Wikipedia

Magnesium

unsur kimia dengan lambang Mg dan nomor atom 12
Revisi sejak 27 Februari 2021 02.21 oleh InternetArchiveBot (bicara | kontrib) (Rescuing 2 sources and tagging 0 as dead.) #IABot (v2.0.8)
Magnesium (Mg) jangan bingung dengan mangan (Mn).

Magnesium adalah unsur kimia dengan lambang Mg dan nomor atom 12. Ia berupa padatan abu-abu mengkilap yang memiliki kemiripan fisik dengan lima unsur lainnya pada kolom kedua (golongan 2, atau logam alkali tanah) tabel periodik: semua unsur golongan 2 memiliki konfigurasi elektron yang sama pada kelopak elektron terluar dan struktur kristal yang serupa.

12Mg
Magnesium
Sebongkah kristal magnesium
Garis spektrum magnesium
Sifat umum
Pengucapan/magnèsium/[1]
Penampilanpadatan abu-abu berkilau
Magnesium dalam tabel periodik
Perbesar gambar

12Mg
Hidrogen Helium
Lithium Berilium Boron Karbon Nitrogen Oksigen Fluor Neon
Natrium Magnesium Aluminium Silikon Fosfor Sulfur Clor Argon
Potasium Kalsium Skandium Titanium Vanadium Chromium Mangan Besi Cobalt Nikel Tembaga Seng Gallium Germanium Arsen Selen Bromin Kripton
Rubidium Strontium Yttrium Zirconium Niobium Molybdenum Technetium Ruthenium Rhodium Palladium Silver Cadmium Indium Tin Antimony Tellurium Iodine Xenon
Caesium Barium Lanthanum Cerium Praseodymium Neodymium Promethium Samarium Europium Gadolinium Terbium Dysprosium Holmium Erbium Thulium Ytterbium Lutetium Hafnium Tantalum Tungsten Rhenium Osmium Iridium Platinum Gold Mercury (element) Thallium Lead Bismuth Polonium Astatine Radon
Francium Radium Actinium Thorium Protactinium Uranium Neptunium Plutonium Americium Curium Berkelium Californium Einsteinium Fermium Mendelevium Nobelium Lawrencium Rutherfordium Dubnium Seaborgium Bohrium Hassium Meitnerium Darmstadtium Roentgenium Copernicium Nihonium Flerovium Moscovium Livermorium Tennessine Oganesson
Be
↑
Mg
↓
Ca
natrium ← magnesium → aluminium
Lihat bagan navigasi yang diperbesar
Nomor atom (Z)12
Golongangolongan 2 (logam alkali tanah)
Periodeperiode 3
Blokblok-s
Kategori unsur  logam alkali tanah
Berat atom standar (Ar)
  • [24,304, 24,307]
  • 24,305±0,002 (diringkas)
Konfigurasi elektron[Ne] 3s2
Elektron per kelopak2, 8, 2
Sifat fisik
Fase pada STS (0 °C dan 101,325 kPa)padat
Titik lebur923 K ​(650 °C, ​1202 °F)
Titik didih1363 K ​(1091 °C, ​1994 °F)
Kepadatan mendekati s.k.1,738 g/cm3
saat cair, pada t.l.1,584 g/cm3
Kalor peleburan8,48 kJ/mol
Kalor penguapan128 kJ/mol
Kapasitas kalor molar24,869[2] J/(mol·K)
Tekanan uap
P (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
pada T (K) 701 773 861 971 1132 1361
Sifat atom
Bilangan oksidasi0,[3] +1,[4] +2 (oksida basa kuat)
ElektronegativitasSkala Pauling: 1,31
Energi ionisasike-1: 737,7 kJ/mol
ke-2: 1450,7 kJ/mol
ke-3: 7732,7 kJ/mol
(artikel)
Jari-jari atomempiris: 160 pm
Jari-jari kovalen141±7 pm
Jari-jari van der Waals173 pm
Lain-lain
Kelimpahan alamiprimordial
Struktur kristal ​susunan padat heksagon (hcp)
Struktur kristal Hexagonal close packed untuk magnesium
Kecepatan suara batang ringan4940 m/s (pada s.k.) (teranil)
Ekspansi kalor24,8[5] µm/(m·K) (suhu 25 °C)
Konduktivitas termal156[6] W/(m·K)
Resistivitas listrik43,9[7] nΩ·m (suhu 20 °C)
Arah magnetparamagnetik
Suseptibilitas magnetik molar+13,1×10−6 cm3/mol (298 K)[8]
Modulus Young45 GPa
Modulus Shear17 GPa
Modulus curah35,4[9] GPa
Rasio Poisson0,290
Skala Mohs1–2,5
Skala Brinell260 MPa
Nomor CAS7439-95-4
Sejarah
Penamaandari Magnesia, Yunani[10]
PenemuanJ. Black (1755[10])
Isolasi pertamaH. Davy (1808[10])
Isotop magnesium yang utama
Iso­top Kelim­pahan Waktu paruh (t1/2) Mode peluruhan Pro­duk
24Mg 79,0% stabil
25Mg 10,0% stabil
26Mg 11,0% stabil
| referensi | di Wikidata

Magnesium adalah unsur kesembilan paling melimpah di alam semesta, biasanya banyak terakumulasi pada batuan beku[11].[12][13] 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[14] 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.[15]

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 (bahasa Inggris: brine), 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.[16] 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.[16]

Karakteristik

Sifat fisika

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 (923 K (650 °C)) dan titik didih terendah (1.363 K (1.994 °F)) 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.

