镁和海水提镁

海水提镁和镁
1．海水提镁
(1)基本流程： 苦卤――→生石灰过滤Mg (OH )2――→盐酸MgCl 2(aq )――→蒸发结晶MgCl 2·6H 2O ――→HCl 气氛△MgCl 2――→熔融
电解
Mg (2)基本步骤及主要反应
①制碱：CaCO 3=====高温CaO ＋CO 2↑，
CaO ＋H 2O===Ca(OH)2。

②沉淀：Mg 2＋＋2OH －===Mg(OH)2↓。

③酸化：Mg(OH)2＋2HCl===MgCl 2＋2H 2O 。

④蒸发结晶析出MgCl 2·6H 2O 。

⑤脱水：MgCl 2·6H 2O=====HCl △
MgCl 2＋6H 2O 。

⑥电解：MgCl 2=====通电熔融
Mg ＋Cl 2↑。

2．镁
(1)物理性质 具有银白色金属光泽的固体，密度、硬度均较小，熔点较低，有良好的导电、传热和延展性。

(2)化学性质
(3)用途：生产合金，冶金工业上用做还原剂和脱氧剂。

(1)Mg 能溶于NH 4Cl 等水解呈酸性的盐溶液中，Mg ＋2NH ＋4===Mg 2＋＋2NH 3↑＋H 2↑。

(2)因镁在高温下能与O 2、N 2、CO 2等气体发生反应，故工业电解MgCl 2得到的镁应在H 2氛围内冷却。

镁的制备方法一、从海水中提取镁1. 沉淀镁离子海水中含有大量的镁离子（Mg²⁺）。

首先向海水中加入石灰乳[Ca(OH)₂]，发生反应：Mg²⁺+Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂↓+Ca²⁺。

石灰乳来源广泛且成本相对较低，这个反应能将海水中的镁离子以氢氧化镁沉淀的形式分离出来。

2. 氢氧化镁转化为氯化镁将氢氧化镁沉淀过滤出来后，加入盐酸使其转化为氯化镁溶液，反应方程式为：Mg(OH)₂+2HCl = MgCl₂+2H₂O。

3. 氯化镁的电解氯化镁在熔融状态下电解可制得镁和氯气，化学方程式为：MgCl₂（熔融）电解===Mg+Cl₂↑。

电解过程中，氯化镁需要在无水的条件下进行，因为如果有水存在，会优先电解水，无法得到镁单质。

二、热还原法制备镁1. 以碳为还原剂用白云石（CaCO₃·MgCO₃）为原料，先将其煅烧得到CaO·MgO，然后与碳混合，在高温下反应，反应方程式为：CaO·MgO + C高温===Mg+CaO+CO↑。

不过这种方法由于反应温度高，且产物镁容易与其他物质（如二氧化碳等）发生反应，所以在工业上不是主要的制备方法。

2. 以硅为还原剂2MgO+Si高温===2Mg+SiO₂。

这种方法也需要较高的温度，并且在反应过程中需要严格控制反应条件，以提高镁的产率。

在实际工业生产中，从海水中提取镁的方法更为常用。

三、镁的实验室制备（小规模）1. 镁盐的热分解例如，以碳酸镁为原料，碳酸镁受热分解生成氧化镁和二氧化碳，化学方程式为：MgCO₃===MgO+CO₂↑。

然后用铝热法还原氧化镁得到镁，反应方程式为：3MgO + 2Al高温===3Mg+Al₂O₃。

不过这种方法在实验室中操作相对复杂，且反应条件较苛刻。

海水提镁的化学方程式
海水提镁是一种很有用的技术，可以将海水中的镁资源提取出来。

目前提取镁的化学方程式大致如下：
2NaCl + MgSO4 → MgCl2 + Na2SO4
这是一个由海水提取镁所遵循的基本反应。

在这个反应中，钠氯化物（NaCl）作为一种催化剂，将镁硫酸盐（MgSO4）溶解并分解成镁氯化物（MgCl2）和硫酸钠（Na2SO4）两种产物。

为了使这个反应有效，参与反应的化学物质必须处于理想的温度，酸碱度和浓度。

温度一般设定在50-90摄氏度之间，而酸碱度应当在7.8 - 8.2之间，浓度通常维持在2-3摩尔/升的水平。

此外，还有一个重要的反应机制，即催化水解过程，因为镁硫酸盐分子受到离子催化剂的作用极易水解。

这使得整个反应的速度得以加快，进而促进了镁的有效提取。

最后，在海水提取镁的工艺中，还存在沉淀和离析步骤。

沉淀步骤使用金属离子形成沉淀物，而离析步骤则利用化学混合物或者发生精细化学反应将镁从其他离子中分离出来。

总之，海水提镁是一种有效的方法，可以从大西洋、太平洋和印度洋的海水中提取出大量的镁。

它的化学方程式为2NaCl + MgSO4 → MgCl2 + Na2SO4，该反应需要在特定的温度、酸碱度和浓度等条件下进行，同时还需要用催化剂促进反应，并且存在沉淀和离析步骤。

第五节 海水中镁的提取及镁盐的常见用途自然界中的镁主要以化合态的形式存在于地壳和海水中。

海水中镁的总储量约 为1.8x 1015t,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。

目前大部分国家从海水中提取镁的方法是：将石灰乳加入海水沉淀池中，得到 氢氧化镁沉淀，再将氢氧化镁与盐酸反应，蒸发结晶可获得六水合氯化镁晶体 <Mg CI 26H 2O ）。

将六水合氯化镁晶体在一定条件下加热生成无水氯化镁，电解熔融的 氯化镁可以得到金属镁。

<石灰乳可利用海边大量存在的贝壳煅烧成石灰制得。

）成品: 2______________ 6 你知道吗从海水中提取镁的流程1 /镁及其化合物在生产、生活及科研中应用广泛镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是：密度小 <1.8g/cm 3左 右），比强度高，比弹性模量大，散热好，消震性好，承受冲击载荷能力比铝合金 大，耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆 或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金，其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

它是实用金属中的最轻的金属，镁的比重大约是铝的 2/3，是铁的1/4金属镁及镁合金以其在吸噪声、电磁屏蔽、防辐射、抗震减震等方面的特殊性能, 成为机械制造、电子工业、航天航空、军工装备领域不可缺少的重要原材料。

东京理工大学的Takashi Yabe 博士指出，用上述方法提取镁的成本很高，能耗 巨大，生产1公斤的镁大致需要消耗 10公斤的煤，同时还会产生不小的二氧化碳排 放。

为了改进这一流程，Yabe 博士研发出了一种只利用可再生能源的工艺。

他的方法是利用高强度太阳能产生激光，从而以极高的温度燃烧海水，从中提取出氧化镁， 最终可制的镁。

Yabe 博士称，海水当中的镁的储量巨大，至少够全世界消耗 30万年。

他进一步解释称，利用太阳能产生激光是必须的，因为仅靠太阳能无法产生 3700摄氏度的高温，而这个温度是提取海水中镁的必备条件。

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海水提镁的主要流程包括以下几个步骤：1. 海水预处理，首先，需要对海水进行预处理，去除其中的杂质和悬浮物。