Mg, atomnr. 12, molvekt 24,3050 g, elektronkonfigurasjon (Ne)+3s2, smeltepunkt 648,8 °C, kokepunkt 1090 °C, tetthet 1,738 g/cm² (ved 20 °C). Magnesium har en god varmeledningsevne på 1,59 W/cm/K ved romtemperatur, litt dårligere enn molybden og litt bedre enn wolfram. Den lineære varmeutvidelseskoeffisienten ved romtemperatur er 0,000025 pr. grad, omtrent som aluminium, bare 7 av de vanligere metallene har høyere. Det er en god elektrisk leder, med en resistivitet på 4,45 mikrohm-cm ved 20 °C, litt dårligere enn natrium og litt bedre enn wolfram. Bare 7 metaller leder strøm bedre. Det har en lav magnetiserbarhet, på +0,0000131 cgs-enheter. Den viktigste atomspektroskopiske linjen ligger i grønt på 5184 Å, med et par svakere i det samme området på 5167 og 5173 og noen i ultrafiolett på 2796, 2803, 2852, 3829, 3832 og 3838 Å.

Magnesium hører til gruppe 2 (også kjent som jordalkalimetallene) i det periodiske systemet. Det har (1995) 17 kjente isotoper. Tre av disse er stabile og forekommer i naturen, 24 med 78,99 atom-%, 25 med 10,00 % og 26 med 11,01 %. Den store overvekten av 24-isotopen skyldes at hoveddelen av grunnstoffdanningen i universet i denne delen av det periodiske systemet skjer ved gradvis opptak av alfapartikler (heliumkjerner) i de siste fasene av stjernenes livssyklus. Magnesium 24 kan settes sammen av 6 helium 4-kjerner. Av de radioaktive isotopene har 28 en halveringstid på 20,9 timer og 27 9,46 minutter, de andre har noen få sekunder eller mindre.

HISTORIE
Himmelen over Anatoliakysten var skinnende blå, med et perlemorshvitt dislag nede ved horisonten. Like ovenfor lot den flammende solvognen lyset falle skrått ned over aiolerbyene. En lett bris hadde begynt å blåse utover havet, ned fra fjellene. Under murene og mellom de enkle tegl- og tømmerhusene lå det mørke skygger.

Phano, Polos, Leuka og Sosias løp så fort de korte beina kunne bære dem og lot de hvite gevantene flagre i morgenbrisen, for de lekte sin versjon av sisten og glad latter jog gjennom luften. Portene var åpne nå, og de første landmennene var allerede på vei inn til markedet med produktene sine. Megabazos, gjøgleren, var på plass i hjørnet sitt, men han hadde lite publikum ennå. "Kom, unger," ropte han, "skal dere få se noe rart!" De ned på sanden rundt ham, pesende, rastløse, spente i blikkene. Der på bakken, mellom de magre lårene, hadde han en skål, skålen var fylt med vann, i vannet fløt det et stykke tre, på trestykket lå det en stein, avlang i fasongen. "Se nå!" Megabazos tok fram en liten kniv, løftet den foran de beundrende øynene. Den lave Solen blinket kvasst i stålet. Så senket han den mot skålen, og se! Steinen på trestykket beveget seg etter kniven når han flyttet den! "Ååååååååå!" Hvordan gjorde han det? Det måtte være et eller annet trick! Megabazos var jammen flink!! Phano, Polos, Leuka og Sosias løp skvatrende hjem til mor og far. Megabazos visste at han ville få publikum den dagen.

Like under kammen av en høyde hadde en flokk ryttere samlet seg, de hadde nørt opp bålene sine og sto og slo litt floke i den kalde gryningsluften. Ville var de av utseende, kledd i dyreskinn og ru tekstiler, lange i hår og skjegg, blanke var sverdene. De var kimmerere - barbarer, jagd ut av hjemlandet sitt ved Azovhavet av andre, enda villere rytterhorder, de utemmelige skytherne. En mann blant dem tok ordet, stor, sterk var han, en kjempe. Var det Conan? Han løftet den muskelsvellende armen og pekte mot murene som tegnet seg mot den blåhvite horisonten. "De kaller den Magnesia," sa han. "Kom!"

Vel, Magnesia ved Maiandros, grunnlagt av thessalieren Magnetes med kretensiske kolonister, lå i rykende ruiner etter dette kimmererangrepet ca. 650 år før vår tidsregning. Sakte kom den seg på fote igjen og var stor nok til å være satrapresidens under perserherredømmet. Satrapen Oroetes myrdet Polykrates fra Samos der omkring 522. Themistokles kom dit etter sin utvisning fra Athen og fikk byen i gave, sammen med flere andre byer, av perserkongen Artaxerxes I. Den lå for langt inn i landet til å være med i atenernes liga og ble siden flyttet til Thorax-fjellets østlige forberg for bedre beskyttelse. Der blomstret den under kongene av Pergamon og det republikanske Roma og fikk mange monumentale bygninger. Hegesias, grunnlegger av den asiatiske skolen i retorikken kom fra byen. Den sto imot Mithridates VI av Pontos i 87 f.v.t., og ble derfor gitt politisk frihet av seierherren Sulla, men gikk tilbake under keiserdømmet. Idag står bare ruinene igjen.

En av Magnesias eksportartikler var disse merkelige, magiske steinene som gjøgleren Megabazos forbløffet barna med denne skjebnesvangre forsommermorgenen. Thales fra Miletos beskrev dem i 585 f.v.t. og kalte dem magnetis lithos (magnesisk stein, d.v.s. stein fra Magnesia) et navn som siden er blitt hengende ved dem, senere i noe forkortet tilstand.

Det magnetiske mineralet fra Magnesia er idag kjent som magnetitt eller magnetjernstein, Fe₃O₄. Men distriktet omkring Magnesia var et mineralrikt område, og i oldtiden kjente man flere produkter som bar navn etter stedet. Magnes carneus (direkte oversatt kjøtt-magnet) er magnesitt (talkspatt eller bitterspatt), MgCO₃. Både dette og oksydet MgO, som kunne fremstilles ved å brenne magnesitten gikk også under navnet 'he Magnesia lithos' (direkte: stein fra Magnesia). Men denne betegnelsen ble forvirrende nok like fritt brukt om et tredje mineral som fantes i det samme området, nemlig brunstein eller pyrolusitt, MnO₂. 'He Magnesia lithos' ble snart forkortet til magnesia, og etterhvert ble begge substansene så mye brukt i industri og alkymi at man skilte mellom dem ved å gi dem tilnavnene h.h.v. alba (den hvite) og nigra (den svarte) etter fargene.

Magnesia alba ble brukt som hvitt fargestoff og i medisinen. Magnesia usta er brent magnesia eller magnesiumoksyd, MgO, hvor karbondioksyd er fjernet fra magnesiumkarbonatet ved varmedekomponering. Oksydet ble siden mer vanlig å bruke som legemiddel, og etterhvert ble det vanlig å kalle det bare magnesia.

Talk og beslektede mineraler ble pulverisert og brukt av kineserne og araberne (det er et arabisk ord) som vaskemiddel og tørkemiddel og i kosmetikken, talkumpudder.

Sommeren 1618 var veldig tørr i Epsom i Surrey i sør-England, og Henry Wickes gjetet bølingen sin til et vannhull han fant på allmenningen. Men ingen av dem ville drikke av det! Han smakte på vannet og fant at det smakte vondt - bittert. Siden ble det oppdaget at denne kilden hadde legende virkning, og man utvant et salt av det som man kalte epsom-salt eller bittersalt, MgSO₄.7H₂O, en populær handelsvare. Og før det var gått 30 år var Epsom blitt et berømt, fasjonabelt kursted.

I 1695 fremstilte dr. Nehemiah Grew epsomsalt fra kilden og erklærte at det skilte seg fra alle andre kjente salter. På grunn av etterspørselen begynte noen svindlere å lage falsk epsomsalt fra andre bitre kilder, og noen solgte også glaubersalt (natriumsulfat) som epsomsalt, mens andre lagde falsk epsomsalt ved å helle svovelsyre over avfallet etter raffinering av havsalt. Denne siste praksisen ble avslørt av den prøyssiske kjemikeren, apotekeren og legen Caspar Neumann. Han skilte klart mellom glaubersalt og epsomsalt og hevdet at jordarten i epsomsaltet var magnesia alba. Neumann omtalte som mange på den tiden magnesia nigra og kalk i samme håndvending, men hans landsmann, kjemikeren og farmakologen Friedrich Hoffmann (han med hoffmannsdråpene), fremholdt at hvis kalkjord (kalsiumoksyd) ble behandlet med vitriolsyre (eller svovelsyre) ble det dannet et salt med flau smak, mens magnesia alba eller magnesia usta, som det nå var blitt vanlig å kalle bitterjord, dannet et bittert salt med samme behandling. I 1755 beviste den skotske kjemikeren, fysikeren og legen Joseph Black at karbonater mister vekt når de brennes, et hardt slag for flogistonteorien, og påviste også at magnesia og kalk var to forskjellige ting. I 1759 offentliggjorde den britiske kjemikeren William Lewis noen undersøkelser som viste at man kunne utvinne magnesia av planteaske som alkaliene var vasket ut av og at det reagerte på samme måte som magnesiaet i epsomsaltet. I 1760 undersøkte den prøyssiske kjemikeren Andreas Sigismund Marggraf serpentinstein og fant at han kunne lage epsomsalt av den. Han gjorde en rekke undersøkelser over bitterjorden og de forbindelsene han kunne lage av den og fant den også i andre mineraler, som steatitt, merskum og asbest.

I 1792 oppvarmet den østerrikske kjemikeren Anton Rupprecht, professor ved gruveakademiet i Selmeczbánya i Ungarn, bitterjord med trekull og observerte et metall som han kalte austrium til ære for Østerrike.

Men den som vanligvis regnes for oppdageren er den korniske kjemikeren Humphry Davy. Han hadde oppdaget at det dannet seg salter på metallene når de produserte strøm i en Volta-søyle, et slags batteri som var laget av sink- og kobberskiver som var loddet sammen og lagt oppå hverandre i serie og med syrefuktede kluter imellom. Dermed fikk han den ideen at hvis man sendte strøm motsatt vei gjennom søylen ville det kunne skille seg ut metaller igjen, også fra salter som man ikke hadde klart å få metaller ut av tidligere. I 1807 klarte han å lage kalium og natrium ved elektrolyse av smeltede alkalisalter, og deretter satte han i gang med å prøve det samme med de alkaliske jordartene, også kjent som jordalkaliene.

