海水提镁的最好方法

海水提镁的最好方法

问题补充说明：要考虑到多种因素，简易，经济，实用。最好是常用的方法。谢谢好心人！

海水中镁的含量是1.29g/L，仅次于氯和钠

在陆地上，镁的矿物主要是菱镁矿（主要成分是MgCO3）。煅烧菱镁矿可以得到氧化镁，再加工成镁。用这种方法制得的氧化镁，纯度不高，还要消耗大句包量的能源，并且污染环境。如果能从海水中提取镁，不仅可以得到高纯度的镁，而且能耗低、没有污染。所以海水提镁在本世纪40年代开创以来，发展极快。目前世界上生产的镁已有60％取自海水中。

那么，镁是怎样的一种金属呢？怎样从海水中提取镁？从360问答海水中提镁的化学原理和方法对我们有什么启示呢？

镁和海水提镁

镁和镁的化合属的初管物镁是现有最轻的结构金属。它在制取高强度的轻合金中有重要的地位。例如，一种含镁80％（还含有铝、铜、锡、锰、钛等元素）的合金，密度只有1.8g/cm3，不足钢铁的1/4上细酒约我因保耐再低青，却有钢铁的强度，是制造汽车、飞机、火箭的重要材料。

镁原子容易失去最外治掌氧牛复谓止层的两个电子，变成镁离子（Mg2+）。因此，镁的还原性较强，可以用作冶炼一些金属的还原剂。例如，四氯化钛就是用容知层聚镁来还原成钛的。镁在空气里点燃，放出大量的热，产生耀眼的白光。利用这个性质，镁可以用来制造照明采证头居甲神除守须训弹等。

氧化镁是白色粉末，味苦，俗称苦土。土壤里含有少量氧化镁，因此它有苦味。氧化镁是离子化合物，熔点高达2800℃，在高温下仍十分稳定式补叫更，因此是优良的耐火材料。上海宝则多运盾形且适满服早亚山钢铁厂所用的耐火材料，要求氧化镁的纯度在98％以上。氧化镁在制造水泥、纸浆、医药、精炼石油和橡胶工业中也有许多用途。

镁盐的种类很多，有的很有实用价值。例如，运动员用来擦手的白色粉末，就是有很强吸湿能力的碳仅皮形念占满酸镁。硫酸镁是泻盐，可以医治便秘和驱除蛔虫。

打继式损队候迫海水提镁海水是含有多督奏基方术措缩虽端种离子的混合溶液，其中阳离治切确子有钠离子、钾离子和镁离子等。海水提镁，就是要把镁离子跟其他阳离子分离开意川来。利用离子反应生成步洲模导误乱死眼难溶物质，可以使某些离子从溶液中析出。那么，能不能向海水中加入一种离子，电使镁离子变成沉淀析出，而其他的阳离日承认九低率世款龙过纪子仍留在海水中呢？

【实验3－1】氯化镁、氯化钠跟粮作装放视课哥弦滑著收碱溶液的反应

在两支试管里分别加入3mL氯化镁溶液和氯化钠溶液。再分别加入1mL氢氧化钠溶液，观察发生的现象。用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液，重复做上述实验。

由实验知道，在氯化钠溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水，都不发生明显的变化。而在氯化镁溶液中加入氢氧化钠溶液或石灰水，都生成白色沉淀，这种沉淀是氢氧化镁。反应的化学方程式是

MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl

MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2

氯化钠和氯化镁都是电解质，它们的溶液中分别有钠离子和镁离子，这跟在海水中存在的形式一样。因此，向海水中加入碱溶液，镁离子也能转变成氢氧化镁，从而跟其他阳离子分离。海水提镁用的碱是廉价的石灰乳，它是利用海滩大量沉积的贝壳资源（主要成分是CaCO3），经煅烧成生石灰再溶于水制成的。

用海水提镁时，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氢氧化镁的悬浊液。待沉淀沉降后取出沉淀，经洗涤后得到纯度很高的氢氧化镁。它没有多大用途，必须使它变成有用的氧化镁和金属镁。

氢氧化镁不稳定，受热后分解成氧化镁和水。

Mg(OH)----MgO+H2O

要使+2价的镁离子得到电子而还原成单质镁，是比较困难的。如果用类似炼铁的方法冶炼镁，需要很高的温度。例如在2000℃下用焦炭还原氧化镁，才能制得单质镁。这样得到的镁常含有较多的杂质。

MgO＋C----Mg＋CO↑

因此，工业上常用电解法使镁离子在阴极得到电子，还原成单质镁。用电解的方法冶炼镁，先要获得含有镁离子的熔融液。在镁的化合物中，典型的离子化合物有氧化镁和氯化镁。氧化镁的熔点太高（2800℃），而氯化镁的熔点要低得多（714℃）。所以人们选择氯化镁作为电解制取镁的原料。

用盐酸溶解氢氧化镁（或氧化镁），再使溶液浓缩，就得到氯化镁。

Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O

在熔融的氯化镁中有能自由移动的镁离子。通入直流电后，氯离子向阳极移动，在阳极上失去电子，氧化成氯原子，两个氯原子结合成1个氯分子；镁离子向阴极移动，在阴极上得到电子，还原成单质镁。两个电极上发生的反应是

阳极：2Cl--2e＝Cl2↑

阴极：Mg2+＋2e=Mg

总的电解反应方程式可以表示如下：

MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑

为了防止生成的镁在高温下被空气中的氧气氧化，电解时需要在特殊的真空环境下进行。