MAGNÉSIUM

Mg=12

Historique. — La magnésie, longtemps confondue avec la chaux, en a été distinguée par Bergman et Margraff. Plusieurs chimistes, Davy, Berzelius, Oersteilt, en tentèrent vainement la réduction ; c’est en suivant un procédé semblable à celui de Woehler pour la préparation de l’aluminium, du glucynium et de l’ytlria, que Bussy réussit à extraire le magnésium du chlorure de magnésium (.4m». de Chim. et de Phys., t. LXVI, p. 437).

Propriétés. — Propriétés physiques. — Le magnésium est voisin du zinc par ses propriétés physiques et par le caractère chimique de ses combinaisons. C’est un métal blanc d’argent, malléable, ductile, se laissant limer et polir. Sa densité est de 1,75. Il fond à la chaleur rouge et se volatilise à la même température que le zinc. Sa dureté est comparable à celle du spath calcaire ; sa chaleur spécifique est de 0.2499, et sa conductibilité électrique à 17“ est représentée par 25,47, celle de l’argent étant de 100 à 0“. Il peut cristalliser en octaèdres.

Propriétés chimiques. — Le magnésium est complètement inaltérable dans l’air ou l’oxygène sec, mais il s’oxyde lentement sous l’influence de l’air humide. Il prend feu quand on le chauffe un peu au-dessous de son point de fusion, et brûle rapidement avec beaucoup d’éclat en se transformant en magnésie. Il brûle aussi dans un courant de chlore, dans la vapeur de soufre, et même dans la vapeur d’eau quand il est échauffé. Il se combine directement avec le phosphore, l’arsenic et l’azote. Il décompose l’oxyde de carbone et l’acide carbonique au rouge et brûle dans ce dernier gaz en mettant du carbone en liberté ; il brûle également quand on le chauffe au rouge dans un courant d’acide sulfureux.

Le magnésium décompose lentement l’eau pure. Les acides étendus le dissolvent rapidement avec dégagement d’hydrogène ; il s’enflamme au contact de l’acide chlorhydrique ; l’acide sulfurique concentré l’attaque lentement en produisant du sulfate de magnésie et de l’acide sulfureux ; l’acide azotique donne lieu à un dégagement de bioxyde d’azote. Les alcalis en dissolution n’ont aucune action sur lui à froid. L’eau oxygénée le dissout aisément en formant un hydrate de magnésie. Il précipite de leurs solutions le fer, le manganèse, le cuivre, le cobalt et le nickel, en dégageant de l’hydrogène; avec les solutions de strontium, d’aluminium, d’urane et d’autres métaux, il se sépare des hydrates.

État naturel. — Le magnésium accompagne très souvent le calcium ; le fer météorique d’Atacama en contient 0,23 pour 100 (Domeyko). Mais, de môme que ce métal, il ne se trouve à la surface du globe qu’à l’état de combinaison. Ses principaux minéraux sont : la dolomie, carbonate double de chaux et de magnésie; la magfwôsîtc, ou silicate de magnésie; la boracite, ou borate de magnésie; divers silicates simples ou complexes, tels que lepéridot, le talc, la serpentine, le pyroxène, ïamphibole, etc.

Préparation. — Préparation du magnésium dans les laboratoires. — Le procédé de Bussy consiste à chauffer dans un creuset de platine, dont le couvercle est maintenu par un fil de fer, un mélange de potassium et de chlorure de magnésium anhydre. La réaction est vive; il se forme du chlorure de potassium et le magnésium est mis en liberté; on reprend la masse par l’eau froide et l’on isole ainsi les globules de métal.

On peut aussi soumettre à l’électrolyse le chlorure de magnésium fondu dans un creuset de porcelaine (Bunsen, Ann. de Chim. et de Phys. (3), t. XXXVI, p. 107). La partie supérieure de ce creuset est séparée en deux compartiments par une cloison de porcelaine; le couvercle est percé de deux trous dans lesquels on assujettit les pôles, qui sont des charbons préparés comme ceux qu’on emploie pour les éléments de Bunsen. Le pôle négatif est dentelé de manière à retenir les globules de magnésium qui tendent à remonter à la surface de la matière en fusion. On sépare le creuset en deux compartiments, afin d’éviter l’action du chlore, qui se dégage au pôle positif, sur le métal réduit au pôle négatif. Avec un petit nombre d’éléments de Bunsen, on peut obtenir en peu de temps plusieurs grammes de magnésium.

La préparation du chlorure de magnésium anhydre étant assez difficile, on peut substituer à ce sel le chlorure double obtenu en mélangeant des solutions de trois équivalents de chlorure de potassium et quatre équivalents de chlorure de magnésium hydraté, .ajoutant une certaine quantité de sel ammoniac, évaporant et fondant le résidu. 11 n’est pas nécessaire d’entailler le charbon, comme dans le procédé précédent; en effet le magnésium, étant plus dense que le mélange fondu, tombe au fond et est ainsi garanti du contact de l’air (Matthiessen, loc. cit.).

Préparation industrielle. — Deville et Caron ont indiqué un procédé analogue à celui de Bussy et qui permet d’obtenir le métal industriellement {Ann. de Chim. et de Phys. (3), t. LXVII, p. 340). On mélange rapidement :

Chlorure de magnésium anhydre.... 600 grammes.