Han prøvde først å gjøre det på samme måte som med alkaliene, å sende strøm gjennom en saltprøve, som var fuktet for at den skulle lede strømmen, og la motstandsvarmen smelte prøven. For å unngå at metallet ble angrepet av lufta, beskyttet han prøven med nafta. Det var tydelig at det skjedde en reaksjon, men det dannet seg ikke noe synlig metall. Senere prøvde han å bruke kalium som reduksjonsmiddel. Han oppvarmet det med kalk, magnesia og barium- og strontiumoksyder, i glassrør. Men selv om kaliumet tilsynelatende angrep både glasset og oksydene, var det ikke mulig å finne noen nye metaller i reaksjonsproduktene. Han prøvde å blande oksydet med pottaske, oppvarme dem til smelting uten å fukte dem, og elektrolyserte som før, men det eneste metallet han fikk ut var kalium.

Frustrerende! Men han ga ikke opp. Han blandet kalk med kvikksølv(II)oksyd og fikk en liten mengde kalsiumamalgam ved elektrolyse. Deretter lagde han liknende legeringer av kalsium og de andre jordalkalimetallene med kvikksølv, sølv, tinn og bly, men aldri nok til at han kunne isolere jordalkalimetallet.

I mai 1808 fikk han et brev fra den svenske kjemikeren Jöns Jacob Berzelius, som sammen med svenskekongens livlege Magnus Martin af Pontin hadde dekomponert kalk ved å blande det med kvikksølv og sende strøm gjennom blandingen. De hadde også gjort et vellykket eksperiment med barium.

Interessant! Men også skremmende. Han ville helst ha disse jordartene for seg selv. Han skyndte seg ned på laboratoriet, fuktet kalken, blandet den med 1/3 så mye kvikksølvoksyd og plasserte blandingen på en platinaplate som var forbundet med den positive polen av et kraftig batteri. Deretter lagde han en liten grop i midten og helte en dråpe kvikksølv oppi. Han dyppet en platinatråd i kvikksølvet og forbandt den med den negative polen til batteriet. Resultatet var en klump amalgam som han oppvarmet til rødglød for å destillere av kvikksølvet, og når den var avkjølt kunne han for første gang se det sølvhvite kalsiumet.

Han nølte ikke lenge med å prøve det samme med magnesia, og fikk et like overbevisende resultat. For det nye metallet sitt foreslo han navnet magnium for at det ikke skulle være så lett å forveksle det med mangan, som på engelsk heter manganese. Men dette forslaget ble det tatt enda mindre hensyn til enn forslagene hans til alkalimetallnavnene året før, og metallet har siden vært kjent som magnesium.

Den første som laget nok magnesium til at man kunne studere de fysiske og kjemiske egenskapene til metallet grundig var den franske kjemikeren Antoine-Alexandre-Brutus Bussy, som oppvarmet en blanding av magnesiumklorid og kalium i et glassrør av bedre kvalitet enn det Davy hadde brukt.

Bynavnet Magnesia har antakelig sin opprinnelse fra halvøya Magnesia i Thessalia øst på det egentlige Hellas, hvor de opprinnelige kolonistene sannsynligvis kom fra, personen Magnetes har sannsynligvis ikke eksistert. Magnesia er trolig opprinnelig en sammensetning av megas 'stor' + nesos 'øy'.

Megas stammer fra indoeuropeisk meg(h)- 'stor' som gjennom germansk og norrønt kommet til oss som mye, mykje og lånt gjennom dansk som meget.

Det indoeuropeiske meg(h)- er også opprinnelsen til latin magnus 'stor', magis 'mere', maior 'større', maximus 'størst', maiestas 'storhet', deus Maius 'den største guden, Jupiter', maius 'jupiters måned, mai'. Disse ordene finner vi igjen i våre låneord magnum, mester, magister, major, meieri, maksimal, majestet, mai m.fl.

Det greske ordet nesos har ukjent opprinnelse, men siden ordet også ofte brukes om halvøyer, går det an å gjette på at det har sammenheng med indoeuropeisk nas- 'nese, nesebor', som også gjennom germansk og norrønt er opphavet til vårt nes og nese. Samme opprinnelse har latin nasus 'nese' og nos 'snute' som er opphavet til noen fremmedord, bl.a. kanskje narr, som kan være kommet gjennom tysk fra en senlatin form nario 'en som spotter, rynker på nesen av noe'.

Som nevnt har også byen Magnesia gjennom formen magnetes lithos gitt opphav til ord som magnet, magnetisk o.s.v.

GEOLOGI
Magnesium er en av jordskorpens hovedbestanddeler, og ligger med 2,33 % på 7.-plass blant de hyppigste grunnstoffene i den faste, øvre skorpen. Av sjøvann utgjør magnesium 0,129 vektprosent, eller 3,69 % av alt som ikke er hydrogen og oksygen, og ligger der helt oppe på 5.-plass med bare oksygen, hydrogen, klor og natrium foran. Av universet som helhet utgjør det totalt 0,057 % av massen eller 3,5 % av alt som ikke er hydrogen eller helium, og ligger med dette på en 8.-plass.

Magnesium regnes (1977) som en hovedkomponent av hele 393 forskjellige mineraler. Flesteparten, 182 stykker, er silikater. Av de øvrige er det 40 fosfater, 36 karbonater, 35 borater, 30 sulfater, 22 arsenater, 10 hydroksyder, 9 dobbeltoksyder med jern, aluminium og krom av spinelltypen, 5 titanater, klorider og fluorider og andre dobbeltoksyder, 2 vanadater og oksalater og 1 molybdat, tantalat/niobat, sulfid, nitrat og oksyd. Foruten oksygen (388) og hydrogen (268) forekommer magnesium hyppigst sammen med silisium med 182 mineraler, deretter følger jern med 164, aluminium med 130, kalsium med 108, natrium med 75, mangan med 66, bor med 46, karbon med 45, kalium med 41, fosfor med 40, svovel med 39, fluor med 34, arsen med 26, titan med 19, klor med 18, nikkel med 14, sink med 13, barium med 12, krom med 10, uran med 9, litium med 8, nitrogen med 7, cerium med 6, kobber med 5, beryllium, vanadium og bly med 4, tinn og antimon med 3, kobolt og thorium med 2 og scandium, niob, molybden, lantan, tantal og wolfram med 1 hver.

Magnesium er et typisk litofilt grunnstoff som påtreffes oftest i oksydmineraler og unngår sulfidtypen. I mange mineraler kan magnesiumionet fritt byttes med andre små, toverdige ioner som jern og mangan og vanligvis vil disse mineralene ha en blanding av disse ionene i en eller flere kationposisjoner. Magnesium spiller en betydelig rolle i mange geokjemiske prosesser og forekommer hyppig både i bergartsdannende mineraler og i saltavleiringer. Det er en av hovedbestanddelene av olivin, som mantelen trolig for det meste består av, og er derfor mye vanligere der nede enn her oppe på jordskorpen. Derfor utgjør magnesium også en mye større andel av havbunnsskorpen, som er dannet ved vulkanske oppvellinger fra mantelen, enn av landjordsskorpen, noe som er en av forklaringene på at det er så mye magnesium i havvannet.

Magnesium som kommer opp som eruptiver fra Jordas indre i et magma finner oftest veien til krystaller av biotitt, augitt, hornblende eller et annet av de vanlige silikatmineralene. Kommer de helt opp til overflaten utsettes de for vær og vind og forvitrer med tid og stunder til forskjellige forvitringsmineraler som kloritt, leirmineralene illitt og vermiculitt og liknende. Avleiringer av organisk opphav eller avsetninger av forvitringsmasser kan gi opphav til sedimenter av forskjellige karbonatmineraler som magnesitt eller dolomitt, eller saltleier med carnallitt, kainitt o.l. som dannes ved inntørking av havarmer. Nede i dypet kan bergartene bli utsatt for omdanning eller metamorfose ved trykk- og/eller varmepåvirkning. Ved svakere metamorfose kan det dannes talk, serpentinitt eller aktinolitt e.l. og ved sterkere staurolitt, cordieritt m.m. og ved sterk metamorfose pyrop og olivin.

De vanligste magnesiummineralene er:

Biotitt, K(Mg,Fe)₃(AlSi₃O₁₀)(OH,F)₂, det viktigste glimmermineralet som forekommer i store mengder i mange av de vanligste bergartene. I granitter er det biotitten som tar seg av Fe/Mg- og vanninnholdet. Den utgjør en stor del av massen til mange granitter og gir dem det mørkflekkete utseendet. I eruptive bergarter stiger jerninnholdet i biotitten med økende kvartsinnhold. Den er mest vanlig i sure og middels basiske eruptiver og jernrike metamorfe bergarter som glimmerskifer, gneis, hornfels. Den er en meget viktig kalium- og magnesiumkilde for plantene. De monokline krystallene opptrer i avlange sekskantede flak eller skjellmasser, bøyelige og elastiske flak. Fargen er lys gulbrun til brun, mørkegrønn og svart med økende jerninnhold. Hardhet 2,5, tetthet 2,8 til 3,4 g/cm³ med økende jerninnhold, hvit til grå strek.

Flogopitt, KMg₃(Al,Fe)Si₃O₁₀(OH,F)₂, er en ren magnesiumvariant av biotitt som finnes i ultrabasiske bergarter og er lys, ofte brunlig i fargen. Flogopitt fra apatittforekomstene ved Ødegården i Bamble inneholder ca. 0,4 % vanadium.

Glaukonitt, (K,Na)(Al,Fe^III,Mg)₂(Al,Si)₄O₁₀(OH)₂, er et grønt glimmermineral som dannes i sedimenter på havbunnen, delvis i egne lag, delvis i sand (grønnsand) eller i glaukonittkalk.

Illitt, (K,H₃O)(Al,Mg,Fe)₂(Al,Si)₄O₁₀[(OH)₂,H₂O], er et monoklint forvitringsprodukt av jernholdige glimmerarter som biotitt, vanlig i norske leirer.

Vermiculitt, (Mg,Fe,Al)₃(Al,Si)₄O₁₀(OH)₂.4H₂O, monoklint leirmineral som dannes ved forvitring av biotitt. Et mellomstadium kalles hydroglimmer. Ved oppvarming blader det seg opp, avgir vann og krummer seg som små ormer (latin vermiculus=liten orm). Sjeldent i Norge. Brukes som isolasjonsmateriale, tilsetning til lettbetong, m.m.

Kloritt, (Mg,Fe)₅Al(AlSi₃O₁₀)(OH)₈, er et monoklint, mørkegrønt mineral som finnes i eruptiver som et sent omdannelsesprodukt av biotitt og andre Fe/Mg-mineraler, det er meget utbredt i svakt metamorfe bergarter som fyllitt, kleberstein, grønnskifer, grønnstein og klorittskifer, dannes ved hydrotermal aktivitet i basiske bergarter og forekommer i leirmineralfraksjonen i mange sedimenter og jordarter og er derfor viktig for jordbunnskjemien. Opptrer vanligvis i skjellete klumper eller finkornete jordaktige masser. Flakene er bøyelige, men ikke elastiske. Hardhet 2, tetthet 2,6-3,3 g/cm³ med økende jerninnhold, hvit, svakt grønnfarget strek, perlemorglans eller matt glans. En viktig magnesiumkilde for planter, og klorittrike bergarter gir god matjord ved forvitring. Kloritt har mange varianter med forskjellig sammensetning, f.eks. amesitt, (Mg₂Al)(AlSi)O₅(OH)₄, chamositt, (Fe^II,Mg,Fe^III)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH,O)₈, dafnitt, (Fe₆Al)(AlSi₃)O₁₀(OH)₈, klinoklor, (Mg,Fe)₅Al(Si₃Al)O₁₀(OH,O)₈, cookeitt, LiAl₄(AlSi₃)O₁₀(OH)₈, et hvitgult til rosa glimmerliknende mineral som i Norge er funnet på en pegmatittgang ved Holandsfjord i Nordland.

