マグネシウムのソースを表示

{| class="wikitable" style="width: 20em; float: right; margin-left: 0.5em; background: white; font-size: 95%"
|- style="background-color: white"
| colspan="2" style="text-align: center" |
{| 
| || style="border-style: none; text-align: center" | [[ナトリウム]] - '''マグネシウム''' - [[アルミニウム]]
|-
| style="border-style: none; text-align: center; vertical-align: middle"| [[ベリリウム|Be]]<br />'''Mg'''<br />[[カルシウム|Ca]]
| style="border-style: none" | [[画像:Mg-TableImage.png|250px]]<div style="text-align: right"><small>[[周期表]]</small></div>
|}
|-
! colspan="2" style="background: #ffdead" | 一般特性
|-
| style="width: 43%" | [[元素の名前順一覧|名称]], [[元素の記号順一覧|記号]], [[元素の番号順一覧|番号]] || マグネシウム, Mg, 12
|-
| [[元素の分類|分類]] || [[アルカリ土類金属]]
|-
| [[元素の族|族]], [[元素の周期|周期]], [[元素のブロック|ブロック]] || [[第2族元素|2 (IIA)]], [[第3周期元素|3]] , [[sブロック元素|s]]
|-
| [[密度]], [[モース硬度|硬度]] || 1738 kg·m<small><sup>−3</sup></small>, 2.5
|-
| 単体の[[色]] || style="text-align: center" | 銀白色<br />[[Image:MagnesiumMetalUSGOV.jpg|120px|マグネシウム]]
|-
! colspan="2" style="background: #ffdead" | 原子特性
|-
| [[原子量]] || 24.305 [[原子質量単位|u]]
|-
| [[原子半径]]（計測値） || 150(145) [[ピコメートル|pm]]
|-
| [[共有結合半径]] || 130 pm
|-
| [[ファンデルワールス半径|VDW半径]] || 173 pm
|-
| [[電子配置]] || <nowiki>[</nowiki>[[ネオン|Ne]]<nowiki>]</nowiki>3[[s軌道|s]]<sup>2</sup>
|-
| [[電子殻]] || 2, 8, 2
|-
| [[酸化数]]（[[酸化物]]） || 2（[[塩基|強塩基性]]）
|-
| [[結晶構造]] || [[六方最密充填構造]]
|-
! colspan="2" style="background-color: #ffdead" | 物理特性
|-
| [[相]] || [[固体]]([[常磁性]])
|-
| [[融点]] || 923 [[ケルビン|K]] <br/>（650[[摂氏|°C]], 1202[[華氏|°F]]）
|-
| [[沸点]] || 1363 K <br/>（1090°C, 1994°F）
|-
| [[モル体積]] || 14.00 &times; 10<small><sup>−3</sup></small> m<small><sup>3</sup></small>·mol<small><sup>−1</sup></small>
|-
| [[気化熱]] || 127.4 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| [[融解熱]] || 8.954 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| [[蒸気圧]] || 361 (923K)
|-
| [[音速|音の伝わる速さ]] || 4602 [[メートル毎秒|m·s<small><sup>−1</sup></small>]] (293.15 K)
|-
! colspan="2" style="background: #ffdead" | その他
|-
| [[クラーク数]] || 1.93 [[パーセント|%]]
|-
| [[電気陰性度]] || 1.31 （[[ライナス・ポーリング|ポーリング]]）
|-
| [[比熱容量]] || 1020 J·kg<small><sup>−1</sup></small>·K<small><sup>−1</sup></small>
|-
| [[導電率]] || 22.6 &times; 10<small><sup>6</sup></small> m<sup>−1</sup>·[[オーム|Ω]]<sup>−1</sup>
|-
| [[熱伝導率]] || 156 W·m<small><sup>−1</sup></small>·K<small><sup>−1</sup></small>
|-
| rowspan="3" | [[イオン化エネルギー]] || 第1: 737.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第2: 1450.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
| 第3: 7732.7 kJ·mol<small><sup>−1</sup>
|-
! colspan="2" style="background: #ffdead" | （比較的）安定同位体
|-
| colspan="2" |
{| class="wikitable" style="width: 98%; margin: 0; background: white" 
|- style="font-size: 85%; text-align: center; font-weight: bold"
| [[同位体]] || [[天然存在比|NA]] || [[半減期]] || [[崩壊モード|DM]] || [[崩壊エネルギー|DE]]/[[メガ|M]][[電子ボルト|eV]] || [[崩壊生成物|DP]]
|-
| <sup>24</sup>Mg || '''78.99%''' || colspan="4" | [[中性子]]12個で[[安定]]
|-
| <sup>25</sup>Mg || 10% || colspan="4" | 中性子13個で安定
|-
| <sup>26</sup>Mg || 11.01% || colspan="4" | 中性子14個で安定
|}
|-
! colspan="2" style="background: #ffdead; font-size: 85%" | 注記がない限り[[国際単位系]]使用及び[[標準状態]]下。
|}