Sifat kimia

Kemudahterbakaran

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 3.100 °C (5.610 °F),[17] meskipun ketinggian api di atas logam yang terbakar biasanya kurang dari 300 mm (12 in).[18] 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 senjata pembakar [en] selama pemboman kota-kota dalam Perang Dunia II, di mana 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.

Sumber cahaya

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.[19][20] 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,[21] seperti petir,[22] kedipan pistol,[23] dan penampilan supernatural.[24]

Keterjadian

Lihat pula Kategori: Mineral magnesium

Magnesium adalah unsur kedelapan yang paling melimpah di kerak bumi berdasarkan massa dan berada di tempat ketujuh bersama-sama dengan besi berdasarkan molaritas.[14] 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, magnesit, brusit [en], karnalit, talk, dan olivina [en] yang memiliki kepentingan komersial.

Kation Mg2+ adalah kation kedua yang paling melimpah di air laut (sekitar ⅛ 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 (brusit [en]) tidak larut dalam air dan dapat disaring serta direaksikan dengan asam klorida untuk menghasilkan magnesium klorida pekat.

 

Elektrolisis magnesium klorida menghasilkan magnesium.

Bentuk

Logam paduan

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.[25]

Korosi

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.[25] 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.[25] 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.[25][26]

Rayapan suhu tinggi dan kemudahterbakaran

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.[25]

Senyawa

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).

Isotop

Artikel utama: Isotop magnesium

Magnesium memiliki tiga isotop stabil: 24Mg, 25Mg dan 26Mg. Kesemuanya hadir dalam jumlah yang signifikan (lihat tabel isotop di atas). Sekitar 79% Mg adalah 24Mg. Isotop 28Mg 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 26Mg telah menemukan aplikasinya dalam geologi isotopik, serupa dengan aluminium. 26Mg adalah produk putri radiogenik dari 26Al, yang memiliki waktu paruh 717.000 tahun. Jumlah 26Mg stabil yang melimpah telah diamati pada inklusi kaya Ca-Al dari beberapa meteorit kondrit karbon. Kelimpahan anomali ini disebabkan oleh peluruhan induknya 26Al dalam inklusi, dan para peneliti menyimpulkan bahwa meteorit semacam itu terbentuk di nebula surya sebelum 26Al meluruh. Ini adalah salah satu objek tertua di tata surya dan berisi informasi yang tersimpan tentang sejarah awalnya.

Merupakan hal biasa untuk memplot 26Mg/24Mg terhadap rasio Al/Mg. Dalam plot penanggalan isokron (bahasa Inggris: isochron dating), rasio Al/Mg yang diplotkan adalah 27Al/24Mg. Kemiringan isokron tidak memiliki signifikansi usia, namun mengindikasikan rasio 26Al/27Al awal dalam sampel pada saat sistem dipisahkan dari reservoir umum.

Produksi

Negara Produksi 2015
(ton)[27]
China 852.000
A.S.[note 1] H
Rusia 60.000
Israel 30,000
Kazakhstan 8.000
Brazil 15.000
Ukraina 8.000
Total 973.000
 
Lembar dan ingot magnesium

Cina merupakan pemasok dominan magnesium, dengan sekitar 80% pangsa pasar dunia. Cina hampir sepenuhnya bergantung pada proses Pidgeon silikotermik (reduksi oksida pada suhu tinggi dengan silikon, yang sering tersedia sebagai paduan ferosilikon di mana besi tersebut hanyalah sebagai spektator dalam reaksi) untuk mendapatkan logam tersebut.[28] Prosesnya juga bisa dilakukan dengan karbon pada suhu sekitar 2.300 °C (4.170 °F):

 
 

Di Amerika Serikat, magnesium diperoleh terutama dengan proses Dow, melalui elektrolisis leburan magnesium klorida dari air asin dan air laut. Larutan garam yang mengandung ion Mg2+ pertama kali diberi perlakuan dengan kapur (kalsium oksida) dan magnesium hidroksida yang mengendap dikumpulkan:

 

Hidroksidanya kemudian diubah menjadi hidrat parsial dari magnesium klorida dengan memperlakukan hidroksida dengan asam klorida dan pemanasan produknya:

 

Garamnya kemudian dielektrolisis dalam keadaan cair. Pada katode, ion Mg2+ direduksi menjadi logam magnesium:

 

Pada anode, masing-masing pasangan ion Cl− dioksidasi menjadi gas klor, melepaskan dua elektron untuk menyelesaikan rangkaian listrik:

 

Sebuah proses baru, teknologi membran oksida padat, melibatkan reduksi elektrolitik MgO. Pada katode, ion Mg2+ direduksi oleh dua elektron menjadi logam magnesium. Elektrolitnya adalah zirkonia yang distabilkan Yttria (Yttria-stabilized zirconia, YSZ). Anodenya adalah logam cair. Pada YSZ/anode logam cair O2− teroksidasi. Lapisan grafit berbatasan dengan anoda logam cair, dan pada antarmuka ini, karbon dan oksigen bereaksi membentuk karbon monoksida. Bila perak digunakan sebagai anode logam cair, tidak diperlukan reduktor karbon atau hidrogen, dan hanya gas oksigen yang terbentuk pada anode.[29] Telah dilaporkan bahwa metode ini memberikan pengurangan 40% biaya per pon dibandingkan metode reduksi elektrolit.[30] Metode ini lebih ramah lingkungan daripada yang lain karena lebih sedikit karbon dioksida yang dibebaskan.