Kloritoid, (Fe,Mg,Mn)₂Al₄Si₂O₁₀(OH)₄, er et monoklint eller triklint klorittliknende mineral som finnes i noen lavmetamorfe skifere, kjent fra Stavangerfeltet i Norge.

Serpentin eller serpentinitt, Mg₃Si₂O₅(OH)₄, opptrer i to former, antigoritt eller bladserpentin hvor skiktene er plane, og krysotil eller trådserpentin hvor de er rullet sammen til rør, egentlig et kjedesilikat. Dannes av olivin eller enstatitt ved svak til middels metamorfose ved innvirkning av vann (og ofte karbondioksyd). Monoklin krystallform, men det finnes rombiske varianter. Antigoritt opptrer som tett, strukturløs masse, krysotil fibrig, som krysotilasbest, serpentinasbest. Vanligvis grønn, lysegrønn til gul, men også brun, rødbrunn og grå. Hardhet 4-6, tetthet 2,5-2,6 g/cm³, hvit strek, antigoritt voks- eller fettglans, krysotil silkeglans. Den er hovedmineralet i bergarten serpentin eller serpentinstein og kan også finnes i grønnstein og kleberstein. Serpentinstein fra Modum og Trøndelag er brukt til bygningsstein. Edelserpentin er lysegrønn eller gul og består av små, tettpakkede krystallblad, som er gjennomsiktige i tynne lag.

Talk, Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂, er et monoklint mineral som opptrer som omdannelsesprodukt av magnesiumrike mineraler som olivin, serpentin og pyroksen i blekgrønne, hvite eller grå småfoldete, skjellformige masser eller tette finkornede aggregater på svakt til middels metamorfoserte magnesiumrike bergarter som olivinstein, noen ganger brunfarget av jernoksyd. Hardhet 1, tetthet 2,82 g/cm³, hvit strek, perlemorsglans på spalteflater, ellers fettglans. Spaltes i flak, som er bøyelige, men uelastiske. Talk er hovedmineralet i bergarten kleberstein (også kalt grytstein, veikstein) og finnes nesten ren i talkskifer. Talk og kleberstein brytes i Norge i Gudbrandsdalen, Hardanger, Sogn og Fjordane og i Rana-distriktet. En tett talkart kalles steatitt, fettstein eller spekkstein og utvinnes i Fichtelgebirge i Tyskland og ved Besançon i Frankrike.

Karyopilitt, (Mn,Mg)₃Si₂O₅(OH)₄, er et manganholdig, monoklint mineral i kaolinitt-serpentinittgruppen.

Saponitt, (Ca,Na₂)(Mg,Fe)₁₈(Si,Al)₂₄O₆₀(OH)₁₂.24H₂O, er et monoklint leirmineral av montmorillonittgruppen.

Pyroksenmineralet augitt, (Ca,Na)(Mg,Fe,Al,Ti)(Si,Al)₂O₆, er et av de mest utbredte mineralene på Jorda, det vanligste mineralet i basiske eruptiver, spesielt basalt, gabbro, diabas og andesitt. Monokline, mørkegrønne til svarte, kortprismatiske krystaller, ofte med sekskantet tverrsnitt. Hardhet 6, tetthet 3,25-3,55 g/cm³ etter jerninnholdet, hvit til grå strek, glassglans. To gode spalteflater med 90 graders spaltevinkel.

Enstatitt, MgSiO₃, og hypersthen, (Mg,Fe)SiO₃, er de vanlige rombiske pyroksenene, som er karakteristiske for basiske kalsiumfattige eruptiver som pyroksenitter, peridotitter, olivinstein, noritt og enkelte basalter og opptrer også i sterkt metamorfe bergarter, som granulittene og charnokittene i Jotunheimen. Blandbarheten er fullstendig fra rent Mg til 90 % Fe. Velutviklede krystaller er sjeldne, vanligvis uregelmessige korn eller grove masser. Fargen er blekgrønn for ren enstatitt, men blir brungrønn, mørkegrønn til svart med økende jerninnhold. Hardhet 6, tetthet 3,2-3,9 g/cm³ med økende jerninnhold, hvit til grå strek, glassglans. Spalter som alle pyroksener i to vinkelrette retninger. Forekomster av enstatitt i Bamble og Nordland har spesielt store og vakre krystaller. Bronzitt, bronsitt er en variant av hypersthen.

Diopsid, CaMgSi₂O₆, er en monoklin pyroksen med hardhet 6, tetthet 3,25 g/cm³, hvit til grå strek, glassglans og mørkegrønn farge.

Omfacitt, MgFeSi₂O₆, er en monoklin pyroksen som opptrer i den regionalmetamorfe bergarten eklogitt.

Hornblende, (Ca,Na)_2-3(Mg,Fe^II,Fe^III,Al)₅(Al,Si)₈O₂₂(OH)₂, er et av de viktigste bergartsdannende mineralene som er særlig vanlig i basiske metamorfe bergarter med middels høy metamorfosegrad som hornblendeskifer og amfibolitt. Finnes også i eruptive dypbergarter som dioritt og syenitt. Basalt kan inneholde titanrik hornblende. Krystalliserer monoklint i mørkegrønne, mørkebrune til svarte, langstrakte prismatiske krystaller, noen ganger med sekskantet tverrsnitt, oftest i uregelmessige korn og masser av spaltede krystaller. Hardhet 6, tetthet 3,0-3,4 g/cm³ etter jerninnholdet, hvit til grå strek, glassglans. To gode spalteflater i 60 og 120 graders vinkel.

Aktinolitt, Ca₂(Mg,Fe)₅Si₈O₂₂(OH)₂, er en av de vanligste amfibolene. Den krystalliserer monoklint, oftest i bunter av lange, nesten nålformede krystaller som ofte er ordnet i en rosett, derav navnet som betyr strålestein. Vanlig i svakt og middels sterkt metamorde bergarter, spesielt dolomittmarmor. Hardhet 6, tetthet 2,98-3,85 g/cm³ etter jerninnholdet. Magnesiumrike varianter som kalles tremolitt er fargeløse til blekgrønne, mens de mer jernrike er rent grønne. Den har hvit strek og glassaktig glans. To gode spalteflater i 60 og 120 graders vinkel. Nefritt er en tyngre smykkesteinvariant.

Dannemoritt, (Mg,Mn)₇Si₈O₂₂(OH)₂, en monoklin manganamfibol som er funnet på de midtsvenske manganleiene, f.eks. Dannemora i Uppland.

Antofyllitt, (Mg,Fe)₇Si₈O₂₂(OH)₂, er en rombisk amfibol som finnes i lange prismatiske, krystaller som er stenglige og fibrige og kan variere fra hvite til grå til brune i fargen med økende jerninnhold. Opptrer i magnesiumrike bergarter som er middels sterkt metamorfoserte, bl.a. gneiser i Bamble-området. Hardhet 6, tetthet 2,9-3,3 g/cm³ etter jerninnholdet, hvit strek og glassglans. To gode spalteflater i 60 og 120 graders vinkel. Cummingtonitt er en monoklin, magnesiumrik variant som også opptrer i de samme bergartene. Gedritt er en variant hvor det også går inn aluminium i Mg,Fe-posisjonene og som er funnet på Snarum (snarumitt) og Nesodden ved Oslo og ved Kragerø.

Glaukofan, Na₂(Mg,Fe)₃Al₂Si₈O₂₂(OH)₂, er en blå, monoklin alkaliamfibol som er typisk for sterkt deformerte skifre som er omdannet ved lav temperatur og høyt trykk, bl.a. i Alpene og California. Andre monokline alkaliamfiboler er riebeckitt, Na₂(Fe^II,Mg,Fe^III)₅Si₈O₂₂(OH)₂, arfvedsonitt, Na_2-3(Fe,Mg,Al)₅Si₈O₂₂(OH,F)₂, barkevikitt, (Na,K)Ca₂(Fe,Mg,Ti)₅(Al,Si)₈O₂₂(OH)₂, oppdaget ved Barkevika nær Langesund i 1887, eckermannitt, Na₃(Mg,Li)₄(Al,Fe)Si₈O₂₂(OH,F)₂, og pargasitt, NaCaMg₄Al(Al,Si)₈O₂₂(OH)₂.

Olivin, (Mg,Fe)₂SiO₄, er et rombisk, olivengrønt eller brunt til svart mineral som krystalliserer i kortprismatiske rombiske krystaller, oftest i uregelmessige masser eller avrundede korn i eruptiver og er typisk for ultrabasiske bergarter som olivinstein (dunitt), som finnes og utvinnes i Almklovdalen på Sunnmøre, og peridotitt, og kan også opptre i gabbro og basalt. Finnes i mange meteoritter og er en utbredt bestanddel av bergartene på Månen. Ved høyt trykk nede i jordskorpen omdannes den til en kubisk spinellstruktur. Olivin kan ikke opptre sammen med kvarts, fordi de vil reagere og danne pyroksen: (Mg,Fe)₂SiO₄ + SiO₂ = 2(Mg,Fe)SiO₃. Den omdannes lett til serpentin eller talk ved innvirkning av vann, og ved forvitring dannes vannholdige jernoksyder. Hardhet 7, tetthet 3,22 til 4,39 g/cm³ med økende jerninnhold, hvit eller grå strek, glassglans, en meget utydelig spalteretning. Olivin av smykkesteinskvalitet, som ofte har lavt jerninnhold, blir gjerne kalt peridot, men i mineralogien brukes betegnelsen også om ren magnesiumolivin. Det er full blandbarthet mellom jern- og magnesiumfasen av olivin, men fayalitt, Fe₂SiO₄, er en ren jern-olivin som forekommer i nokså ren tilstand på øya Fayal i Azorene. Tetthet 4,0 til 4,2 g/cm³. Fayalitt forekommer også i slagg fra jernutvinning. Forsteritt, Mg₂SiO₄, er en ren magnesiumolivin.

Pyrop, Mg₃Al₂Si₃O₁₂, er en granat som opptrer i ultrabasiske bergarter som er dannet ved høyt trykk dypt i jordskorpen eller i øvre del av mantelen, f.eks. eklogitt. Kan også dannes i magnesiumrike sterkt metamorfe bergarter som granulitter og charnockitter. Fargen er mørk rød til svart. En kromholdig variant av pyrop er knorringitt, Mg₃Cr₂Si₃O₁₂.