'''マグネシウム'''（Magnesium）は[[原子番号]]12の[[元素]]。[[元素記号]]は'''Mg'''。

[[クロロフィル]]の構成要素として知られ、また、ヒトの生命維持にも必要な元素である。苦い味に由来して、[[肥料]]の[[業界]]などでは俗に'''苦土'''（くど、bitter salts）ともいい、[[肥料取締法]]による苦土肥料の公定規格もある。[[豆腐]]を作るときの[[凝固剤]]である[[にがり]]も、主成分はマグネシウム塩である。

稀にマグネシュームと書かれる場合がある。

== 歴史 ==
[[1808年]]、[[ハンフリー・デービー]]により発見される。

== 性質 ==
[[アルカリ土類金属]]の一つ（現在は、狭義の意味ではアルカリ土類金属に含めない）。比重は1.74、[[融点]]は650°C、[[沸点]]は1107°C（沸点は1090°C等異なる実験値あり）。主に海水中に溶けている[[塩化マグネシウム]]を取り出し、それを[[溶融塩電解]]することによって得られる。

純粋なマグネシウムは[[酸化]]され易い。非常に軽い[[軽合金]]の材料として重要である。また、[[還元]]作用がある。[[燃焼熱]]は602kJ/mol。

=== 反応式 ===
*[[二酸化炭素]]の[[還元]]

<math>\rm CO_2 + 2Mg \longrightarrow 2MgO + C </math>
*[[水]]の還元

<math>\rm H_2O + Mg \longrightarrow MgO + H_2 </math>

== 生化学 ==
マグネシウムは植物の[[光合成]]色素であるクロロフィルに含まれて、光を受け止める役割を担っている。このためマグネシウムが欠乏すると、植物は生育が減退し、[[収穫]]量の減量につながる。これは[[砂地]]で生育する植物に特に現れる。[[カリウム]]が豊富に含まれる土壌でも、植物へのマグネシウムの供給が行われにくくなることもわかっている。このため[[肥料]]として、マグネシウム化合物を含んだものが使用されることがある。

人体にとっても[[リボソーム]]の構造維持や[[たんぱく質]]の合成、その他エネルギー代謝に関する生体機能に[[必須元素|必須な元素]]であるためマグネシウムの欠乏は[[虚血性心疾患]]などの原因のひとつと考えられている。生体内でマグネシウムは主に[[骨]]の表面近くにマグネシウムイオンとして保存され、代謝が不足した場合には[[カルシウム]]イオンと置き換わり、マグネシウムが体内に補充される。マグネシウムの生体内での[[栄養素]]や薬理的な働きについては広範にわたって研究が行われているが、いまだその重要な面に関しては不明な点が多い。最近では、[[ミネラル]]成分のひとつとして[[サプリメント]]や[[清涼飲料水]]などに添加されることが多くなってきている。

マグネシウムは動植物に対して[[毒性]]の強い元素でないため、植物肥料として過剰使用を特に警戒する必要はないが、動物が直接食物から摂取する場合には、他の[[無機物]]（リンやカルシウム）とのバランスを適切にしなければ、[[尿路結石]]などの原因になりうることがわかっている。これを受けて、[[ネコ|猫]]用の[[飼料]]は、組成中のマグネシウムを減らすように改良されるようになった。