Amerika Serikat pernah menjadi pemasok utama logam ini, memasok 45% produksi dunia bahkan sampai tahun 1995. Saat ini, pangsa pasar AS hanya 7%, dengan satu produsen dalam negeri yang tersisa, US Magnesium, perusahaan Renco Group di Utah yang didirikan oleh Magcorp (saat ini sudah tutup).[31]

Sejarah

Nama magnesium berasal dari kata Yunani untuk sebuah distrik di Thessaly yang disebut Magnesia.[32] Ini terkait dengan magnetit dan mangan, yang juga berasal dari daerah ini, dan membutuhkan diferensiasi sebagai zat terpisah. Lihat mangan untuk sejarah ini.

Pada tahun 1618, seorang petani di Epsom di Inggris berusaha memberikan air dari sumur di sana. Sapi-sapi tersebut menolak untuk minum karena rasanya pahit, namun petani tersebut menyadari bahwa air tersebut tampaknya dapat menyembuhkan goresan dan ruam. Zat ini menjadi dikenal sebagai garam Epsom dan ketenarannya menyebar. Garam tersebut akhirnya dikenal sebagai magnesium sulfat terhidrasi, MgSO4·7 H2O.

Logam itu sendiri pertama kali diisolasi oleh Sir Humphry Davy di Inggris pada tahun 1808. Dia menggunakan elektrolisis pada campuran magnesia dan merkuri oksida.[33] Antoine Bussy membuatnya dalam bentuk yang koheren pada tahun 1831. Nama yang diusulkan pertama kali oleh Davy adalah magnium,[33] namun nama yang digunakan sekarang adalah magnesium.

Kegunaannya sebagai logam

 
Aplikasi magnesium yang tidak biasa sebagai sumber pencahayaan saat wakeskating pada tahun 1931

Magnesium adalah logam struktural ketiga yang paling banyak digunakan, setelah besi dan aluminium.[34]

Aplikasi utama magnesium adalah, berturut-turut: paduan aluminium, tuang cetak [en] (dipadu dengan seng),[35] menghilangkan belerang dalam produksi besi dan baja, dan produksi titanium dalam proses Kroll.[36]

Magnesium digunakan dalam bahan dan paduan super kuat berbobot ringan. Misalnya, ketika diinfus dengan nanopartikel silikon karbida, ia memiliki kekuatan spesifik yang sangat tinggi.[37]

Dalam sejarah, magnesium adalah salah satu logam utama konstruksi kedirgantaraan dan digunakan untuk pesawat militer Jerman sejak Perang Dunia I dan secara ekstensif untuk pesawat Jerman pada Perang Dunia II.

Bangsa Jerman menciptakan nama "Elektron" untuk paduan magnesium, sebuah istilah yang masih digunakan sampai sekarang. Dalam industri kedirgantaraan komersial, magnesium pada umumnya terbatas pada komponen yang berhubungan dengan mesin, karena bahaya kebakaran dan korosinya. Saat ini penggunaan paduan magnesium dalam industri dirgantara semakin meningkat, didorong oleh pentingnya penghematan bahan bakar.[38] Pengembangan dan pengujian paduan magnesium baru terus berlanjut, terutama Elektron 21, yang (dalam uji) telah terbukti cocok untuk mesin pesawat udara, internal, dan komponen badan pesawat.[39] Komunitas Eropa menjalankan tiga proyek litbang magnesium dalam Aerospace priority of Six Framework Program.

Dalam bentuk pita tipis, magnesium digunakan untuk memurnikan pelarut; misalnya pembuatan etanol super kering.

Pesawat terbang

Otomotif

 
Blok mesin motor paduan Mg
  • Mercedes-Benz menggunakan paduan Elektron pada bodi Mercedes-Benz 300 SLR model awal; mobil ini melaju (dengan sukses) di Le Mans, Mille Miglia, dan acara balap kelas dunia lainnya pada tahun 1955.
  • Porsche menggunakan kerangka paduan magnesium pada Porsche 917/053 yang memenangkan Le Mans pada tahun 1971, dan terus menggunakan paduan magnesium untuk blok mesinnya karena keuntungan bobotnya.
  • Volkswagen Group telah menggunakan magnesium dalam komponen mesinnys selama bertahun-tahun.
  • Mitsubishi Motors menggunakan magnesium untuk transmisi semi otomatisnya.
  • BMW menggunakan blok magnesium alloy dalam mesin N52 mereka, termasuk sisipan paduan aluminium untuk dinding silinder dan jaket pendingin yang dikelilingi paduan magnesium suhu tinggi AJ62A. Mesin ini digunakan di seluruh dunia antara tahun 2005 dan 2011 dalam berbagai model seri 1, 3, 5, 6, dan 7; serta Z4, X1, X3, dan X5.
  • Chevrolet menggunakan paduan magnesium AE44 pada Corvette Z06 2006.

Baik AJ62A dan AE44 adalah perkembangan terkini pada paduan magnesium rayapan rendah pada suhu tinggi. Strategi umum untuk paduan semacam itu adalah membentuk endapan intermetalik [en] pada batas butir, misalnya dengan menambahkan mischmetal atau kalsium.[43] Pengembangan paduan baru dan biaya yang lebih rendah, yang membuat magnesium dapat bersaing dengan aluminium, akan meningkatkan jumlah aplikasinya pada otomotif.