Vesuvian eller idokras, Ca₁₀Mg₂Al₄(SiO₄)₅(Si₂O₇)₂(OH)₄, forekommer som tetragonale, røde, brune og grønne, kvadratiske, ofte nesten sylindriske krystaller med mange søyleflater ofte i kontaktmetamorfe kalkrike sedimenter eller i pegmatitt. Hardhet 6,5, tetthet 3,3-3,4 g/cm³. Kjent fra Hamrefjell i Eiker og Myrseter ved Drammen. Store krystaller er funnet i Eg ved Kristiansand. Forekomster ved Arendal, på Røstøy ved Hitra, Signaldalen i indre Troms og i pegmatitt på Seiland i Finnmark. Varianten cyprin er funnet sammen med thulitt i Sauland i Telemark og med flusspatt på Strømsheia i Setesdalen. Vakre grønne og brune krystaller er kjent fra Vesuv. Gjennomsiktige grønne krystaller brukes som smykkestein.

Staurolitt, (Fe,Mg,Zn)₂Al₉Si₄O₂₃(OH), er et rombisk mineral som forekommer som mørkebrune prismatiske krystaller, ofte i korsformede tvillinger, i middels metamorfe aluminium- og jernrike skifre og gneiser i grunnfjell og fjellkjedestrøk, stundom sammen med disthen og almandin. Hardhet 7, tetthet 3,7-3,8 g/cm³, grå strek, glassglans. En utydelig spalteflate. Kvernstein fra Selbu er en biotittskifer med store krystaller av staurolitt og granat.

Cordieritt, Mg₂Al₄Si₅O₁₈, eller dikroitt, er et rombisk mineral som finnes i mange metamorfe bergarter som hornfelser og gneiser, rikelig i Norge, f.eks. ved Oslo og i Arendal-Bamble-trakten. Omdannes ved hydrotermal aktivitet til bløte gulaktige eller røde produkter, aspasiolitt, peplolitt og til slutt til pinitt, tette, massive aggregater av kloritt og glimmer. Cordieritt er hardt, glassaktig og gjennomskinnelig til gjennomsiktig. Viser forskjellig farge i forskjellige retninger, i en retning blå og en annen gulaktig. Fenomenet kalles pleokroisme, og dikroittnavnet henspiller på det. Vikingenes solstein som ble brukt i navigasjonen er kanskje cordieritt, men mest sannsynlig ægirin. En smykkesteinsvariant fra Sri Lanka kalles vannsafir. Esmarkitt er en omvandlet cordieritt som finnes i omegnen av Brevik.

Cancrinitt, kankrinitt, (Na,Ca,K,Mg)₁₂(Si,Al)_16-18O_32-36(Cl,SO₄,CO₃)₄.0-1H₂O, hvit, heksagonal feltspatoid som i Norge er funnet ved Langesundsfjorden, ved Ulefoss og på øya Seiland i Finnmark.

Dolomitt er et magnesium-kalsium-karbonat (Ca,Mg)CO₃, som forekommer i fargeløse til hvite, trigonale krystaller, ofte i rombeform, gjerne med tvillingdannelse, eller i kornete eller tilsynelatende strukturløse masser. Urenheter gjør fargen ofte grå, grønnlig, gul, rosa eller brun. Hardhet 3,5-4, tetthet 2,85 g/cm³, matt glassglans. Bruser ikke med kald, fortynnet syre slik som kalkspatten, men gjør det når syren blir oppvarmet. Fluorescerer i ultrafiolett lys. Viser også triboluminescens, d.v.s. lysvirkninger ved gnidning. Vanlig i lett omvandlede kalksedimenter, bl.a. i store mengder i fjellmassivet Dolomittene i de sveitsiske alper, hvor de sannsynligvis er ansvarlig for det ioneinnholdet som gir Davos-isen den berømte glien. I Norge i store mengder i den nordlandske dolomittmarmoren i Salten og Rena. Det er utstrakte felter av tett, hvit dolomitt i Porsanger. Dolomitt kan inneholde jern og danner overgangsfaser til ankeritt, ofte assosiert til malmmineraler.

Magnesitt, talkspatt eller bitterspatt, MgCO₃, er et hvitt eller fargeløst, trigonalt mineral med hardhet 4 og tetthet 3,0 g/cm³. Det kan opptre i store, velutviklede krystaller, men ofte i jordaktige, kompakte, fibrøse eller kornete masser. Fargen kan ha et gult til brunt skjær av urenheter. Forekommer i ren form i uregelmessige årer i bergarten serpentin, som ellers består mye av talk. Inngår ellers i fast løsning i andre karbonatmineraler som kalkspatt, sideritt og rodokrositt. Bruser ikke for kald syre. Opptrer flere steder på østlandet i sedimenter fra sen prekambrium som årer og ganger i kleberstein og serpentin. En kornete hvit variant med varierende mengder gressgrønn serpentin har vært drevet i Snarum-Modumområdet.

Ankeritt, Ca(Fe,Mg,Mn)(CO₃)₂, er trigonalt og gult til brunt i fargen, hardhet 3-4, glass- til perleglans, ofte gjennomskinnelig, har hvit strek og tetthet 3,0 g/cm³. Krystalleriserer i avrundede romboedre, men forekommer ofte i kompakte eller kornete masser. Finnes bl.a. i ankerittbåndet jernmalm i Håfjellsmulden i Nordland, Bleker gullgruve i Telemark og som bergartsdannende mineral i raudhaugitt i Fen, Telemark.

Spinell, MgAl₂O₄, hardt, rødlig til brunlig kubisk mineral med sterk fargeglans. Vidt utbredt mineral, pene krystaller finnes for eksempel i Dypingdal, Snarum på Modum. Edelspinell har en vakker rødfarge og fås særlig fra Sri Lanka og bak-India. Spinellgruppen er en brokete mineralfamilie hvor magnesium kan erstattes av jern, sink, mangan, kobolt, nikkel m.m. og aluminium av krom, jern, gallium, indium m.m. Kromitt, en viktig krommalm, inneholder gjerne litt magnesium, (Fe,Mg)Cr₂O₄.

Kainitt, MgSO₄.KCl.3H₂O, fargeløst og gjennomskinnelig monoklint mineral med en salt og bitter smak. Utbredt på kalisaltleier av marint opphav.

Carnallitt, KMgCl₃.6H₂O, et rombisk mineral som er et av de mest utbredte mineralene i saltleier.

Kieseritt, MgSO₄.H₂O, et monoklint mineral som finnes i store mengder i saltleiene i vest-Tyskland.

Langbeinitt, K₂Mg₂(SO₄)₃, kubisk mineral som er vanlig i saltleier.

Bischofitt, MgCl₂.6H₂O, er et monoklint mineral som dannes i de fleste saltleier.

Epsomitt, MgSO₄.7H₂O, fargeløst rombisk mineral som krystalliserer sammen med andre salter, gips og kalkstein.

Pickeringitt, MgAl₂(SO₄)₂.22H₂O, et monoklint mineral som dannes som trådfine fibre, oftest ved forvitring av svovelkis.

Polyhalitt, K₂Ca₂Mg(SO₄)₄.2H₂O, triklint mineral som forekommer i saltleier.

Brucitt, Mg(OH)₂, er et heksagonalt, hvitaktig mineral med hardhet 2 og perleglans som finnes som fibrøse masser i serpentin og i dolomittisk kalkstein (brucittmarmor).

Periklas, MgO, kubisk mineral som oftest forekommer i metamorfe kalksteiner og dolomitter.

Humitt, (Mg,Fe)₇(SiO₄)₃(F,OH)₂, er et rombisk, gult eller rødbrunt mineral med hardhet 6 som finnes i kontaktsoner flere steder.

Rhodonitt, (Mn,Fe,Ca,Mg)SiO₃, er et triklint, rosenrødt til brunrødt mineral med perlemorsglans som finnes på mangan- og jernforekomster. Sjeldent i Norge, men funnet på Klodeberg ved Arendal og Grua i Hadeland.

Chondroditt, (Mg,Fe)₅(SiO₄)₂(OH,F)₂, er et monoklint mineral som er funnet i kalkstein ved Kristiansand og Arendal.

Borasitt, boracitt, Mg₃B₇O₁₃Cl, er et rombisk, fargeløse eller grålig mineral som forekommer i vakre krystaller dannet ved lav temperatur (under 250 ºC). Utvinnes på grunn av borinnholdet.

Ceritt, (Ce,Ca)₉(Mg,Fe)Si₇(O,OH,F)₂₈, er et trigonalt mineral med innhold av sjeldne jordmetaller.

Hydromagnesitt, Mg₅(CO₃)₄(OH)₂.4H₂O, monoklint hvitt mineral som forekommer flere steder i Norge, f.eks. på Modum.

Hydrotalkitt, Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃.4H₂O, fettaktig, hvitt, gjennomskinnelig trigonalt mineral med hardhet 2. Forekommer blant annet på Snarum i Modum sammen med serpentin.

Lazulitt, lasulitt, MgAl₂(PO₄)₂(OH)₂, blåhvitt til mørkeblått mineral med hardhet 6 som finnes i kvartsitter og andre metamorfe bergarter og på pegmatittganger.

Melilitt, (Na,Ca)₂(Mg,Al)(Si,Al)₂O₇, et grått til brunt tetragonalt mineral som forekommer i eruptive bergarter.

Pumpellyitt, Ca₂MgAl₂(SiO₄)(Si₂O₇)(OH)₂.H₂O, et monoklint, blågrønt mineral som likner epidot, Ca₂(Al,Fe)₃Si₃O₁₂(OH), som det ofte forekommer sammen med.

Homilitt, Ca₂(Fe,Mg)B₂Si₂O₁₀, et sjeldent mineral som krystalliserer monoklint og ble oppdaget i pegmatitt ved Langesundsfjorden 1876. En variant, cerhomilitt, med sjeldne jordmetaller, finnes samme sted.

Triplitt, (Mn,Fe,Mg,Ca)₂PO₄(F,OH), er et brunt til svart eller rødlig monoklint mineral med fett- til ravglans, tetthet 3,44-3,9 g/cm³ og hardhet 5 som er kjent fra en rekke fosforrike pegmatittganger, i Norge i Iveland.

Wagneritt eller kierulfin, (Mg,Fe)₂PO₄F, er et monoklint mineral med tetthet 3,07-3,14 g/cm³ og hardhet 5-5,5 som finnes i gulaktige, fettglinsende masser ved Havredal i Bamble. Werfin i Salzburg i Østerrike er en annen kjent forekomst.

Högbomitt, (Mg,Fe)₂(Al,Ti)₅O₁₀, heksagonalt eller trigonalt mørkfarget sjeldent mineral som i Norge er funnet i jernmalm på vestlandet og i gabbro i Bergensfeltet.

Ellers skal gedigent magnesiummetall være funnet i fulgaritter, som oppstår som følge av lynnedslag i sand (dolomittsand) og jord.

