Magnezyum, yapısal bir malzeme olarak olduğu kadar alaşımlarda, pillerde ve kimyasal sentezde de kullanılan değerli, hafif bir metaldir. Magnezyum, yerkabuğunda bol olmasına rağmen, bu metali deniz suyundan elde etmek daha ucuzdur. Magnezyum, denizdeki en bol katyonu oluşturur. (sodyumdan sonra).
Bir kilogram deniz suyunda yaklaşık 1.3 g magnezyum vardır. Deniz suyundan magnezyum elde etme işlemi, için üç çeşit reaksiyon çeşidi kullanır. Bunlar çökeltme, asit-baz ve redoks reaksiyonlarıdır. Magnezyumun geri kazanılmasında ilk aşamada kireç taşı (CaCO3), sönmemiş kireç veya kalsiyum oksit (CaO) üretmek üzere yüksek sıcaklıklarda ısıtılır.
CaCO3 (s) = CaO + CO2 (g) yaklaşık 840 oC
Kalsiyum oksit, deniz suyu ile reaksiyona sokulduğunda, az çözünen Ca+2 ve 2OH– iyonları vermek üzere iyonlaşan kalsiyum hidroksit [Ca (OH)2 ] oluşturur
CaO (s) + H2O (l) = Ca2+ (aq) + 2OH– (aq)
Fazla hidroksit iyonları çok daha az çözünür ve magnezyum hidroksitin çökelmesine neden olur.
Mg+2 (aq) + 2OH– (aq) = Mg (OH)2 (s)
Katı magnezyum hidroksit, süzülür ve hidroklorik asit ile reaksiyona sokularak magnezyum klorür (MgCl2) oluşur. Aşağıdaki reaksiyonda gösterildiği gibi,
Mg(OH)2 (s) + 2HCl ( aq ) = MgCl2 (aq) + 2(H2O) (l)
Su buharlaştırıldıktan sonra, katı magnezyum klorür bir çelik hücre içinde eritilir. Erimiş magnezyum klorür hem Mg+2 hem de Cl– iyonları ihtiva eder. Elektroliz denilen bir süreçte, Mg+2 iyonlarını azaltmak ve Cl– iyonlarını oksitlemek için hücre boyunca bir elektrik akımı geçirilir. Yarı reaksiyonlar şunlardır:
Mg+2 + 2e– = Mg
2Cl– = Cl2 + 2e-s
Genel reaksiyon
MgCl2 (l) = Mg (l) + Cl2 (g)
Magnezyum metali bu şekilde üretilir. Oluşan klor gazı, hidroklorik asit haline dönüştürülebilir ve tekrar işlem için kullanılabilir.
Magnezyum hidroksit , bir zamanlar Freeport, Texas’da işletilen Dow Chemical Company’de (yukarıdaki forodaki tesis) yerleşik havuzlardaki işlenmiş deniz suyundan çöktürülerek elde edilirdi.