Elektronika

Magnesium banyak digunakan untuk pabrikasi telepon genggam, komputer jinjing dan komputer tablet, kamera, dan komponen elektronika lainnya karena bobotnya yang ringan serta sifat mekanik dan elektriknya yang bagus.

 
Produk terbuat dari magnesium: pemantik api, alat cukur, peraut pensil, pita magnesium.

Lain-lain

  • Magnesium telah memiliki banyak kegunaan karena mudah didapat dan relatif tak beracun.
  • Magnesium mudah terbakar, terbakar pada suhu sekitar 3.100 °C (3.370 K; 5.610 °F),[17] dan suhu swasulut pita magnesium sekitar 473 °C (746 K; 883 °F).[44] Ia menghasilkan cahaya putih cerah yang kuat ketika terbakar. Suhu pembakaran magnesium yang tinggi membuatnya bermanfaat sebagai pemantik api darurat. Kegunaan lain termasuk lampu kilat fotografi, suar, piroteknik, dan kembang api. Magnesium juga sering digunakan untuk menyalakan termit atau bahan lain yang memerlukan suhu penyulutan tinggi.
  • Dalam bentuk serpihan atau pita, untuk menyiapkan pereaksi Grignard, yang berguna dalam sintesis organik.
     
    Pemantik magnesium (tangan kiri), digunakan dengan pisau lipat and batu api untuk membuat percikan yang menyulut serbuk.
  • Sebagai zat tambahan dalam propelan konvensional dan produksi grafit nodular pada besi tuang.
  • Sebagai reduktor untuk memisahkan uranium dan logam lainnya dari garamnya.
  • Sebagai anode galvanis [en] untuk melindungi kapal, tangki bawah tanah, pipa, struktur bawah tanah, dan pemanas air.
  • Dipadu dengan seng untuk membuat lembaran seng yang digunakan dalam pelat photoengraving pada industri percetakan, dinding baterai, dan bahan atap.[35]
  • Sebagai logam, kegunaan utama unsur ini adalah sebagai aditif pemaduan untuk aluminium. Paduan aluminium-magnesium ini telah digunakan untuk kaleng minuman, peralatan olahraga seperti stik golf, alat pancing, dan busur panah serta anak panah.
  • Roda mobil spesial yang terbuat dari paduan magnesium disebut "mag wheels", meskipun istilah tersebut sering disalahterapkan untuk roda aluminium. Banyak pabrik mobil dan pesawat terbang telah membuat bagian mesin dan badan dari magnesium.
  • Baterai magnesium telah dipasarkan sebagai baterai primer, dan merupakan topik aktif untuk penelitian baterai isi ulang sekunder.

Awasan keselamatan

Blok magnesium dipanaskan dengan suluh tiup [en], membuatnya mengalami swabakar, memancarkan cahaya putih kuat.

Logam dan paduan magnesium dapat menyebabkan bahaya ledakan, mereka sangat mudah terbakar dalam bentuk murninya ketika dilelehkan atau dalam bentuk serbuk maupun pita. Lelehan atau bakaran magnesium bereaksi hebat dengan air. Ketika bekerja dengan serbuk magnesium, harus menggunakan kacamata pengaman yang dilengkapi dengan pelindung mata dan filter UV (seperti yang digunakan petugas pengelasan) karena magnesium yang terbakar menghasilkan sinar ultraviolet yang dapat merusak retina mata secara permanen.[45]

Magnesium dapat mereduksi air dan melepaskan gas hidrogen yang sangat mudah terbakar:[46]

 

Oleh karena itu, air tidak dapat memadamkan kebakaran magnesium. Gas hidrogen yang dihasilkan semakin memperhebat api. Pasir kering adalah zat pemadam yang efektif, tetapi hanya untuk kejadian pada permukaan relatif rata.

Magnesium bereaksi eksotermis dengan karbon dioksida membentuk magnesium oksida dan karbon:[47]

 

Jadi, karbon dioksida lebih bersifat bahan bakar daripada memadamkan api.

Magnesium yang terbakar dapat dipadamkan menggunakan pemadam api kimia kering Kelas D, atau dengan menutupi api mengunakan pasir atau fluks pengecoran untuk menyingkirkan sumber udara.

Senyawa bermanfaat

Senyawa magnesium, terutama magnesium oksida (MgO), digunakan sebagai bahan refraktori pada tanur untuk memproduksi besi, baja, logam nonfero, kaca, dan semen. Magnesium oksida dan senyawa magnesium lainnya juga digunakan dalam industri pertanian, kimia, dan konstruksi. Magnesium oksida dari kalsinasi digunakan sebagai isolator listrik dalam kabel tembaga berisolasi mineral [en].[48]

Peran biologis

Artikel utama: Magnesium dalam biologi

Mekanisme aksi

Interaksi penting antara ion fosfat dan magnesium membuat magnesium menjadi esensial untuk kimia asam nukleat pada semua sel organisme hidup yang diketahui. Lebih dari 300 enzim memerlukan ion magnesium untuk aksi katalitiknya, termasuk semua enzim yang menggunakan atau mensintesis ATP dan enzim yang menggunakan nukleotida lainnya untuk mensintesis DNA dan RNA. Molekul ATP normalnya ditemukan sebagai khelat dengan ion magnesium.[49]