Alle land har mengdevis med magnesiummineraler, men grunnstoffet utvinnes mest av sjøvann eller sedimenter som dolomitt, magnesitt eller saltleier. I 1999 var verdensproduksjonen over 3,1 millioner tonn, og de største produsentene var Kina, USA, Nordkorea, Tyrkia, Slovakia, Russland, Østerrike, Hellas, Spania, Australia, India, Brasil, Norge, Israel, Frankrike, Jugoslavia og Kazakhstan. I Norge produseres magnesium av Norsk Hydro utfra sjøvann og Fauske-dolomitt.

KJEMI
Magnesium er et sølvhvitt, glinsende metall som krystalliserer i en heksagonal tettpakket struktur. Det reagerer ikke med helt tørr luft ved romtemperatur, men det overtrekkes i normal luft og rent vann av et tynt hydroksydlag som til en viss grad beskytter det mot videre kjemisk påvirkning, men har lett for å flasse av. Det er lett å antenne i luft i form av pulver, spon og bånd, men i kompakt form brenner det ikke før ved temperaturer på over 500 ºC. Ved oppvarming reagerer det med vann til hydrogengass og magnesiumhydroksyd. Metallet reagerer også forholdsvis raskt med saltvann og løses i alle slags syrer, også de svake organiske syrene.

Som de andre jordalkalimetallene danner magnesium normalt bare toverdige forbindelser. Magnesiumionet har en edelgasstruktur og er fargeløst, slik også saltene er når de ikke farges av anionet. Løsninger av magnesiumioner smaker gjerne bittert, den bitre smaken på sjøvannet stammer også fra magnesium. I vannløsning opptrer det hydratiserte ionet [Mg(H₂O)₆]²⁺, som krystalliserer i mange hydratsalter. Men det er lett å fjerne vannet fra det i motsetning til det tilsvarende berylliumionet. Magnesiumforbindelser likner mer på sink- og litiumforbindelser enn på forbindelsene av de andre jordalkalimetallene. De er ikke så utpreget kovalente som berylliumforbindelsene, men de er heller ikke like fullstendig ioniske som forbindelsene til de tyngre jordalkalimetallene, og magnesium danner lett bindinger til karbon.

Som berylliumhydridet har magnesiumhydrid, MgH₂, et så sterkt kovalent innslag i bindingene at det ikke reagerer basisk og spaltes i vann slik som hydridene til de tyngre jordalkalimetallene. Det kan lages ved oppvarming av dietylmagnesium, (C₂H₅)₂Mg, men det er mindre varmestabilt selv enn de typisk saltaktige hydridene til de tyngre jordalkalimetallene. Det er mulig å lage et komplekst kaliummagnesiumhydrid, KMgH₃.

Magnesium danner et blått tetraborid, MgB₄, som dekomponerer i vann og ved oppvarming til 1200 ºC. Det er tungt løselig i syrer.

Som de tyngre jordalkalimetallene reagerer magnesium med karbon ved 500 ºC til et acetylid, MgC₂, som er ionisk og hydrolyserer i vann til magnesiumhydroksyd og acetylen. Men ved 500-700 ºC og overskudd av karbon dannes Mg₂C₃, som også er ionisk og hydrolyserer i vann til magnesiumhydroksyd og propyn, CH₃CºCH.

Magnesiumcyanid, Mg(CN)₂, er løselig i kaldt vann, men dekomponerer i varmt. Ved oppvarming til 300 ºC dekomponerer det til magnesiumcyanamid, MgNCN. Det kan dannes en rekke cyanidkomplekser, f.eks. cyanoplatinitt, MgPt(CN)₄.7H₂O og cyanoferritt (ferrocyanid), Mg₂Fe(CN)₆.12H₂O.

Ved reaksjon mellom organiske halogenider og magnesium i vannfri eter fås såkalte Grignard-reagenser med magnesium innsatt mellom det organiske radikalet og halogenatomet i molekylet, f.eks. C₂H₅Cl + Mg = C₂H₅MgCl. Dette er de viktigste av alle organometalliske forbindelser. De er ikke ioniske som karbidene, men molekylære. Det er mulig å lage krystallinske grignardreagenser i eterløsning, hvor molekylet danner et kompleks med to etermolekyler. I slike krystaller er magnesiumatomet koordinert i tetraederkonfigurasjon med bindinger også til oksygenatomene i etermolekylene. Grignardreagenser i løsning består vanligvis av en blanding av den egentlige grignardreagensen, f.eks. C₃H₇MgBr, men også magnesiumdihalogenid, MgBr₂, og dialkylmagnesium, (C₃H₇)₂Mg, samt kondensater som (C₃H₇)₂MgBr₂Mg.

Grignardreagensene er reaktive og ustabile og brukes så snart de er laget. Tilføres vann og syre fås det opprinnelige hydrokarbonet tilbake mens magnesiumhydroksydhalogenid går i løsning. Med grignardreagenser blir mulighetene til å bygge opp kompliserte molekyler tilnærmet endeløse. Starter man med n-propylbromid og lager grignardreagens kan f.eks. følgende reaksjoner oppnås ved enkel sammenblanding:

Med formaldehyd fås primære alkoholer:
C₃H₇MgBr + CH₂O => C₄H₉OH. (Produktet er egentlig C₄H₉OMgBr, tilføres vann og syre fås alkoholen + MgBrOH.)

Med andre aldehyder fås sekundære alkoholer:
C₃H₇MgBr + CH₃CHO => C₃H₇-CH(OH)-CH₃.

Med ketoner fås tertiære alkoholer:
C₃H₇MgBr + CH₃COC₄H₉ => C₃H₇-C(OH)(CH₃)-C₄H₉.

Med estere fås en tertiær og en primær alkohol:
2 C₃H₇MgBr + C₆H₅COOC₂H₅ => C₃H₇-C(OH)(C₃H₇)-C₆H₅ + C₂H₅OH.

Med karbondioksyd fås en syre:

C₃H₇MgBr + CO₂ => C₃H₇COOH.

Grignardreagenser er åpenbart et av de nyttigste verktøy den organiske syntetikeren har.

Dialkylmagnesiumforbindelser, f.eks. dietylmagnesium, kan fås fra Grignard-reagenser ved å tilsette dioksan, som feller magnesiumhalogenid og lar dialkylmagnesium være igjen i løsningen: 2C₂H₅MgCl = (C₂H₅)₂Mg + MgCl₂.

Ved reaksjon mellom syklopentadiendamp og varmt magnesium i luft- og vannfritt miljø dannes det hamburgerformede molekylet magnesiumsyklopentadienid, (C₅H₅)₂Mg, en nokså ionisk organometallisk forbindelse.

Magnesium danner molekylære bindinger til karbon i mange organometalliske forbindelser og med nitrogen, oksygen, svovel og andre grunnstoffer i mange komplekser med organiske og uorganiske forbindelser.

Magnesium danner et silisid, Mg₂Si, blå, kubiske krystaller som smelter ved 1102 ºC og er uløselig i vann, men løses i syrer.

Germanidet Mg₂Ge smelter ved 1115 ºC.

Stannidet, Mg₂Sn, danner blålighvite metallglinsende krystaller som smelter ved 778 ºC og er uløselige i vann, men løses i fortynnet saltsyre.

Ved oppvarming reagerer magnesium med nitrogen til et nitrid, Mg₃N₂, et hvitt til gulaktig eller grønngult stoff som hydrolyserer i vann til magnesiumhydroksyd og ammoniakk.

Magnesiumamid, Mg(NH₂)₂, er et grått, krystallinsk pulver som dekomponerer i vann og er tungt løselig i flytende ammoniakk.

Magnesium reagerer med fosfor til magnesiumfosfid, Mg₃P₂, gulgrønne, kubiske krystaller som dekomponerer til magnesiumhydroksyd og fosfin (PH₃) i vann.

Magnesiumarsenid, Mg₃As₂, fås som brunrøde, kubiske krystaller ved sammensmelting av bestanddelene. Det dekomponerer i vann til magnesiumhydroksyd og arsin, AsH₃. Smeltepunktet er 800 ºC, høyere enn for noen av bestanddelene.

Magnesiumantimonid, Mg₃Sb₂, fås ved sammensmelting av antimon og magnesium. Det krystalliserer i heksagonale, metallglinsende plater og er uløselig i vann. Smeltepunktet, 961 ºC, er høyere enn smeltepunktene til noen av bestanddelene.

Magnesiumvismutid, Mg₃Bi₂, fås på samme måte som slektningene ovenfor. Det har metallglans, krystalliserer heksagonalt, og smelter ved 823 ºC.

Ved oppvarming i luft brenner magnesium til magnesiumoksyd, MgO, med et intenst hvitt lys og sterk røykutvikling. I historiens løp har oksydet vært kjent under mange navn, magnesia, bitterjord, talkjord, brent magnesia, magnesia usta, etsmagnesia. Det kan også lages ved gløding av magnesiumkarbonat eller -hydroksyd. Ved lav temperatur fås et lett, mykt pulver som gjerne kalles lettbrent magnesia, mens det dannes et tettere, tyngre pulver, dødbrent magnesia, ved høyere temperatur. Det dødbrente oksydet reagerer tyngre med vann enn det lettbrente, men begge reagerer langsomt til magnesiumhydroksyd. Begge løses lett i syrer. Smeltepunktet er uvanlig høyt, 2642 ºC, høyere enn for noen av de andre jordalkalioksydene.

Magnesiumperoksyd, MgO₂, lages ved reaksjon mellom hydrogenperoksyd og magnesiumoksyd eller -hydroksyd. Det er nesten uløselig i vann, men løser seg lett i syrer under utvikling av hydrogenperoksyd.

Magnesiumsulfid, MgS, danner blekt rødbrune kubiske krystaller som dekomponerer til magnesiumhydroksyd og hydrogensulfid i vann. I likhet med sinksulfid er magnesiumsulfid fosforescerende.

Magnesiumselenid, MgSe, er et lysegrått pulver eller krystaller som dekomponerer til magnesiumhydroksyd og hydrogenselenid i vann.

Magnesiumtellurid, MgTe, danner hvite, heksagonale krystaller som dekomponerer i vann.

Magnesiumhydroksyd, Mg(OH)₂, kan felles som et tungt løselig bunnfall når vannløsninger av magnesiumsalter tilsettes hydroksydioner eller dannes når magnesiumoksyd reagerer med vann. Hydroksydet har en betydelig mer molekylær karakter enn hydroksydene av de tyngre jordalkalimetallene, som alle er atskillig mer løselige i vann. Det er også en mye svakere base enn dem, men det har ingen sure egenskaper og er ikke amfotert som berylliumhydroksydet. Det krystalliserer i fargeløse, heksagonale plater og kan "brennes" til magnesiumoksyd ved temperaturer over 350 ºC.

Magnesiumkromitt, MgCr₂O₄, er et dobbeltoksyd av spinelltypen, mørkrgrønne til røde kubiske krystaller som er uløselige i vann.

