MAGNESIO
Nombre: Magnesio (alude a la región griega de Magnesia)
Símbolo: Mg
Grupo: 2
Período: 3
Bloque: s
Categoría: Metales alcalino-térreos
Número atómico: 12
Masa atómica: 23,405 u
Electrones por capa: 2, 8, 2
Electronegatividad: 1,31
Densidad: 1,738 gr/cc
Punto de Fusión: 650ºC
Punto de Ebullición: 1091ºC
Conductividad Térmica: 156 W (m·K)
Conductividad Eléctrica: 2,3 ×10^7 S/m
Orden Magnético: Paramagnético
Estado Ordinario: Sólido
Estados de Oxidación: +2, +1
Dureza Mohs: 2 (dependiendo de la fuente, 1,5 - 2,5)
Dureza Vickers: Sin datos
Dureza Brinell: 260 Mpa (puro)
Isótopos más estables: Mg-24 (79%), Mg-25 (10%), Mg-26 (11%)
Descubridor: Humphry Davy, inglés (1808)
El Magnesio es el elemento alcalino-térreo más parecido a un metal propiamente dicho que ningún otro miembro de su familia. Si el Berilio nos recordaba al Silicio, Germanio, Boro (metaloides) el Magnesio nos hace pensar en el Aluminio, y en algunos aspectos, en el Zinc.
Es el metal más ligero entre todos aquellos que tienen usos a gran escala en la industria. El tercero más usado luego del Hierro (Aceros) y Aluminio, no tiene la polivalencia de éste último y rara vez se usa puro, si no que como el Níquel, es protagonista secundario en muchas aleaciones a las cuales mejora. La principal ventaja del Magnesio o mejor dicho su mejor baza es precisamente su baja densidad, que es aproximadamente 2/3 la del Aluminio puro. No sé si decir hasta que punto es popular, en metalurgia se usa cada vez más pero el recorrido del elemento es más amplio en otras disciplinas.
Como todos los elementos de número atómico par (en su caso, Z=12) menores a Z=28, el Magnesio se sintetiza de manera copiosa en estrellas masivas como parte de la quema del Silicio, una vez terminado el ciclo CNO. Es un intermediario entre el Neón y el Silicio, pero sus núcleos no se ven afectados por éstos elementos, ergo es muy abundante en la Tierra y en el Universo observable. También es el responsable directo de la producción del Aluminio (estoy hablando en términos de creación de nuevos elementos) mediante la captura o fusión de un protio (H-1).
Elemento siderófilo, se encuentra en abundancia en la corteza terrestre formando parte de los minerales más comunes y en asociación con el Silicio y metales alcalinos y alcalino-térreos de su propio grupo en silicatos complejos.
El Magnesio fue descubierto por uno de los mejores químicos de su época, el inglés Humphry Davy, que también aislaría el Calcio, el Estroncio y el Bario.
Propiedades
El elemento puro tiene apariencia “blanquecina”, metálica, y mecánicamente se comporta como tal. Es un conductor eléctrico y térmico normal, como cabría esperar debido a su configuración electrónica, aunque mucho menos que el Aluminio. Es muy brillante.
Dentro de los metales que se pueden almacenar en grandes cantidades, como lingotes, barras y láminas enrolladas, el Magnesio es el más ligero tanto a nivel nuclear como en su densidad real. Es estable al aire durante muchos años, y en agua reacciona muy lentamente. Su óxido de pasivación es relativamente débil (más débil que el del Aluminio y muchísimo más que el del Cromo, Titanio, et cétera) pero lo suficientemente estable como para mantenerlo en estado elemental sin necesidad de recubrimientos adicionales como pinturas, aceites, o atmósferas inertes, pero incluso así no tiene grandes usos en estado puro, ya que mecánicamente es blando tanto al rayado como a las fuerzas de presión, estiramiento, deformación. Es dúctil y maleable, se pueden obtener grandes planchas/láminas de Magnesio que son manejables con relativa facilidad. Las características negativas del Magnesio son su pobre resistencia química, el hecho de que sea inflamable y su poca resistencia a las altas temperaturas. Es muy reactivo (no olvidemos que hablamos de un metal alcalino-térreo)
Aplicaciones
Se conocen los compuestos del elemento desde la Antiguedad, y más “recientemente” sus usos en medicina, como la famosa leche de Magnesia para el tratamiendo de los desórdenes gástricos (el Magnesio neutraliza el ácido Clorhídrico del estómago en exceso). El monóxido se usa como material refractorio para la fabricación de crisoles y es irónicamente muy resistente al calor (en comparación al metal puro).