=== 薬理作用 ===
マグネシウムを過剰に摂取すると、[[下痢]]を起こす。これを逆手に取り、[[クエン酸マグネシウム]]などは[[大腸]]検査のときの下剤として使われる。また、便秘の不快症状を緩和する目的の下剤として[[酸化マグネシウム]]（通称カマ）が投与される場合がある。弱い[[アルカリ]]である酸化マグネシウムや[[水酸化マグネシウム]]は、[[胃酸]]中和のために[[胃腸薬]]に配合される。食品では、豆腐や天然塩などに含まれる[[にがり]]からマグネシウムが微量に摂取される。過剰摂取により[[高マグネシウム血症]]を引き起こすため注意する必要がある。なお、近年のダイエットブームにより、[[にがり]]の過剰摂取で死亡した事例もあるので、安易な過剰摂取は厳に慎むべきである。

== 異方性 ==
マグネシウムの結晶構造は室温では2つの面でしか滑りを起こさないため、純マグネシウムや合金を加熱せずに圧延などの加工をすると割れが発生しやすい。加工には加熱が必須となるが燃焼しないよう注意を払う必要がある。

== 用途 ==
金属マグネシウムはさまざまな[[合金]]の第一金属（合金の基本となる金属）としてや、その他の合金に付加されるなど、合金としての用途が大きい。反応性の高い金属であるため、[[脱酸素剤]]や[[脱硫剤]]として重要な役割を持つほか、たくさんの化合物の合成にかかわる物質として非常に重要である。化合物は生物に不可欠であることから食品添加物や医薬品、飼料、肥料として広く用いられる。また、酸化マグネシウムは重要な耐火材である。

=== 純マグネシウム ===
金属マグネシウムは、[[酸化]]しやすいうえ、その際に強い[[光]]を出すという性質を活かし、かつては酸化剤と混合したものが[[カメラ]]のフラッシュの発光材（フラッシュパウダー、閃光粉）として利用されていた。光量の調節が難しく発光時大量の煙を発生させ、シャッターとの同調も手作業であるため、[[閃光電球]]や[[エレクトロニックフラッシュ]]が普及するとフラッシュとしては全く使われなくなった。また、濡れていても発火できるため、キャンプ用の発火用具にも使われる。合金よりも軽量で内部損失も高いことから、純マグネシウムを樹脂でコーティングすることで酸化の問題を解決し、[[スピーカー]]の振動板として使われている。

=== 合金 ===
{{main|マグネシウム合金}}
マグネシウム合金は工業的に使用されている中では最も軽い[[金属]]である。マグネシウム合金の用途は広く、[[航空機]]、[[自動車]]、[[農業機械]]、[[工具]]、[[メカトロニクス|精密機械]]、[[スポーツ用具]]、[[スピーカー]]の振動板、携帯用機器の筐体、[[医療機器]]、[[宇宙船]]、[[兵器]]などの多種にわたる。[[鉄]]などの「重い」金属が利用されていた多くの分野で、部品をマグネシウムに置き換えて軽量化することにより、省エネルギーや[[事故]]防止、使用感や安全性の向上などが可能となった。[[プラスチック]]と比べてリサイクルしやすいのも利点である。これは[[アルミニウム合金]]とも共通する事柄であるため、マグネシウム合金とアルミニウム合金とでは、[[コスト]]や[[研究]]の面である種の[[競合]]が起こっている。昔は腐食などの問題があったが最近はその問題も改善され用途が広がった。

冷間加工がほとんど不可能なために加工の難しい金属であるが、鋳造によって成形し熱間加工することでさまざまな部品や製品が作られている。古くからの鋳造技術である[[ダイカスト]]法によって[[携帯電話]]の筐体などが作られている。近年は半溶解状態での鋳造技術である[[チクソモールディング]]法などを使った[[射出成形|射出成形機]]が開発されて、ダイカスト法と共に加工の双璧となっているが、さらに新たなプレスフォージング法が登場し、それぞれのシェアは60%、35%、5%程度となっている<ref>日本塑性加工学会鍛造分科会編　『わかりやすい鍛造加工』　日刊工業新聞社　2005年4月28日初版1刷発行　ISBN 4526054577</ref>。