Magnesiumkromat, MgCrO₄, danner rombiske eller trikline krystaller som løses lett i vann og fås fra vannløsning med 7 molekyler krystallvann.

Magnesiummolybdat, MgMoO₄, danner gule, rombiske krystaller som løses lett i vann.

Magnesiumwolframat, MgWO₄, er fargeløst, krystalliserer monoklint og er uløselig i vann, men dekomponerer i syrer.

Magnesiumpermanganat, Mg(MnO₄)₂, danner mørkt purpurrøde krystaller som løses meget lett i vann og fås fra vannløsning med 6 molekyler krystallvann.

Magnesiumortoborat, Mg₃(BO₃)₂, felles ved blanding av løsninger av f.eks. natriumborat og magnesiumklorid. Det er uløselig i vann. Metaboratet, Mg(BO₂)₂, krystalliserer hydratisert med forskjellige mengder krystallvann. De forskjellige hydratene er uløselige i kaldt vann, men kan løses i noen grad i varmt.

Magnesiumaluminat, MgAl₂O₄, er ikke et ionisk aluminat, men et dobbeltoksyd som danner fargeløse, kubiske krystaller i ren tilstand og finnes i naturen som spinell. Det har høyt smeltepunkt, 2135 ºC og er uløselig i vann og de fleste andre stoffer, det løses bare tungt i svovelsyre og fortynnet saltsyre. Spinellstrukturen er en av de mest fundamentale i mineralriket, hvor det enten er plass til ett toverdig og to treverdige metallioner i tillegg til oksygenet eller en annen kombinasjon med ett atom av ett slag og to atomer av et annet slag. Krystaller med spinellstruktur kan ha elektriske egenskaper som er sårbare for temperatur eller fuktighet, og en del forskjellige kunstige spineller brukes derfor i detektorer.

Magnesiumkarbonat, MgCO₃, felles med 5, 3 eller 1 molekyl krystallvann når vannløsninger av magnesiumsalter tilføres et stort overskudd av karbonationer eller karbondioksyd. Ved mindre overskudd dannes hydratiserte blandkrystaller av karbonat og hydroksyd (basisk karbonat), som i nyere tid har vært kjent som magnesia alba, men i eldre tid var dette navnet på karbonatet. Alle er snøhvite, faste stoffer som er tungt løselige i vann, men de basiske karbonatene løser seg mye lettere i syrer enn det rene karbonatet, som karakteristisk bare reagerer langsomt med syrene.

Magnesium løser seg i eddiksyre og mange andre organiske syrer og danner salter som gjerne er hvite og lettløselige i vann. Men saltene av de tyngre fettsyrene (magnesiumsåper) er like tungt løselige i vann som de tilsvarende kalsiumsaltene. Oksalatet er også tungtløselig i vann, men løses bedre enn kalsiumoksalatet. Tartratet løses i vann, men ikke spesielt godt.

Magnesiumsilikater er utbredt i naturen. De enkleste er ortosilikatet, naturlig forsteritt, Mg₂SiO₄, hvite, rombiske krystaller som er uløselige i vann og smelter ved 1890 ºC, og metasilikatet, naturlig klinoenstatitt, MgSiO₃, hvite, monokline krystaller som er uløselige i vann. Den vanlige rombiske enstatitten dannes i naturen ved høyere temperatur og trykk.

Det hvite germanatet, Mg₂GeO₄, er tungt løselig i vann, men løses i syrer.

Magnesium løses lett i salpetersyre til magnesiumnitrat, Mg(NO₃)₂, som løses meget lett i vann og krystalliserer fra vannløsning med forskjellige mengder krystallvann. Magnesiumnitritt, Mg(NO₂)₂, er også vannløselig.

Magnesium eller magnesiumhydroksyd reagerer også med fosforsyre til ortofosfat, Mg₃(PO₄)₂, som også kan felles fra vannløsning ved å tilsette fosfationer til en magnesiumløsning. Det vannfrie fosfatet er nærmest uløselig i vann og har et høyt smeltepunkt (1184 ºC), men fra vannløsning kan det dannes forskjellige hydrater med en liten grad av vannløselighet. Det meste av krystallvannet avgis ved oppvarming til 100 ºC. Magnesiummonohydrogenfosfat, MgHPO₄, har en betydelig vannløselighet og krystalliserer fra løsning med 7 molekyler krystallvann. 4 av disse avgis ved oppvarming til 100 ºC, resten ved 205 ºC. Magnesiumpyrofosfat, Mg₂P₂O₇, fås som fargeløse, monokline krystaller som er uløselige i vann ved sterk oppvarming av magnesiumhydrogenfosfat. Magnesiumfosfitt, MgHPO₃, har omtrent samme vannløselighet som hydrogenfosfatet og kan fås fra vannløsning med 3 molekyler krystallvann. Magnesiumhypofosfitt, Mg(H₂PO₂)₂, er derimot lett løselig i vann og krystalliserer fra løsning med 6 molekyler krystallvann.

Magnesiumsulfat, MgSO₄, kan lages ved reaksjon mellom svovelsyre og magnesiumoksyd. Det vannfrie sulfatet er et hvitt pulver. Det er løselig i vann i motsetning til sulfatene av de tyngre jordalkalimetallene og gir løsningene en bitter smak. Det krystalliserer fra vannløsning med forskjellig antall molekyler krystallvann utfra temperaturen av vannløsningen. Over 68 ºC fås et monohydrat (1 molekyl) som finnes i naturen som kieseritt, mellom 48,3 og 68 ºC fås et heksahydrat (6 molekyler) som finnes i naturen som heksahydritt, mellom 1,8 og 48,3 ºC fås et heptahydrat (7 molekyler) som finnes i naturen som epsomitt og forhandles som epsomsalt, bittersalt eller engelsk salt, og hvis man er tålmodig nok til å la vannet fordampe ved temperaturer under 1,8 ºC får man et dodekahydrat, med 12 molekyler krystallvann. Ved henstand i normal fuktig luft tar monohydratet opp vann og går over til heptahydratet. Heptahydratet er stabilt i fuktig luft, men forvitrer i tørr luft til mindre vannrike hydrater. I naturen finnes forøvrig ogdå pentahydrat, såkalt pentahydritt, tetrahydrat, som kalles starkeyitt, og dihydrat, som heter sanderitt.

Magnesiumsulfitt, MgSO₃, løses ikke spesielt godt i vann. Det krystalliserer fra vannløsning som hvite, rombiske eller heksagonale krystaller med 6 molekyler krystallvann, som de mister ved oppvarming til 200 ºC.

Magnesiumtiosulfat, MgS₂O₃, løses som sulfatet meget lett i vann. Det krystalliserer fra vannløsning som fargeløse, rombiske prismer med 6 molekyler krystallvann. 3 av disse kan fjernes ved oppvarming til 170 ºC.

Magnesiumselenat, MgSeO₄, er meget lett løselig i vann og fås fra vannløsning i form av fargeløse, monokline krystaller med 6 molekyler krystallvann.

Magnesiumklorat, Mg(ClO₃)₂, er lett løselig i vann og krystalliserer fra vannløsning som hvite, rombiske nåler med 6 molekyler krystallvann.

Magnesiumperklorat, Mg(ClO₄)₂, er lettløselig i vann, sterkt hygroskopisk og et effektivt tørkemiddel.

Magnesiumbromat, Mg(BrO₃)₂, er lett løselig i vann og krystalliserer fra vannløsning som hvite, kubiske krystaller med 6 molekyler krystallvann.

Magnesiumjodat, Mg(IO₃)₂, er lett løselig i vann og krystalliserer fra vannløsning som hvite, monokline krystaller med 4 molekyler krystallvann.

Det er kjent en del tiosalter av magnesium, f.eks. tiotelluritt, Mg₃TeS₅, blekgule, krystallinske masser som er løselige i vann og alkohol.

Magnesium angripes av alle halogenene ved romtemperatur, men magnesiumhalogenider fås renest ved å redusere kvikksølvhalogenider med magnesium i kokende eter. De er sterkt hygroskopiske og danner lett hydrater. Fluoridet er tyngre løselig i vann enn fluoridene av de tyngre jordalkalimetallene mens de andre halogenidene er lettere. Over kokepunktet opptrer de som molekyler, som er lineære for kloridet, bromidet og jodidet, mens fluoridet har en vinkel på ca. 160 º.

Magnesiumfluorid, MgF₂, felles som fargeløse til blekfiolette tetragonale krystaller ved tilsetning av fluoridioner til en løsning med magnesiumioner. Krystallene har gode fluorescensegenskaper. Det dannes også forskjellige fluoridkomplekser, f.eks. det hvite, lett vannløselige fluorosilikatet, MgSiF₆, som krystalliserer fra løsning med 6 molekyler krystallvann. Dette krystallvannet fjernes ved oppvarming til 120 ºC.

Magnesiumklorid, MgCl₂, fås som heksahydrat ved inndamping av en løsning av magnesiumoksyd eller hydroksyd i saltsyre. Vannfritt klorid er vanskelig å lage. Ved oppvarming av heksahydratet fås bare et oksyklorid, Mg₂OCl₂. Men det kan gjøres ved å varme det opp i hydrogenkloridatmosfære eller ved å varme opp magnesiumoksyd i en klorstrøm med karbon som reduksjonsmiddel, eller ved reaksjon mellom ammoniumklorid og en løsning av magnesium i flytende ammoniakk. Det fås også som biprodukt ved reduksjon av klorider med magnesium. Det smaker bittert og løser seg i vann med nøytral reaksjon. Det er også sterkt hygroskopisk, derfor er det viktig å rense koksalt for magnesium, siden magnesiumkloridet eller vil tiltrekke seg fuktighet og får saltet til å klumpe seg.

Magnesiumbromid, MgBr₂, fås som heksahydrat ved inndamping av en løsning av magnesiumoksyd eller hydroksyd i en hydrogenbromidløsning og likner også ellers mye på kloridet.

Magnesiumjodid, MgI₂, fås som oktahydrat, MgI₂.8H₂O, ved inndamping av en løsning av magnesiumoksyd eller hydroksyd i en hydrogenjodidløsning og likner også ellers mye på kloridet og bromidet.

Ved sammensmelting kan det dannes ekte halogenidkomplekser med magnesium i anionet som ikke er kjent for de tyngre jordalkalimetallene, f.eks. CsMgCl₃. Magnesiumhalogenider kan også danne komplekser med forskjellige organiske løsningsmidler.

Det kan dannes en rekke halogenidkomplekser også med magnesium som kation, f.eks. det heksagonale kloropalladatet, MgPdCl₆.6H₂O, det gule, trigonale kloroplatinatet, MgPtCl₆.6H₂O, det trikline klorostannatet, MgSnCl₆.6H₂O, det trigonale bromoplatinat, MgPtBr₆.12H₂O.