B'Iuorure de calcium purifié. 480 —

Sodium bien essuyé, en fragments... 230 —

et on introduit ce mélange dans un creuset de terre, placé au milieu de charbons incandescents et préalablement chauffé au rouge, qu’on recouvre aussitôt d’un couvercle solidement maintenu. La réaction s’opère en quelques minutes, et le magnésium s’isole en globules microscopiques disséminés dans

NIVOIT. — MAGNÉSIUM.

une masse fluide. Après avoir remué le mélange avec une tige de fer pour le rendre homogène, on retire le creuset du feu, on le laisse refroidir, puis on y verse un peu de fluorure de calcium sec et pulvérisé pour accélérer le refroidissement et on agite de nouveau le mélange fluide, qui ne tarde pas à devenir pâteux. Les globules métalliques se réunissent presque tous en un gros culot à la partie supérieure ; on casse le creuset et, au moyen de quelques coups de marteau, on sépare facilement ce culot et quelques globules restant dans la scorie. On obtient ainsi environ 92 grammes de magnésium, soit environ les trois quarts du rendement théorique ; en refondant la scorie on peut encore en séparer une certaine quantité de métal que l’on refond de nouveau, pour l’agglomérer, en présence d’un mélange à équivalents égaux de chlorure de sodium et de chlorure de potassium (fondant de Woehler).

Le mélange précédent peut être remplacé par le suivant ;

Chlorure de magnésium anhydre.... 600 grammes. Mélange de sel marin et de chlorure de potassium à équivalents égaux. 100 —

Fluorure de calcium purifié. 100 —

Sodium. 100 —

On opère comme ci-dessus; mais il est inutile d’ajouter du fluorure de calcium pendant le refroidissement.

Le métal ainsi préparé contient du charbon, du silicium et de l’azoture de magnésium; on le purifie par la distillation. Pour cela on prend un tube de charbon de cornue, de 40%5, de diamètre intérieur, que l’on introduit dans un tube de terre réfractaire verni intérieurement, de même longueur ; on remplit l’intervalle annulaire avec du sable fin et on le bouche aux deux extrémités par un lut argileux. Au centre du tube interne on place une nacelle en charbon contenant le métal impur et à côté un diaphragme en même matière, puis on ferme ce tube par deux bouchons, également en charbon, traversés par deux tubes de verre. On dispose ce système, avec une assez forte inclinaison, dans un fourneau à réverbère, de manière que le diaphragme se trouve dans la partie la plus élevée et que les deux extrémités sortent de chaque côté d’au moins 15 centimètres. On fait passer un courant d’hydrogène pur et sec, qui entre par la partie supérieure, et on chauffe au rouge presque blanc. Le diaphragme s’oppose à la déperdition de la chaleur par le mouvement du gaz, et le magnésium distille bientôt, comme le montre l’éclat que prend la flamme de l’hydrogène à l’extrémité du tube de sortie.

Pour éviter la présence de l’azoture de magnésium dans le métal, on peut employer le chlorure double de magnésium et de potassium ou de sodium, tout à fait exempt de chlorure d’ammonium. On a proposé d’utiliser pour cette préparation la carnallüe, ou chlorure double de potassium et de magnésium naturel.

Enfin on obtient encore du magnésium en faisant agir de la limaille de fer sur le sulfure de magnésium (Petit-Jean, Dingler's Polytechn. Journ., t. CXLVIII, P. 371).

lOS ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

Usages. — La lumière très brillante que fournit la combustion du magnésium dans l’air a reçu certaines applications spéciales.

Cette lumière est très intense : un fil de magnésium de 0'"'",297 de diamètre, en état de combustion, possède un pouvoir éclairant égal à 74 bougies stéàriques de dix au kilogramme (Bunsen). De toutes les lumières artificielles, c’est celle qui présente le plus grand nombre de rayons chimiques et qui par conséquent se rapproche le plus de celle du soleil. Le nombre des rayons chimiques de la lumière solaire n’est en effet que 36 fois plus considérable, bien que son pouvoir éclairant soit incomparablement plus grand.

Aussi la lumière du magnésium se prête très bien aux expériences de photographie. L’astronome Piazzi Smith l’a employée avec succès, en Égypte, pour l’éclairage de l’intérieur de la grande pyramide, dont il a photographié les particularités les plus importantes.

On a imaginé différentes dispositions de lampes pour rendre cette lumière constante et uniforme. Quant on veut brûler un fil de magnésium, on peut l’enrouler sur des bobines et le dérouler par un mouvement d’horlogerie entre deux cylindres, comme les bandes du télégraphe de Morse. SI on brûle le métal sous forme de poudre, on place celle-ci dans un réservoir muni au fond d’un petit orifice; pour pouvoir employer un orifice d’un diamètre suffisant et pour faciliter l’écoulement constant de la poudre, on la mêle à une certaine quantité de sable fin qui la divise; en sortant de l’orifice du réservoir, le mélange tombe librement à travers un tube métallique, que traverse en même temps un courant (le gaz ordinaire ; à la sortie du tube, les deux courants s’enflamment et brûlent avec une flamme plus ou moins brillante, suivant la proportion de sable.

On transforme le magnésium fondu en fils propres à l’éclairage, en le comprimant, à l’aide d’une presse hydraulique, dans un moule en acier chauffé, muni à sa partie inférieure d’un trou.