Sumber makanan, asupan yang disarankan, dan suplementasi

 
Contoh makanan sumber magnesium

Rempah-rempah, kacang-kacangan, sereal, coklat dan sayuran merupakan sumber kaya magnesium.[16] Sayuran berdaun hijau seperti bayam juga kaya magnesium.[50]

Di Inggris, nilai harian yang direkomendasikan untuk magnesium adalah 300 mg untuk pria dan 270 mg untuk wanita.[51] Di A.S. Recommended Dietary Allowance (RDA) adalah 400 mg untuk pria berusia 19–30 dan 420 mg untuk yang lebih tua; untuk wanita 310 mg untuk usia 19–30 dan 320 mg untuk yang lebih tua.[52]

Tersedia sejumlah bentuk sediaan farmasi magnesium dan suplemen makanan. Dalam dua percobaan pada manusia, magnesium oksida adalah salah satu bentuk paling umum dalam suplemen diet magnesium karena kandungan magnesium per beratnya tinggi, namun ketersediaan hayatinya lebih rendah daripada magnesium sitrat, klorida, laktat atau aspartat.[53][54]

Metabolisme

Orang dewasa memiliki 22–26 gram magnesium,[16][55] dengan 60% pada skeleton, 39% intrasel (20% pada otot rangka), dan ekstrasel 1%.[16] Tingkat serum biasanya 0,7–1,0 mmol/L atau 1,8–2,4 mEq/L. Tingkat magnesium serum bisa normal meski magnesium intrasel kurang. Mekanisme untuk mempertahankan tingkat magnesium dalam serum adalah berbagai penyerapan gastrointestinal dan ekskresi renal. Magnesium intrasel berkorelasi dengan kalium intrasel. Peningkatan magnesium menurunkan kalsium[56] dan dapat mencegah hiperkalsemia atau menyebabkan hipokalsemia tergantung pada tingkat awal.[56] Baik kondisi asupan protein rendah maupun tinggi menghambat penyerapan magnesium, begitu pula jumlah fosfat, fitat [en], dan lemak di usus. Magnesium diet yang tidak terserap diekskresikan melalui feses; magnesium yang diserap diekskresikan melalui urin dan keringat.[57]

Deteksi dalam serum dan plasma

Status magnesium dapat diperiksa dengan mengukur konsentrasi magnesium serum dan eritrosit yang digabungkan dengan kandungan magnesium urin dan feses, namun uji magnesium intravena lebih akurat dan praktis.[58] Retensi 20% atau lebih dari jumlah yang disuntikkan menunjukkan defisiensi. Belum ada biomarker untuk magnesium.[59]

Konsentrasi magnesium dalam plasma atau serum dapat digunakan untuk memantau kemanjuran dan keamanan obat terapeutik, untuk mengkonfirmasi diagnosis pada korban keracunan, atau untuk membantu investigasi forensik dalam kasus overdosis fatal. Anak-anak yang baru lahir dari ibu yang menerima magnesium sulfat parenteral selama persalinan mungkin menunjukkan toksisitas dengan kadar magnesium serum normal.[60]

Defisiensi

Magnesium plasma rendah (hipomagnesemia) umum terjadi: ditemukan pada 2,5–15% populasi umum.[61] Penyebab utama kekurangan adalah asupan makanan yang rendah: kurang dari 10% orang di Amerika Serikat memenuhi kecukupan diet yang direkomendasikan. Penyebab lainnya adalah peningkatan kehilangan dari ginjal atau usus, peningkatan pergeseran intrasel, dan terapi antasida inhibitor pompa proton. Sebagian besar bersifat asimtomatik, namun gejala yang merujuk pada neuromuskular, kardiovaskular, dan disfungsi metabolik dapat terjadi.[61] Alkoholisme sering dikaitkan dengan defisiensi magnesium. Tingkat magnesium serum yang kronis rendah dikaitkan dengan sindrom metabolik, diabetes melitus tipe 2, fasikulasi, dan hipertensi.[62]

Terapi

  • Magnesium intravena direkomendasikan oleh ACC/AHA/ESC 2006 Guidelines for Management of Patients With Ventricular Arrhythmias dan Prevention of Sudden Cardiac Death untuk pasien dengan aritmia ventrikel yang terkait dengan torsades de pointes yang hadir dengan sindrom QT panjang; dan untuk pengobatan pasien dengan aritmia yang diinduksi digoxin.[63]
  • Magnesium sulfat - intravena - digunakan untuk mengelola pre-eklampsia dan eklampsia.[64][65]
  • Hipomagnesemia, termasuk yang disebabkan oleh alkoholisme, dapat dipulihkan dengan pemberian magnesium oral atau parenteral tergantung pada tingkat defisiensinya.[66]
  • Terdapat bukti terbatas bahwa suplementasi magnesium dapat berperan dalam pencegahan dan pengobatan migrain.[67]

Diurutkan menurut jenis garam magnesium, aplikasi terapeutik lainnya meliputi:

Overdosis

Overdosis dari sumber makanan saja tidak mungkin karena kelebihan magnesium dalam darah segera disaring oleh ginjal,[61] dan overdosis lebih mungkin terjadi dengan adanya gangguan fungsi ginjal. Meskipun demikian, terapi megadosis telah menyebabkan kematian pada anak kecil,[69] dan hipermagnesemia parah pada wanita[70] dan anak perempuan[71] yang memiliki ginjal sehat. Gejala overdosis yang paling umum adalah mual, muntah, dan diare; gejala lainnya meliputi hipotensi, kebingungan, detak jantung dan laju pernafasan melambat, defisiensi mineral lainnya, koma, aritmia jantung, dan kematian akibat serangan jantung.[56]

