Magnesium
Magnesium adalah unsur kesembilan paling melimpah di alam semesta. Magnesium diproduksi dalam penuaan bintang besar dari penambahan sekuensial tiga inti helium ke inti karbon. Ketika bintang semacam itu meledak sebagai supernova, sebagian besar magnesium dimuntahkan ke medium antarbintang yang dapat didaur ulang ke dalam sistem bintang baru. Magnesium adalah unsur kedelapan yang paling melimpah dalam kerak
bumi dan unsur keempat yang paling umum di Bumi (setelah besi, oksigen dan silikon), membentuk 13% massa planet dan sebagian besar mantel planet ini. Magnesium adalah unsur paling melimpah ketiga yang terlarut dalam air laut, setelah natrium dan klor.
Magnesium terjadi secara alami hanya dalam kombinasi dengan unsur lain, dan ia selalu memiliki tingkat oksidasi +2. Unsur bebasnya (logam) dapat diproduksi secara artifisial, dan sangat reaktif (meski di atmosfer, segera tersalut lapisan tipis oksida yang sebagian menghambat reaktivitasnya- lihat pasivasi). Logam bebasnya terbakar dengan cahaya putih cemerlang yang khas. Logamnya
sekarang terutama diperoleh melalui elektrolisis garam magnesium yang diperoleh dari air garam (), dan terutama digunakan sebagai komponen paduan aluminium magnesium, kadang-kadang disebut "magnalium" atau "magnelium". Magnesium kurang padat dibanding aluminium, dan paduannya sangat berharga karena kombinasi antara bobot ringan dan kekuatan.
Magnesium adalah unsur paling melimpah kesebelas, berdasarkan massa, dalam tubuh manusia dan esensial untuk semua sel dan sekitar 300 enzim. Ion magnesium berinteraksi dengan senyawa polifosfat seperti ATP, DNA, dan RNA. Ratusan enzim memerlukan ion magnesium agar berfungsi. Senyawa magnesium digunakan secara medis sebagai obat pencahar umum, antasida (misalnya, susu
magnesia), dan untuk menstabilkan eksitasi saraf abnormal atau kejang pembuluh darah dalam kondisi seperti eklampsia.
Unsur magnesium adalah logam ringan putih abu-abu, dengan densitas dua pertiga dari densitas aluminium. Ia menjadi sedikit kusam saat terpapar udara, walaupun, tidak seperti logam alkali tanah lainnya, tidak perlu disimpan di lingkungan bebas oksigen karena magnesium dilindungi oleh lapisan tipis oksida yang cukup kedap dan sulit dihilangkan. Magnesium memiliki titik leleh terendah () dan titik didih terendah () di antara semua logam alkali tanah.
Magnesium bereaksi dengan air pada suhu kamar, meskipun bereaksi jauh lebih lambat daripada kalsium, logam golongan 2 yang mirip. Saat terendam air, gelembung hidrogen terbentuk perlahan di permukaan logam-meskipun jika dalam bentuk serbuknya ia bereaksi lebih cepat. Reaksi terjadi lebih cepat dengan suhu yang lebih tinggi (lihat Awasan keselamatan). Reaksi reversibel magnesium dengan air dapat dimanfaatkan untuk menyimpan energi dan menjalankan mesin berbasis magnesium.
Magnesium juga bereaksi secara eksotermik dengan kebanyakan asam seperti asam klorida (HCl), menghasilkan logam klorida dan gas hidrogen, serupa dengan reaksi HCl dengan aluminium, seng, dan banyak logam lainnya.
Magnesium sangat mudah terbakar, terutama bila dibuat bubuk atau diiris menjadi strip tipis, meski sulit menyala dalam bentuk massal atau curah. Suhu nyala magnesium dan logam paduannya bisa mencapai, meskipun ketinggian api di atas logam yang terbakar biasanya kurang dari. Setelah menyala, api semacam itu sulit untuk dipadamkan, dengan pembakaran berlanjut dalam nitrogen (membentuk magnesium nitrida), karbon
dioksida (membentuk magnesium oksida dan karbon), dan air (membentuk magnesium oksida dan hidrogen). Sifat ini digunakan dalam selama pemboman kota-kota dalam Perang Dunia II, dimana satu-satunya pertahanan sipil praktis untuk memadamkan api yang terbakar adalah dengan menimbun bawah pasir kering untuk menyingkirkan atmosfer dari pembakaran.
Magnesium juga dapat digunakan sebagai alat penyala untuk termit, campuran aluminium dan bubuk oksida besi yang menyala hanya pada suhu yang sangat tinggi.
