镁课堂:说说镁的身世
由于镁的密度小,又可以与铝、锌、锰、锆、锂、钍、银、稀土等形成一系列的有工业使用价值的镁基合金,故镁又获得最轻的结构金属材料美誉,虽然还有一些金属的密度比镁的小,但它们不能形成有实用价值的结构材料或广为应用的功能性能。由于镁及镁合金密度小,用它们取代钢、铸铁、铝等制造交通运输装备零部件可大幅度减轻其自身质量,节能减排效果卓著,不过提取镁的能耗不比提取铝的低。镁还有21世纪绿色金属的美称,用途会越来越广,大有用武之地。
镁是一种非常活泼的金属,尚未在自然界中发现有纯净的镁存在,但它是自然界分布很广的重要有色金属,属二价碱土金属,约占地壳总质量的2.45%,可见镁资源的丰富,使它成为第八种丰富的化学元素和第六种丰富的金属元素。镁是地壳中储量多的第三种结构金属,仅次于铝和铁。
20年后的法国科学家比西(A.A.B.Bussy)于1928年用钾还原熔融氯化镁制得镁。1833年,当时的英国大化学家法拉第(M.Faraday)又用电解熔融氯化镁法制得少量的镁,但在当时镁仍是实验室的奇珍异宝,比黄金贵不知多少倍。1852年德国化学家本生(Robeet Bunsen)在世界上建立了第一座用于电解无水氯化镁的电解槽(池)。1886年德国格里诗姆-伊利可创公司(Griesheim Elektron)在斯塔斯福特(Stassfurt)建成了世界首家商业化生产的镁厂,采用由菲希尔(Fisher)和格利特奇尔(Greatzel)发明的本生电解槽,以从光卤石矿中提取钾时副产物氯化镁盐卤为原料。后来,该厂迁到德国的比特费德(Bitterfeid),其员工皮斯托(Pistor)和莫斯舍尔(Moschel)发明一种高效连续生产无水氯化镁的新工艺,镁的生产成本因而一路下滑。
1860年,英国人马瑟(Johnson Matthey)与曼彻斯特(Coin Mna-Chester)开始用用类似的工艺制取镁。1896年,英国切米斯克-法布里克格里舍-伊利可创(Chemische-Fabrik Griesheim-Elektron)公司和铝镁法布里克公司联合收购电解制镁工艺,直到1914~1915年,它仍是全球制取镁的最主要的生产企业。1916年美国道屋(DOW)化学公司建立起了自己的第一家电解氯化镁生产镁的世界最大工厂,从此道屋公司执世界镁生产牛耳。