Fungsi dalam tanaman

Tanaman membutuhkan magnesium untuk mensintesis klorofil, esensial untuk fotosintesis. Magnesium di tengah cincin porfirin klorofil analog dengan besi di tengah cincin porfirin heme. Defisiensi magnesium pada tanaman menyebabkan penguningan di antara vena daun, terutama pada daun yang lebih tua, dan dapat disembuhkan dengan penambahan garam Epsom (yang cepat terlindi), atau tumbukan gamping dolomitik, pada tanah.

Lihat juga

Catatan

  1. ^ Dihapus untuk menghindari pengungkapan data kepemilikan perusahaan.

Referensi

  1. ^ (Indonesia) "Magnesium". KBBI Daring. Diakses tanggal 17 Juli 2022. 
  2. ^ Rumble, hlm. 4.61
  3. ^ Mg(0) telah disintesis dalam senyawa yang mengandung gugus Na2Mg22+ yang terkoordinasi dengan ligan organik yang besar; lihat Rösch, B.; Gentner, T. X.; Eyselein, J.; Langer, J.; Elsen, H.; Li, W.; Harder, S. (2021). "Strongly reducing magnesium(0) complexes". Nature. 592 (7856): 717–721. Bibcode:2021Natur.592..717R. doi:10.1038/s41586-021-03401-w. PMID 33911274 Periksa nilai |pmid= (bantuan) 
  4. ^ Bernath, P. F.; Black, J. H.; Brault, J. W. (1985). "The spectrum of magnesium hydride" (PDF). Astrophysical Journal. 298: 375. Bibcode:1985ApJ...298..375B. doi:10.1086/163620.  . Lihat pula Senyawa magnesium bervalensi rendah.
  5. ^ Rumble, hlm. 12.135
  6. ^ Rumble, hlm. 12.137
  7. ^ Rumble, hlm. 12.28
  8. ^ Rumble, hlm. 4.70
  9. ^ Gschneider, K. A. (1964). Physical Properties and Interrelationships of Metallic and Semimetallic Elements. Solid State Physics. 16. hlm. 308. doi:10.1016/S0081-1947(08)60518-4. ISBN 9780126077162. 
  10. ^ a b c Rumble, hlm. 4.19
  11. ^ Igneous Petrology. Elsevier. 1982. hlm. 251–270. ISBN 9780444420114. 
  12. ^ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2008). Inorganic Chemistry (edisi ke-3rd). Prentice Hall. hlm. 305–306. ISBN 978-0131755536. 
  13. ^ Ash, Russell (2005). The Top 10 of Everything 2006: The Ultimate Book of Lists. Dk Pub. ISBN 0-7566-1321-3. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2006-10-05. 
  14. ^ a b "Abundance and form of the most abundant elements in Earth's continental crust" (PDF). Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 2011-09-27. Diakses tanggal 15 February 2008. 
  15. ^ Anthoni, J Floor (2006). "The chemical composition of seawater". seafriends.org.nz. 
  16. ^ a b c d e "Dietary Supplement Fact Sheet: Magnesium". Office of Dietary Supplements, US National Institutes of Health. 11 February 2016. Diakses tanggal 13 October 2016. 
  17. ^ a b Dreizin, Edward L.; Berman, Charles H. & Vicenzi, Edward P. (2000). "Condensed-phase modifications in magnesium particle combustion in air". Scripta Materialia. 122: 30–42. doi:10.1016/S0010-2180(00)00101-2. 
  18. ^ DOE Handbook – Primer on Spontaneous Heating and Pyrophoricity. U.S. Department of Energy. December 1994. hlm. 20. DOE-HDBK-1081-94. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2012-04-15. Diakses tanggal 21 December 2011. 
  19. ^ Hannavy, John (2013-12-16). Encyclopedia of Nineteenth-Century Photography (dalam bahasa Inggris). Routledge. hlm. 84. ISBN 9781135873271. 
  20. ^ Scientific American: Supplement (dalam bahasa Inggris). 48. Munn and Company. 1899-01-01. hlm. 20035. 
  21. ^ Inc, Nielsen Business Media (1974-02-09). Billboard (dalam bahasa Inggris). Nielsen Business Media, Inc. hlm. 20. 
  22. ^ Altman, Rick (2007-01-01). Silent Film Sound (dalam bahasa Inggris). Columbia University Press. hlm. 41. ISBN 9780231116633. 
  23. ^ Lindsay, David (2005-05-01). Madness in the Making: The Triumphant Rise & Untimely Fall of America's Show Inventors (dalam bahasa Inggris). iUniverse. hlm. 210. ISBN 9780595347667. 
  24. ^ McCormick, John; Pratasik, Bennie (2005-08-04). Popular Puppet Theatre in Europe, 1800-1914 (dalam bahasa Inggris). Cambridge University Press. hlm. 106. ISBN 9780521616157. 
  25. ^ a b c d e Dodson, Brian (29 August 2013). "Stainless magnesium breakthrough bodes well for manufacturing industries". Gizmag.com. Diakses tanggal 29 August 2013. 
  26. ^ Birbilis, N.; Williams, G.; Gusieva, K.; Samaniego, A.; Gibson, M. A.; McMurray, H. N. (2013). "Poisoning the corrosion of magnesium". Electrochemistry Communications. 34: 295–298. doi:10.1016/j.elecom.2013.07.021. 
