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マグネシウムは何に含まれているか?
マグネシウムは不思議な金属である。金属なのに鉄や銅のように重くはないし、固くはない。燃やしてみると石油・石炭より激しい熱と光を出す。そして、私たちの身近にあり、埋蔵量はほぼ無限である。マグネシウムは何に含まれているのだろう?

豆腐をつくるときの「にがり」や、植物の葉緑素「クロロフィル」に含まれるが、何といっても海水中の「塩分」に一番多い。海水の中に溶けている金属としては、ナトリウムの次に多い。現在の金属マグネシウムは、海水からつくられるというから驚かされる。

ちなみに海水の水分は96.6%、塩分は3.4%。塩分のうち、塩化ナトリウムが77.9%、塩化マグネシウムが9.6%、硫酸マグネシウム6.1%、硫酸カルシウム4%、塩化カリウムが2.1%である。

マグネシウムはどんな反応をするか?
では、マグネシウムはどんな反応をするだろう。

まず、空気中で燃やすとまぶしい光と熱を発する。このときの熱エネネルギーは、601.7 kJ/ mol もある。このときの反応性は強く、何と二酸化炭素中でも燃えて、酸化マグネシウムMgOと炭素Cをつくる。そればかりか、窒素中でも燃焼し、窒化マグネシウムMg3N2を生成する。

マグネシウムの不思議はそれだけではない。マグネシウムは、非常に軽い軽合金の材料として重要である。理科の実験では、酸によく溶け水素を発生するが、単体の金属マグネシウムを粉末の状態にするか、高温にしても水とよく反応し、水素を発生する。水素は燃料電池など次世代エネルギーとして注目されているエネルギー源だ。

この反応性は例えば、金属ナトリウムやカルシウムのように、水と激しく反応して高温を発するほどの危険性はなく、ニトログリセリンのように爆発性もない。ちょうどよい反応性とも言える。植物が葉緑素に「Mg」を選んだのも利用したのもわかる気がする。

有望な次世代エネルギー
マグネシウムは燃やしても、高エネルギーを発するが、二酸化炭素を発生しないのもよい。埋蔵量も石油や天然ガスのように有限でなく、海水からほぼ無限にとれる。

こうした利点の多さから、現在、化石燃料に替わる次世代エネルギーとしての利用研究が進められている。燃えるときの熱を利用する他、水と反応させて発生する水素を燃料として利用する方法が挙げられる。

燃焼後の酸化物のリサイクルのための還元処理が最大の課題であるが、レーザーや太陽光レーザーによる、2万度の超高温を利用してイオン化、電気分解で再生する方法などが提案されている。実現すれば、夢の半永久エネルギーになる。


参考HP Wikipedia「マグネシウム」・東京新聞「石油・石炭もういらない!マグネシウム・エネルギー社会 東工大矢部孝教授(2009年5月12日)」 

 

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根本 茂
工業調査会

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