Magnesium Magnesium adalah logam yang paling banyak digunakan dalam konstruksi (setelah besi dan aluminium). Hampir 70% produksi magnesium dunia digunakan untuk membuat paduan, yang memiliki kerapatan sangat rendah, kekuatan yang relatif tinggi dan machinability yang sangat baik. Paduan ini mengandung satu atau lebih unsur aluminium, seng, ma ngan atau silikon dalam berbagai jumlah, tergantung pada bagaimana paduannya diproses. Setengah dari paduan ini digunakan untuk membuat die casting dengan magnesium sekitar 90%. Komponen mobil seperti core roda kemudi, selubung gearbox, struktur dashboard dan pendukung radiator sering dibuat dari paduan magnesium die casting bertekanan tinggi. Zirkonium dan unsur tanah jarang ditambahkan pada beberapa paduan untuk membuat paduan lebih kuat. Kelompok paduan ini biasanya dilapisi pasir menjadi beberapa bagian seperti kotak roda gigi helikopter dan gearbox mesin jet. Beberapa mobil performa tinggi terbuat dari paduan magnesium seperti casing untuk kamera. Bagian lain dari magnesium yang digunakan dalam paduan adalah sebagai aditif paduan, dalam industri aluminium. Paduannya digunakan dalam kemasan, terutama minuman minuman (mi numan) dan foil untuk melindungi makanan. Sebagian besar kaleng minuman logam yang diproduksi di Amerika Serikat terbuat dari campuran aluminium dengan magnesium sekitar 5% dan sejumlah kecil unsur lainnya. Di Eropa dan Asia, logam tersebut dapat mengandung baja 50% dan paduan aluminium 50% dengan paduan aluminium. Paduan magnesium juga digunakan sebagai anoda korban. Bila dihubungkan ke logam yang kurang reaktif, magnesium menjadi anoda sel listrik, dan korosi yang disukai logam lainnya. Ini digunakan untuk melindungi lambung kapal baja dan struktur bawah air dari platform minyak dan jaringan pipa dari korosi. Penggunaan magnesium lain yang sangat penting adalah pembuatan titanium. Sekitar 10% dari produksi magnesium dunia digunakan dengan cara ini. 10% lainnya digunakan dalam pembuatan baja kelas tinggi untuk konstruksi, seperti bangunan besar dan jembatan. Hal ini ditambahkan dalam keadaan cair ke besi cair, untuk menghilangkan belerang dengan reaksi kimia, terak magnesium sulfida dil uncur mati.
Mungkin salah satu penggunaan magnesium yang paling terkenal namun terkecil adalah pada flare, kembang api, dan perangkat pembakar lainnya. Mereka mengandung potongan magnesium yang sangat kecil yang bisa dinyalakan. (a) Thermal reduction process Bijih dolomit dilumatkan dan dipanaskan dalam kiln untuk menghasilkan campuran magnesium dan kalsium oksida, sebuah proses yang dikenal sebagai calcining:
Langkah selanjutnya adalah pengurangan magnesium oksida. Agen pereduksinya adalah ferrosilicon (paduan besi dan silikon) yang dibuat dengan memanaskan pasir dengan coke dan besi tua, dan biasanya mengandung sekitar 80% silikon. Oksida dicampur dengan ferrosilicon hancur, dan dibuat menjadi briket untuk dimasukkan ke dalam reaktor. Alumina juga dapat ditambahkan untuk mengurangi titik lebur terak. Reaksi dilakukan pada 1500 - 1800 K di bawah tekanan sangat rendah, mendekati vakum. Dengan kondisi ini magnesium diproduksi sebagai uap yang dikondensasi dengan mendinginkan sekitar 1 100 K pada kondensor berlapis baja, dan kemudian dilepaskan dan dilemparkan ke dalam ingot:
Reaksi ke depan adalah endotermik dan po sisi ekuilibrium mendukung magnesium oksida. Namun, dengan mengeluarkan uap magnesium saat diproduksi, reaksi akan selesai. Silika menggabungkan dengan kalsium oksida untuk membentuk terak cair, kalsium silikat:
Prosesnya memberikan magnesium dengan kemurnian hingga 99,99%, sedikit lebih tinggi dari pada proses elektrolitik. (b) The electrolytic process Di luar China, proses elektrolisis biasanya menjadi pilihan pilihan.
Prosesnya melibatkan dua tahap: i) produksi magnesium klorida murni dari air laut atau air asin ii) elektrolisis magnesium klorida leburan i) Production of pure magnesium chloride from sea water or brine Dimana air laut adalah bahan bakunya, diolah dengan dolomit yang telah dikonversi menjadi campuran oksida dengan pemanasan sampai suhu tinggi. Magnesium hidroksida mengendap, sedangkan kalsium hidroksida tetap dalam larutan. Magnesium hidroksida disaring dan pada pemanasan dengan mudah membentuk oksida murni. Konversi ke magnesium klorida dicapai dengan memanaskan oksida, dicampur dengan karbon, dalam aliran klorin pada suhu tinggi dalam tungku listrik (Gambar 1).
Gambar 1 Menggambarkan produksi magnesium klorida dari magnesium oksida Beberapa Reaksi yang Terjadi
Bila air asin magnesium klorida kaya adalah sumber magnesium, solusinya diolah untuk menghilangkan berbagai kotoran dan larutan magnesium klorida yang tersisa yang dipekatkan dengan penguapan dalam beberapa tahap. Tahap terakhir dehidrasi harus dilakukan dengan adanya gas hidrogen klorida untuk menghindari hidrolisis magnesium klorida:
Proses baru sedang dikembangkan menggunakan magnesit. Potongan kecil bijih diubah langsung menjadi magnesium klorida cair dengan pemanasan dengan k lorin dalam tungku listrik dengan adanya karbon monoksida. ii) Elektrolisis magnesium klorida leburan Magnesium klorida anhidrat yang dihasilkan diumpankan secara terus menerus ke dalam sel elektrolitik (Gambar 2) yang cukup panas untuk melelehkannya. Pada elektrolisis, magnesium dan klorin diproduksi:
Gambar 2 Menggambarkan elektrolisis magnesium klorida. Logam cair dilepaskan dan dibuang ke ingot. Gas klorin didaur ulang ke tungku klorinasi