Analyse:

Magnesiumioner i løsning kan felles ganske selektivt ved tilsetning av magneson, også kjent som azofiolett eller paranitrobenzen-azoresorcinol (4-[(4-nitrofenyl)azo]-1,3-benzendiol, NO₂C₆H₄N:NC₆H₃(OH)₂), og gir et karakteristisk kornblått bunnfall. Kvalitativ påvisning kan også gjøres i en løsning som andre metaller enn alkali- og jordalkalimetaller er felt ut fra ved å tilsette løsningen ammoniumsulfat og ammoniumoksalat for å felle kalsium og barium og så dinatriumhydrogenfosfat og ammoniakk slik at det felles hvitt, krystallinsk magnesiumammoniumfosfathydrat, MgNH₄PO₄. Ved å gløde bunnfallet fås magnesiumpyrofosfat, Mg₂P₂O₇, som kan veies for kvantitativ bestemmelse.

Varm opp en mistenkt magnesiumprøve, fukt den etter avkjøling med en løsning av koboltnitrat og glød den igjen. En rosa farge påviser magnesium.

Som beryllium gir ikke magnesium noe flammespektrum, fordi det dannes oksyder som ikke er flyktige nok til å gi noen nevneverdig gasskonsentrasjon i en bunsenflamme, men bue- og gnistspektrene kan brukes til analyse.

I flammeprøver får magnesiumforbindelser som ikke smelter under flammetemperaturen en sterk glød som er karakteristisk for magnesium, men også for kalsium, strontium, cerium, zirkonium og sink.

Magnesium egner seg meget godt for nøytronaktivering, siden 27-isotopen med halveringstid 9,46 minutter har meget sterke og karakteristiske gammalinjer.

Fremstilling:

Magnesium i sjøvann kan felles som hydroksyd ved tilsetning av kalsiumoksyd. Hydroksydet filtreres fra og glødes til oksyd, som briketteres med kullpulver og magnesiumkloridløsning og oppvarmes i klorstrøm i sjaktovner ved 800 ºC. Resultatet er smeltet magnesiumklorid som overføres direkte til elektrolyseovnene, hvor elektrolysen utføres med en spenning på ca. 6 volt og med grafittanoder og stålkatoder. Ovnene holder en temperatur på 700-750 ºC, over smeltepunktet for magnesium, og metallet, som er lettere enn saltsmelten, flyter oppå og kan suges opp i vakuumbeholdere.

Magnesium i dolomitt eller magnesitt kan overføres til magnesiumklorid for elektrolyse ved å brenne det og behandle det med en magnesiumkloridlut slik at det dannes oksyklorid. Oksykloridet blandes med kullpulver og varmes opp i form av briketter i klorstrøm slik at det dannes en kloridsmelte. Magnesium kan også lages ved reduksjon med ferrosilisium, Pidgeon-prosessen, hvor brent dolomitt og ferrosilisium blandes til briketter og oppvarmes til 1200 ºC i stålretorter i vakuum. Magnesiumet unnslipper som damp og fortettes i kjøledelen av retorten.

Hvis man bruker dolomitt CaMg(CO₃)₂, som råstoff for magnesiumproduksjonen kan man bruke sjøvann i kombinasjon. Først kalsineres (brennes) dolomitten til kalsiummagnesiumoksyd, CaMgO₂, deretter helles sjøvann over det pulveriserte oksydet. Siden magnesiumhydroksyd er betydelig vanskeligere å løse enn kalsiumhydroksyd vil kalsium i oksydet byttes ut med magnesiumet i sjøvannet, slik at man får et forholdsvis rent magnesiumhydroksyd. Norsk Hydro har lenge vært Europas største magnesiumprodusent med denne metoden.

I laboratoriet kan magnesium gjerne fremstilles ved elektrolyse av en vannløsning, f.eks. av magnesiumklorid.

Demonstrasjonsforsøk:

Det klassiske demonstrasjonsforsøket med magnesium er avbrenning av magnesiumbånd. Bånd av opptil 1 mm tykkelse, 1/2 cm bredde og 2-4 cm lengde er fine å bruke. Spon og pulver kan også brukes, men merk at forbrenningen av pulver gjerne er eksplosiv, litt avhengig av kornstørrelsen. Produktet er et hvitt pulver. Rør det ut i rent vann og registrer at du får basisk reaksjon.

Legg en liten haug magnesiumpulver på en asbestplate og varm den opp med en bunsenbrenner nedenfra. Magnesiumet reagerer med lufta til et gulaktig pulver. Hell litt vann over pulveret. Hva lukter det? Hva har egentlig skjedd?

La litt krystallisert magnesiumklorid flyte ut i litt vann slik at det dannes en tyktflytende væske. Rør så mye brent magnesiumoksyd ut i små porsjoner at du får en masse som kan knas. Du har laget magnesiakitt, som kan brukes til kitt, fugemasse, figurforming og liknende.

Det kan også være nyttig å vise fram forskjellige magnesiumforbindelser som er i vanlig husholdningsbruk og fortelle eller demonstrere hva som kan gjøres med dem. For eksempler, se under "utnyttelse." Vis også legeringer og ting som kan lages av dem. Ta en tur til en fabrikk hvor man støper eller presser med magnesium. Vis fram støpesanden hvis det er olivinsand som brukes.

Noen viktige forbindelser:

Magnesiumsulfat-heptahydrat, epsomsalt, bittersalt eller engelsk salt. Fargeløse rombiske eller monokline krystaller, tetthet 1,68 g/cm³, avgir 6 vann ved 150 ºC, resten ved 200 ºC. Løses lett i vann, 2,9 mol/l ves 20 ºC, 3,7 ved 40 ºC, tungt løselig i alkohol og glyserol. Finnes i naturen som epsomitt. Stabilt i fuktig luft, men forvitrer til mindre vannrike former i tørr luft.

Magnesiumoksyd, magnesia, bitterjord, talkjord, brent magnesia, magnesia usta eller etsmagnesia. Hvitt, kubisk krystallinsk pulver. Tetthet 3,58 ved 25 ºC. Smeltepunkt 2852 ºC, kokepunkt 3600 ºC. Tungt løselig i vann, 0,000154 mol/l i kaldt vann, 0,00213 mol/l ved 80 ºC. Løses i syrer og ammoniumsalter, uløselig i alkohol. Finnes i naturen som periklas.

Magnesiumkarbonat, magnesia alba, hvite trigonale krystaller med tetthet 2,958 g/cm³. Begynner å dekomponere ved 350 ºC og avgir alt karbondioksydet ved 900 ºC. Tungt løselig i vann, 0,00126 mol/l. Løses i syrer, men bare langsomt, og avgir ikke karbondioksyd ved brusing som kalsiumkarbonatet. Løses også i vann med løst karbondioksyd. Uløselig i aceton og ammoniakk. Finnes i naturen som magnesitt og i hydratisert form som barringtonitt (dihydrat), nasquehonitt (trihydrat) og lansforditt (pentahydrat).

Magnesiumklorid, hvite glinsende heksagonale krystaller med tetthet 2,316-2,33 g/cm³, smeltepunkt 714 ºC og kokepunkt 1412 ºC. Løses lett i vann, 5,697 mol/l ved 20 ºC og 7,63 mol/l ved 100 ºC. 0,777 mol/l løses i alkohol ved 20 ºC. Heksahydratet finnes i naturen som bischofitt.

Magnesiumaluminiumoksyd, magnesiumaluminat, spinell, fargeløse, kubiske krystaller, tetthet 3,6 g/cm³, smeltepunkt 2135 ºC. Uløselig i vann, tungt løselig i svovelsyre, meget tungt løselig i fortynnet saltsyre, uløselig i salpetersyre.

BIOLOGI
Magnesium er uunnværlig for alle planter og dyr. For de grønne plantene er metallet spesielt viktig på grunn av fotosyntesen som er avhengig av klorofyll, et porfyrinmolekyl som komplekserer et magnesiumion på samme måte som hemet i hemoglobinet komplekserer jern. Uten fotosyntesen ville Jorda vært en øde og gold planet med noen få mikroorganismer i vannpytter her og der. Fotosyntesen er opphavet til nesten alt karbonet som livet består av ved at den binder karbondioksydet i lufta. Et tre trekker litt vann og noen næringssalter ut av jorda, mens resten, for en stor del cellulose og lignin, tas fra lufta. Dyr får det meste av kroppen sin ved å spise planter eller andre dyr som har spist planter.

Magnesium ble funnet i planteaske som kaliumet var vasket ut av allerede i 1759. Nokså rent klorofyll ble fremstilt av forskjellige planter første gang i 1906 av Richard Willstätter, som fant et innhold på 1,67 % magnesium. For rent klorofyll a regner vi i dag 2,7636 %.

Det er Sola som gjennom fotosyntesen gir opphav til praktisk talt all tilgjengelig biologisk energi på denne planeten. I grønne planter foregår fotosyntesen i kloroplaster, rundt 5 mikrometer store spesialiserte celledeler som i likhet med mitokondriene hvor oksygenforbrenningen foregår har eget DNA og antakelig stammer fra encellede organismer som er blitt inkorporert av plantene en gang i løpet av evolusjonshistorien. Som mitokondriene har de også to omsluttende membraner, en ytre og en indre og et mellomrom mellom dem. I det indre ligger det thylakoide membransystemet, masser av små flattrykte sekker som er stablet oppå hverandre omtrent som i tappene i øyet. Noen steder er det tverrforbindelser mellom to av stablene. Thylakoidene består av omtrent like mye protein som fettstoff. Nesten halvparten av fettstoffet er galaktolipid, hvor den vannkjære delen er sukkerarten galaktose. Et kvant lys skinner inn på kloroplasten og treffer en thylakoidsekk hvor den absorberes av et molekyl klorofyll. Klorofyllet som er avbildet her kalles klorofyll a. Det finnes også en type b som bare avviker fra a ved at metylgruppen øverst til høyre på figuren er byttet ut med aldehyd. Forøvrig er det mest upolare grupper som ikke liker seg sammen med vann. Det er to estergrupper, en metylester og en ester av en lang isoprenkjede som gjør molekylet ekstra vannavstøtende. Klorofyllmolekylet har som mange andre molekyler med alternerende dobbelt- og enkeltbindinger sterke absorpsjonsbånd i den synlige delen av lysspekteret, som "tilfeldigvis" også er den delen av sollyset som best trenger gjennom atmosfæredypet. Klorofyll a og b absorberer i hvert sitt område av spekteret, a for en stor del i det røde og b i det blå, mens det grønne for en stor del er udekket. Derfor ser ting som inneholder klorofyll, som løv, barnåler, kaktusskinn og alger grønne ut hvis de ikke også inneholder andre sterke pigmenter, og klorofyllet har også på norsk vært kalt bladgrønt, en direkte oversettelse av det greske klorofyll. Ekstinksjonskoeffisienten for klorofyllene, et mål for absorpsjonsevnen, er på det maksimale 100000 pr. cm og mol, noe av det høyeste som er målt for en organisk forbindelse.