旋盤加工時等のマグネシウム合金の切屑は引火すると高温で燃え、燃焼時に水をかけると爆発する危険性があるために、一般的な[[消火器]]では消火できない。切粉はまめに清掃し不燃質の蓋のできる容器に収め、消火用の乾燥砂（[[簡易消火用具]]参照）を準備する等、細心の注意を払う必要がある。

その他に、マグネシウムはその他の合金の添加元素として少量付加するだけであっても、その合金としての性質を大きく左右する働きを持つ。この性質から、これまでの合金の[[硬度]]、[[強度]]、[[耐食性]]、[[耐熱性]]、その他機械的性質を向上させるための研究が活発に行われている。マグネシウム合金が安価になればプラスチックを代替する可能性もある。

=== 有機化学 ===
マグネシウムは[[ハロゲン化アルキル]]と反応し、R-MgX（Rは有機置換基、Xは[[ハロゲン]]）の一般式で表される[[有機金属化合物]]を作る。これは[[グリニャール試薬]]と呼ばれ、[[カルボニル]]化合物などと反応して炭素-炭素結合を生成する。このため[[有機合成]]分野において重要な試薬として用いられる。

=== 次世代エネルギー ===
燃焼にて[[二酸化炭素]]を発生しない事から、[[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。水と反応させて燃えるときの熱を利用する他、同反応により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り、[[レーザー]]による高温を利用する方法などが提案されている[http://www.titech.ac.jp/publications/j/chronicle/402/402-1.html]。

== マグネシウムの化合物 ==
マグネシウムはたくさんの[[錯体]]・[[塩基性塩]]などの化合物を合成する。これらは主に化学実験において、合成[[試料]]や[[試薬]]として使われる。肥料原料としては、主に硫酸マグネシウムとして出荷されている。

*[[酸化マグネシウム]](MgO) - 苦土
*[[水酸化マグネシウム]](Mg[OH]<SUB>2</SUB>)
*[[硫酸マグネシウム]](MgSO<SUB>4</SUB>)
*[[炭酸マグネシウム]](MgCO<SUB>3</SUB>)
*[[過塩素酸マグネシウム]](MgClO<sub>4</SUB>)
*[[水素化マグネシウム]](MgH<sub>2</sub>)
*[[二ホウ化マグネシウム]](MgB<SUB>2</SUB>)
*[[硫化マグネシウム]](MgS)
*[[窒化マグネシウム]](Mg<SUB>3</SUB>N<SUB>2</SUB>)
*[[フッ化マグネシウム]](MgF<SUB>2</SUB>)
*[[塩化マグネシウム]](MgCl<SUB>2</SUB>)

== マグネシウムを含む鉱物 ==
*[[尖晶石]](スピネル MgAl<SUB>2</SUB>O<SUB>4</SUB>))
*[[菱苦土石]](MgCO<sub>3</sub>)
*[[苦灰石]](MgCa(CO<SUB>3</SUB>)<SUB>2</SUB>)
*[[滑石]](Mg<sub>3</sub>Si<sub>4</sub>O<sub>10</sub>(OH)<sub>2</sub>)

== 出典 ==
<references/>

== 関連項目 ==
*[[マグネシウム合金]]（軽合金：[[水]]より軽いものすらある）
*[[苦灰岩]]
*[[下剤]]

== 外部リンク ==
*[http://hfnet.nih.go.jp/contents/detail656.html マグネシウム解説 -「健康食品」の安全性・有効性情報]（[[国立健康・栄養研究所]]）

{{元素周期表}}
{{DEFAULTSORT:まくねしうむ}}
[[Category:マグネシウムの化合物|*]]
[[Category:元素]]
[[Category:第2類危険物]]

[[en:Magnesium]]