Tiene una habilidad especial para generar luz al impacto o la abrasión, por este motivo se usaba en las primeras etapas de la fotografía, para preparar el famoso “polvo lumínico” o “polvo para el flash” el cual emitía mucha luz al arder con Oxígeno: la oxidación deliberada del metal es vigorosa y produce gran cantidad de luz en pocos instantes.
Actualmente se usa para provocar la llama en situaciones de supervivencia, como en el ejército, campañas en la selva, jungla, desiertos, et cétera, el Magnesio se excita mediante rozamiento con un pedernal de Acero y produce chispas que sacan fuego de la yesca. Este uso es histórico y se sigue utilizando a día de hoy. No es peligroso, salvo por el fuego mismo, claro.
El uso principal del Magnesio no-orgánico es no obstante, como componente en cerámicas naturales o de fácil fabricación; un componente escencial en todos los cementos (hormigón).
En metalurgia
La principal aleación del Magnesio es el “Elektron” que los ingleses claman es suya cuando en realidad es de origen alemán, como también lo es el DurAluminio. El Elektron fue desarrollado por primera vez en 1908 por los alemanes Gustav Pistor y Wilhelm Moschel, mientras que el DurAluminio había sido desarrollado en 1903 por Alfred Wilm, también alemán. Mientras que el Elektron es una aleación con base de Magnesio en la cual el principal aleante es el Aluminio, el DurAluminio es una aleación de base de Aluminio en la cual el Cobre es el principal aleante, aunque más tarde hablaremos de ella.
El Elektron no se presenta como una única aleación estándar, si no que tiene varios grados. Además del Aluminio, se agrega, dependiendo de la variante, Ytrio, Plata, Zinc, Manganeso y una variedad de Lantánidos, como el Gadolinio. El Zinc está presente casi siempre y tiene gran afinidad por ambos metales.
Como sucede en el caso del Aluminio, el Magnesio pierde resistencia a la corrosión en favor de un aumento de la fuerza, resistencia al calor et cétera según se le agregan otros metales, a pesar de que dichos metales sean más resistentes en sí mismos que el Magnesio o el Aluminio puro.
También es posible encontrar aleaciones de Aluminio-Magnesio sin nombre definido en el que el contenido de Magnesio es siempre tan alto como sea posible (antes de perder fuerza) con la adición de terceros elementos como el Cobre, Zinc, et cétera, que aumentan la rigidez, resistencia al calor, et cétera. Virtualmente todos los motores de rendimiento se fabrican a partir de ésta familia de aleaciones, tanto en el ámbito militar como en el civil. Desde antes de la 2da Guerra Mundial fueron substituyendo a los de Acero tradicionales ya que permitían construir motores de mucho mayor volumen que a pesar de ello eran menos pesados que los de Acero. Ésto se implementó primero en las aeronaves, como es lógico (los motores de tanques, coches y barcos seguían siendo de Acero) hasta que también en medios terrestres y en menor medida, marítimos, fueron reemplazados. Esto NO significa que las aleaciones de Aluminio-Magnesio sean “más fuertes” que el Acero. Sí, son fuertes, pero se usan porque son menos pesadas, mientras menor sea la densidad mayor puede ser la pieza ergo mayor volumen en la cilindrada = mayor potencia. Así de fácil de explicar, aunque en la realidad no lo sea.
Actualmente se usan éstas aleaciones para fabricar no ya los motores, si no la carrocería y el chasis de vehículos enteros de gama alta, donde compiten directamente con otro material muy ligero como lo es la Fibra de Carbono, aunque no se parezcan en nada más allá de la baja densidad. Por ejemplo, no se pueden fabricar mejores motores con Fibra de Carbono que los que ya se han fabricado con Aluminio-Magnesio, ya que hablamos de una fibra en contraposición a una mezcla metálica que se puede modelar por inyectado en caliente. Aviones, helicópteros, coches de lujo y radares, naves espaciales, et cétera, son los mayores usuarios de ésta combinación.