Introduction
Le magnésium (Mg) est un métal brillant, gris argenté, appartenant au groupe 2 (alcalino-terreux) du tableau périodique. Léger, solide et hautement réactif, il ne se trouve jamais à l'état natif dans la nature, mais toujours sous forme de composés. Sa découverte et son isolation ont marqué un tournant en chimie et en métallurgie, ouvrant la voie à des applications industrielles majeures, notamment dans les domaines des transports et de la santé.
Description
Le magnésium est un métal relativement mou, avec une densité de seulement 1,74 g/cm³, ce qui en fait l'un des métaux structurels les plus légers. Il possède une excellente résistance mécanique par rapport à son poids. Chimiquement, il est très réactif, surtout sous forme de poudre ou de ruban fin, où il brûle dans l'air avec une flamme blanche intense et éblouissante, caractéristique utilisée dans les feux d'artifice et les fusées éclairantes. Il réagit lentement avec l'eau froide, mais rapidement avec l'eau chaude ou les acides, en dégageant de l'hydrogène. Dans la nature, il est principalement présent dans des minéraux comme la magnésite (MgCO3), la dolomite (CaMg(CO3)2) et la carnallite (KMgCl3·6H2O). Il est également extrait de l'eau de mer par précipitation.
Histoire
Les composés du magnésium, comme l'oxyde de magnésium (magnésie), étaient connus depuis l'Antiquité. Cependant, l'élément lui-même ne fut isolé qu'en 1808 par le chimiste anglais Sir Humphry Davy, qui réussit à produire un amalgame de magnésium par électrolyse d'un mélange humide de magnésie et d'oxyde de mercure. Le métal pur fut produit de manière plus fiable par le Français Antoine Bussy en 1831, en réduisant le chlorure de magnésium avec du potassium. Son nom dérive de celui du district grec de Magnésia, où se trouvaient des gisements de magnésie. La production industrielle à grande échelle débuta au début du XXe siècle, avec le développement du procédé d'électrolyse de sels fondus, révolutionnant son utilisation.
Caracteristiques
Symbole : Mg | Numéro atomique : 12 | Masse atomique : 24,305 u | Point de fusion : 650 °C | Point d'ébullition : 1090 °C | Densité : 1,74 g/cm³ | Configuration électronique : [Ne] 3s². Le magnésium forme principalement des ions Mg²+. Il est un agent réducteur puissant. Sa faible densité et sa bonne capacité d'alliage (notamment avec l'aluminium, le zinc et le manganèse) sont ses propriétés les plus exploitées industriellement. Ces alliages, appelés alliages de magnésium, sont légers, résistants et utilisés en aéronautique, automobile et électronique portable.
Importance
L'importance du magnésium est double, biologique et industrielle. Biologiquement, c'est un cofacteur essentiel pour plus de 300 enzymes dans le corps humain. Il est crucial pour la production d'énergie (ATP), la synthèse de l'ADN et des protéines, la fonction nerveuse et musculaire (dont la relaxation), la régulation du rythme cardiaque et la santé osseuse. Une carence peut entraîner des crampes, de la fatigue et des troubles du rythme cardiaque. Industriellement, il est indispensable pour fabriquer des alliages ultralégers pour l'aérospatiale et l'automobile (réduction du poids et des émissions). Il sert d'additif dans les fontes, d'agent réducteur pour produire d'autres métaux (titane, zirconium), et dans les compositions pyrotechniques. Il est également utilisé dans les anodes sacrificielles pour protéger les structures métalliques de la corrosion.