Saat terbakar di udara, magnesium menghasilkan cahaya putih cemerlang yang mencakup panjang gelombang ultraviolet yang kuat. Bubuk magnesium (bubuk kilat) digunakan untuk penerangan subjek pada masa-masa awal fotografi. Kemudian, filamen magnesium digunakan pada bola lampu fotografi penggunaan tunggal yang dinyalakan secara elektrik. Bubuk magnesium digunakan dalam kembang api dan suar laut yang memerlukan cahaya putih cemerlang. Magnesium juga digunakan untuk berbagai efek teatrikal, seperti petir, kedipan pistol, dan penampilan supernatural.
Magnesium adalah unsur kedelapan yang paling melimpah di kerak bumi berdasarkan massa dan berada di tempat ketujuh bersama-sama dengan besi berdasarkan molaritas. Ia ditemukan dalam deposit besar magnesit, dolomit, dan mineral lainnya, dan dalam air mineral, yang mengandung ion magnesium terlarut.
Meskipun magnesium ditemukan di lebih dari 60 mineral, hanya dolomit,,,, talk, dan yang memiliki kepentingan komersial.
Kation adalah kation kedua yang paling melimpah di air laut (sekitar 18 massa ion natrium dalam sampel tertentu), yang menjadikan air laut dan garam laut sumber komersial Mg yang menarik. Untuk mengekstraksi magnesium, kalsium hidroksida ditambahkan ke air laut untuk membentuk endapan magnesium hidroksida.
Magnesium hidroksida () tidak larut dalam air dan dapat disaring serta direaksikan dengan asam klorida untuk menghasilkan magnesium klorida pekat. Elektrolisis magnesium klorida menghasilkan magnesium.
Pada tahun 2013, konsumsi paduan magnesium kurang dari satu juta ton per tahun, dibandingkan dengan 50 juta ton paduan aluminium. Penggunaannya telah dibatasi secara historis oleh kecenderungannya mengalami korosi, mengalami rayapan pada suhu tinggi, dan terbakar.
Adanya besi, nikel, tembaga, dan kobalt sangat mengaktifkan korosi. Lebih besar dari persentase yang sangat kecil, logam ini mengendap sebagai senyawa intermetalik, dan daerah pengendapan berfungsi sebagai situs katodik aktif yang mengurangi air, menyebabkan hilangnya magnesium. Pengendalian jumlah logam-logam ini meningkatkan ketahanan terhadap korosi. Jumlah mangan yang
cukup dapat mengatasi efek korosif besi. Ini membutuhkan pengendalian komposisi yang tepat, tetapi berdampak meningkatkan biaya. Penambahan racun katodik menangkap hidrogen atomik dalam struktur logam. Hal ini mencegah pembentukan gas hidrogen bebas, faktor penting proses kimia korosi. Penambahan arsenik sekitar satu dalam tiga ratus bagian mengurangi laju korosinya dalam larutan garam dengan faktor hampir sepuluh.
Penelitian menunjukkan bahwa kecenderungan magnesium untuk merayap pada suhu tinggi dapat dieliminasi dengan penambahan skandium dan gadolinium. Kemudahterbakaran sangat berkurang dengan penambahan sejumlah kecil kalsium dalam paduan.
Magnesium membentuk berbagai senyawa yang penting untuk industri dan biologi, termasuk magnesium karbonat, magnesium klorida, magnesium sitrat, magnesium hidroksida (susu magnesia) magnesium oksida, magnesium sulfat, dan magnesium sulfat heptahidrat) (garam Epsom).
Magnesium memiliki tiga isotop stabil:, dan. Kesemuanya hadir dalam jumlah yang signifikan (lihat tabel isotop di atas). Sekitar 79% Mg adalah. Isotop bersifat radioaktif dan pada tahun 1950an sampai 1970an diproduksi oleh beberapa pembangkit listrik tenaga nuklir untuk digunakan dalam percobaan ilmiah. Isotop ini memiliki waktu paruh yang relatif singkat (21 jam) dan penggunaannya dibatasi oleh waktu pengiriman.
Isomer telah menemukan aplikasinya dalam geologi isotopik, serupa dengan aluminium. adalah produk putri radiogenik dari, yang memiliki waktu paruh 717000 tahun. Jumlah stabil yang melimpah telah diamati pada inklusi kaya Ca-Al dari beberapa meteorit kondrit karbon. Kelimpahan anomali ini disebabkan oleh peluruhan induknya dalam inklusi, dan para peneliti menyimpulkan bahwa meteorit
semacam itu terbentuk di nebula surya sebelum meluruh. Ini adalah salah satu objek tertua di tata surya dan berisi informasi yang tersimpan tentang sejarah awalnya.