  27. ^ "2017 Minerals Yearbook, Magnesium" (PDF). USGS. Diakses tanggal 12 September 2017. 
  28. ^ "Magnesium Overview". China magnesium Corporation. Diakses tanggal 8 May 2013. 
  29. ^ Pal, Uday B.; Powell, Adam C. (2007). "The Use of Solid-Oxide-Membrane Technology for Electrometallurgy". JOM. 59 (5): 44–49. Bibcode:2007JOM....59e..44P. doi:10.1007/s11837-007-0064-x. 
  30. ^ Derezinski, Steve (12 May 2011). "Solid Oxide Membrane (SOM) Electrolysis of Magnesium: Scale-Up Research and Engineering for Light-Weight Vehicles" (PDF). MOxST. Diakses tanggal 27 May 2013. 
  31. ^ Vardi, Nathan (22 February 2007). "Man With Many Enemies". Forbes.com. Diakses tanggal 26 June 2006. 
  32. ^ "Magnesium: historical information". webelements.com. Diakses tanggal 9 October 2014. 
  33. ^ a b Davy, H. (1808). "Electro-chemical researches on the decomposition of the earths; with observations on the metals obtained from the alkaline earths, and on the amalgam procured from ammonia". Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 98: 333–370. Bibcode:1808RSPT...98..333D. doi:10.1098/rstl.1808.0023. JSTOR 107302. 
  34. ^ Segal, David (2017-05-18). Materials for the 21st Century (dalam bahasa Inggris). Oxford University Press. ISBN 9780192526090. 
  35. ^ a b Baker, Hugh D. R.; Avedesian, Michael (1999). Magnesium and magnesium alloys. Materials Park, OH: Materials Information Society. hlm. 4. ISBN 0-87170-657-1. 
  36. ^ Ketil Amundsen; Terje Kr. Aune; Per Bakke; Hans R. Eklund; Johanna Ö. Haagensen; Carlos Nicolas; et al. (2002). "Magnesium". Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH. doi:10.1002/14356007.a15_559. ISBN 3527306730. 
  37. ^ "UCLA researchers create super-strong magnesium metal". ucla.edu. 
  38. ^ Aghion, E.; Bronfin, B. (2000). "Magnesium Alloys Development towards the 21st Century". Materials Science Forum. 350–351: 19–30. doi:10.4028/www.scientific.net/MSF.350-351.19. 
  39. ^ Bronfin, B.; et al. (2007). "Elektron 21 specification". Dalam Kainer, Karl. Magnesium: Proceedings of the 7th International Conference on Magnesium Alloys and Their Applications. Weinheim, Germany: Wiley. hlm. 23. ISBN 978-3-527-31764-6. 
  40. ^ Dreizin, Edward L.; Berman, Charles H.; Vicenzi, Edward P. (2000). "Condensed-phase modifications in magnesium particle combustion in air". Scripta Materialia. 122: 30–42. doi:10.1016/S0010-2180(00)00101-2. 
  41. ^ Dorr, Robert F. (15 September 2012). Mission to Tokyo: The American Airmen Who Took the War to the Heart of Japan. hlm. 40–41. ISBN 9781610586634. 
  42. ^ AAHS Journal. 44–45. American Aviation Historical Society. 1999. 
  43. ^ Luo, Alan A. & Powell, Bob R. (2001). "Tensile and Compressive Creep of Magnesium-Aluminum-Calcium Based Alloys" (PDF). Materials & Processes Laboratory, General Motors Research & Development Center. Diarsipkan dari versi asli (PDF) tanggal 28 September 2007. Diakses tanggal 21 August 2007. 
  44. ^ "Magnesium (Powder)". International Programme on Chemical Safety (IPCS). IPCS INCHEM. April 2000. Diakses tanggal 21 December 2011. 
  45. ^ "Science Safety: Chapter 8". Government of Manitoba. Diakses tanggal 21 August 2007. 
  46. ^ "Chemistry : Periodic Table : magnesium : chemical reaction data". webelements.com. Diakses tanggal 26 June 2006. 
  47. ^ "Magnesium Burns in Dry Ice (CO2 Saturated) Environment". Diakses tanggal 2016-06-15. 
  48. ^ Linsley, Trevor (2011). "Properties of conductors and insulators". Basic Electrical Installation Work. hlm. 362. ISBN 978-0-08-096628-1. 
  49. ^ Romani, Andrea, M.P. (2013). "Chapter 3. Magnesium in Health and Disease". Dalam Astrid Sigel; Helmut Sigel; Roland K. O. Sigel. Interrelations between Essential Metal Ions and Human Diseases. Metal Ions in Life Sciences. 13. Springer. hlm. 49–79. doi:10.1007/978-94-007-7500-8_3. 
  50. ^ "Magnesium in diet". MedlinePlus, U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health. 2 February 2016. Diakses tanggal 13 October 2016. 
  51. ^ "Vitamins and minerals – Others – NHS Choices". Nhs.uk. 26 November 2012. Diakses tanggal 19 September 2013. 
  52. ^ "Magnesium", pp.190-249 in "Dietary Reference Intakes for Calcium, Phosphorus, Magnesium, Vitamin D, and Fluoride". National Academy Press. 1997.
  53. ^ Firoz M; Graber M (2001). "Bioavailability of US commercial magnesium preparations". Magnes Res. 14 (4): 257–62. PMID 11794633. 
