水鎂石mg (oh)
從其他礦石中提取鎂，基本遵循逐步合成氯化鎂，然后電解氯化鎂得到金屬鎂的步驟 。
白云石，白色晶體是camg (co)
大多數情況下，我們不需要提純金屬鎂，包括碳酸鎂、氯化鎂、檸檬酸鎂、氫氧化鎂(氧化鎂乳)、氧化鎂、硫酸鎂和七水硫酸鎂(瀉鹽)等 。這些鎂化合物對工業和生物學非常重要 。
鎂的用途鎂主要用于燃燒 。出于各種目的，人們發明了各種燃燒方法 。
最早的時候，東方人發現燃燒的鎂能發出耀眼的白色火花，于是把它制成了煙花 。由于鎂粉的自燃溫度只有473°C，所以也可以和火石一起使用，用刀刮擦產生的火花可以點燃干草或木屑 。在野外生活時，這可以代替火柴 。比打火機耐用，不怕濕 。
鎂也可以和燧石一起使用 。用刀刮擦產生火花點火 。

推薦閱讀