  54. ^ Lindberg JS; Zobitz MM; Poindexter JR; Pak CY (1990). "Magnesium bioavailability from magnesium citrate and magnesium oxide". J Am Coll Nutr. 9 (1): 48–55. doi:10.1080/07315724.1990.10720349. PMID 2407766. 
  55. ^ Saris NE, Mervaala E, Karppanen H, Khawaja JA, Lewenstam A (April 2000). "Magnesium. An update on physiological, clinical and analytical aspects". Clin Chim Acta. 294 (1-2): 1–26. PMID 10727669. 
  56. ^ a b c "Magnesium | University of Maryland Medical Center". Umm.edu. 7 May 2013. Diakses tanggal 19 September 2013. 
  57. ^ Wester PO (1987). "Magnesium". Am. J. Clin. Nutr. 45 (5 Suppl): 1305–12. PMID 3578120. 
  58. ^ Arnaud MJ (2008). "Update on the assessment of magnesium status". Br. J. Nutr. 99 Suppl 3: S24–36. doi:10.1017/S000711450800682X. PMID 18598586. 
  59. ^ Franz KB (2004). "A functional biological marker is needed for diagnosing magnesium deficiency". J Am Coll Nutr. 23 (6): 738S–41S. doi:10.1080/07315724.2004.10719418. PMID 15637224. 
  60. ^ Baselt, R. (2008). Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man (edisi ke-8th). Biomedical Publications. hlm. 875–7. ISBN 0-9626523-7-7. 
  61. ^ a b c Ayuk J.; Gittoes N.J. (Mar 2014). "Contemporary view of the clinical relevance of magnesium homeostasis". Annals of Clinical Biochemistry. 51 (2): 179–88. doi:10.1177/0004563213517628. 
  62. ^ Geiger H; Wanner C (2012). "Magnesium in disease" (PDF). Clin Kidney J. 5 (Suppl 1): i25–i38. doi:10.1093/ndtplus/sfr165. 
  63. ^ Zipes DP; Camm AJ; Borggrefe M; et al. (2012). "ACC/AHA/ESC 2006 Guidelines for Management of Patients With Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death: a report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force and the European Society of Cardiology Committee for Practice Guidelines (writing committee to develop Guidelines for Management of Patients With Ventricular Arrhythmias and the Prevention of Sudden Cardiac Death): developed in collaboration with the European Heart Rhythm Association and the Heart Rhythm Society" (PDF). Circulation. 114 (10): e385–e484. doi:10.1161/CIRCULATIONAHA.106.178233. PMID 16935995. 
  64. ^ James MF (2010). "Magnesium in obstetrics". Best Pract Res Clin Obstet Gynaecol. 24 (3): 327–337. doi:10.1016/j.bpobgyn.2009.11.004. PMID 20005782. 
  65. ^ Euser, A. G.; Cipolla, M. J. (2009). "Magnesium Sulfate for the Treatment of Eclampsia: A Brief Review". Stroke. 40 (4): 1169–1175. doi:10.1161/STROKEAHA.108.527788. PMC 2663594  . PMID 19211496. 
  66. ^ Giannini, A. J. (1997). Drugs of Abuse (edisi ke-Second). Los Angeles: Physicians Management Information Co. ISBN 0-87489-499-9. 
  67. ^ Teigen L, Boes CJ (2014). "An evidence-based review of oral magnesium supplementation in the preventive treatment of migraine". Cephalalgia (Review). doi:10.1177/0333102414564891. PMID 25533715. There is a strong body of evidence demonstrating a relationship between magnesium status and migraine. Magnesium likely plays a role in migraine development at a biochemical level, but the role of oral magnesium supplementation in migraine prophylaxis and treatment remains to be fully elucidated. The strength of evidence supporting oral magnesium supplementation is limited at this time. 
  68. ^ Gowariker, Vasant; Krishnamurthy, V. P.; Gowariker, Sudha; Dhanorkar, Manik; Paranjape, Kalyani (8 April 2009). The Fertilizer Encyclopedia. hlm. 224. ISBN 9780470431764. 
  69. ^ McGuire, John; Kulkarni, Mona Shah; Baden, Harris (February 2000). "Fatal Hypermagnesemia in a Child Treated With Megavitamin/Megamineral Therapy". Pediatrics. 105 (2). PMID 10654978. Diakses tanggal 1 February 2017. 
  70. ^ Kontani M; Hara A; Ohta S; Ikeda T (2005). "Hypermagnesemia induced by massive cathartic ingestion in an elderly woman without pre-existing renal dysfunction". Intern. Med. 44 (5): 448–452. doi:10.2169/internalmedicine.44.448. PMID 15942092. 
  71. ^ Kutsal, Ebru; Aydemir, Cumhur; Eldes, Nilufer; Demirel, Fatma; Polat, Recep; Taspınar, Ozan; Kulah, Eyup (February 2000). "Severe Hypermagnesemia as a Result of Excessive Cathartic Ingestion in a Child Without Renal Failure". Pediatrics. 205 (2): 570–572. doi:10.1097/PEC.0b013e31812eef1c. PMID 17726419. 

Pranala luar

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Magnesium&oldid=18041109"