Thylakoidene inneholder masser av klorofyllmolekyler for at absorpsjonen skal bli best mulig, men bare noen få av dem ligger i nærheten av enzymer som kan bruke den innfangne energien til å starte sukkerproduksjonen. I løpet av brøkdeler av et nanosekund hopper energien fra det ene klorofyllmolekylet til det andre til det når et slikt reaksjonssenter. Det er to typer slike reaksjonssentre. Begge består av store proteiner som er forbundet med flere molekyler klorofyll. De kalles fotosystem I og II og har forskjellige oppgaver i fotosyntesen. Klorofyllet i reaksjonssenteret i system II har et redokspotensial på +0,8 V, og når det opptar et elektron produserer det et meget sterkt oksydasjonsmiddel som kan oksydere vann til oksygen. Noen manganatomer i reaksjonssenteret ser ut til å spille en rolle her.

Klorofyllmolekylene ligger i serie kompleksbundet til vannmolekyler ved at hydrogenatomene i vannmolekylene danner hydrogenbindinger med oksygenatomene i de to karbonylgruppene (C=O) nederst til høyre på porfyringruppen og oksygenatomet i vannmolekylet er tilsvarende tiltrukket til magnesiumatomet i et annet klorofyllmolekyl. Et molekyl klorofyll a i reaksjonssenteret til system I endrer redokspotensial fra +0,4 til -0,6 V når det absorberer en lyskvant med energi på 1,8 eV (dyprødt) eller mer, p.g.a. endringer i elektronstrukturen som innebærer at det dannes ustabile mellomprodukter, f.eks. ved at en av bindingene i vannmolekylet brytes av lyskvanten. Dette gjør det i stand til å overføre et elektron til et molekyl av jernsulfidproteinet ferredoksin som er bundet til fotosystemproteinet. Elektronet går derfra videre til ferredoksinmolekyler som er løst i plasmaet og reduserer der karbondioksyd til glukose gjennom en flertrinns, enzymkatalysert reaksjonskjede.

Tropiske planter, som f.eks. sukkerrør, har bedre lystilgang enn andre, og utnytter dette med en såkalt C4-syklus i spesielle mesofyll-celler som speeder opp fotosyntesen ved å transportere karbondioksyd via mellomledd til Calvin-syklusen i kloroplastene. Men C4-syklusen er energikrevende, tropiske C4-planter bruker 67 % mer energi til å danne et molekyl glukose enn de andre (C3-plantene), som derfor har en fordel der det ikke er så mye lys.

Samtidig avgir system II det opptatte elektronet og produserer et svakt reduksjonsmiddel og system I får erstattet det tapte elektronet sitt når det produserer et svakt oksydasjonsmiddel, og disse to produktene går sammen om å produsere ATP (adenosintrifosfat) til plantens øyeblikkelige energibehov. Drivkraften for denne ATP-produksjonen er pH-senkningen som oppstår inne i thylakoidsekkene på grunn av de H⁺-ionene som frigjøres under oksydasjonen av vannet. Elektroner går fra system II til system I gjennom et bundet molekyl plastokinon til en kjede av løste plastokinonmolekyler i plasmaet og overføres til cytokrom b559 på system I, som gir det videre til cytokrom c552. Disse cytokrom-molekylene er proteiner som inneholder kompleksert jern og tar opp elektroner på jernionet. Derfra går elektronet videre til plastocyanin, et protein som har kompleksert et kobberatom og kan befordre et elektron ved å redusere kobberet fra to- til enverdig. Plastocyaninet overfører så elektronet til klorofyll.

Når det er liten tilgang til karbondioksyd opererer fotosystem I alene og overfører elektronet fra det bundne ferredoksinet til nok et cytokrom, b563, som det går videre fra til cytokrom 552 og gjennom den samme kjeden til klorofyll. Her produseres det ikke noe oksygen og sukker, men det dannes ATP når elektronene passerer gjennom kjeden.

Selv om planter har stort behov for magnesium vil jordsmonnet vanligvis inneholde rikelig med magnesiumioner, men ved ubalansert kaliumgjødsling, f.eks. i private hager, kan det oppstå magnesiummangel. Symptomer er klorose (lyse flekker) eller nekrose (døde flekker) på bladene.

For oss dyr er magnesium like uunnværlig, spesielt på grunn av enzymfunksjonen. Enzymer består gjerne av 3 deler, et protein, en aktiv (prostetisk) gruppe som gjerne er et vitamin, og et ion, som ofte er magnesium. Hittil er det funnet at over 300 enzymer i menneskekroppen er avhengige av magnesiumioner for funksjonene sine.

En av de viktigste delene er muskelfunksjonen. Den kraftutøvende delen av musklene består av fibre av proteinene aktin og myosin. Myosinet er utstyrt med mange små knopper som griper tak i aktinet og vrir, slipper, vender seg tilbake og griper igjen en ca. 50 ganger hver i en større muskelsammentrekning. Energien som trengs til dette får myosinet fra et molekyl ATP, som inneholder en kjede på tre fosfationer. Når det ytterste fosfationet hydrolyseres fra, frigjøres energi som brukes til vrioperasjonen. Myosin fungerer som et enzym som hydrolyserer ATPet og som hjelpemiddel til denne hydrolysen bruker det magnesiumioner.

En annen viktig funksjon av magnesium i dyreorganismene er som hjelpemiddel for ionepumpene i celleveggene. Det kan antas at mekanismen er beslektet med den i musklene, for også her består funksjonen i at proteinet hydrolyserer et ATP-molekyl og forandrer form. Formforandringen i dette tilfellet brukes til å omslutte et alkalimetallion og slippe det fritt igjen på den andre siden av membranen. Disse ionepumpene er viktige for regulering av det elektriske potensialet over celleveggen, noe som ikke minst har en viktig funksjon for nervecellene. Alkalimetallioner brukes også til å transportere forskjellige nyttige substanser gjennom spesialiserte porter som bruker osmose som drivkraft. Ionepumpene tømmer cellen regelmessig for natrium og fyller den med kalium og det osmotiske trykket fører til at natriumioner trekkes inn i cellen igjen gjennom portene sammen med de molekylene som de er spesialisert for.

Det frigjøres både kalsium- og magnesiumioner når musklene arbeider. Dette oppfattes som et hemmende signal av de enzymene som lagrer sukker som glykogen i musklene slik at de stopper lagringen og enzymer som frigjør det lagrede sukkeret til forbrenning overtar.

De viktigste kildene for magnesium i kosten er melk, grønnsaker og grønne planter. Mennesker inntar daglig ca. 250-380 mg magnesium i kosten, og et voksent menneske på 70 kg inneholder gjerne ca. 19 g magnesium. Av dette er det 37,8 mg/l i blodet, 0,07 til 0,18 vektprosent i beinbygningen, 0,059 vektprosent i leveren og 0,09 vektprosent i musklene.

Magnesiummangel ser ut til å være vanligere enn man antok før, spesielt i områder med bløtt vann. Hardt vann inneholder vanligvis mye magnesium i tillegg til kalsium. Enkelte nytelsesmidler har også en tendens til å trekke ut magnesium av kroppen, f.eks. alkohol og leskedrikker som inneholder fosforsyre, som Coca-Cola. Undersøkelser i USA tyder på at ca. 150000 dødsfall på grunn av akutt hjerte- og karsykdom kunne vært unngått årlig med magnesiumtilskudd(!)

Mangelsymtomene kan være rykninger og muskelkramper og muskelsmerter og sårhet i musklene, ryggsmerter, nakkesmerter, spenningshodepine og dårlig kjeveleddfunksjon. Noen opplever en stramming i brystet og kan få en følelse av at de ikke klarer å trekke pusten dypt, og vil kanskje stønne og sukke mye. Andre symptomer stammer fra den glatte muskulaturen (den som ikke kontrolleres av viljen), forstoppelse, kramper i urinrøret, menstruasjonskramper, vanskeligheter med å svelge, klump i halsen - spesielt i forbindelse med sukker, følsomhet for høye lyder og problemer med sterkt lys, spesielt i forbindelse med billykter, noe som kan være en ulykkesårsak. Symptomer fra sentralnervesystemet kan være søvnløshet, angst, hyperaktivitet og panikkanfall, angst for åpne plasser og premenstruelt syndrom. Fra det perifere nervesystemet kan det komme symptomer som nummenhet, ilinger og vibrasjoner. Fra hjerte- og karsystemet kan det komme hjertebank, rytmeproblemer, anginasmerter, høyt blodtrykk og hjerteklaffproblemer. Alle disse symptomene forekommer ikke sammen, og de opptrer gjerne ved forskjellig grad av magnesiummangel, men ofte kan ganske mange av dem forekomme samtidig hos en og samme pasient.

Se også http://www.healthy.net/asp/templates/article.asp?PageType=Article&ID=541

Nyere forskning tyder på at cerebral parese, som skyldes hjerneskader hos fosteret tidlig i svangerskapet, også har sammenheng med magnesiummangel hos de vordende mødrene. Se http://www.sciencenews.org/sn_arch/12_14_96/fob1.htm

Tradisjonelt har magnesiumtilskudd vært brukt mot høyt blodtrykk og kramper i forbindelse med svangerskap, men de siste årene har man begynt å studere magnesiumtilskudd i form av tabletter eller sprøyter mot akutte hjerteattakk, kronisk hjerte- og karsykdom, arytmi, sukkersyke, astma, kronisk tretthet og mye annet.

UTNYTTELSE
Magnesiummetall ble tidlig tatt i bruk i fotografien. Den eksplosive forbrenningen av magnesiumpulver ga et kortvarig, kraftig hvitt lys som ble brukt som blitzlys av fotografene de første tiårene av det 20. århundret. Standardutstyret var en V-formet list som man helte pulveret oppi. Den var gjerne montert på et stativ eller på en stang som fotografen holdt opp foran offeret. Når bildet skulle tas åpnet fotografen først lukkeren på kameraet, så ble magnesiumet antent og filmen eller den fotografiske platen eksponert. Deretter ble lukkeren lukket igjen. Det var viktig å beregne riktig mengde magnesium slik at platen ikke ble over- eller undereksponert. Det kunne gjerne forekomme ulykker med brannskader også. Etter ca. 1920 ble det vanlig å inneslutte magnesiumpulver eller tråder i glasskapsler og antenne dem med et elektrisk signal som man etterhvert klarte å synkronisere med utløsermekanismen i kameraet. Oksygenfylte blitzpærer med sammenkrøllet magnesium-ull var standardutstyr inntil ca. 1970, da utladningsblitzer med xenonlys overtok.

Rent magnesium egner seg lite til konstruksjonsmateriale, siden det ikke er spesielt sterkt og lett tar fyr av friksjonen når det bearbeides. Bruksgjenstander i magnesium blir ofte overflatebehandlet mot korrosjon, f.eks. lakkering, kromatering, gummiering. Men i våre dager har magnesium blitt uhyre populært i form av forskjellige legeringer som forbedrer styrken av metallet og gjør det mindre reaktivt. Et manganinnhold gir en gulbrun hinne av mangan-magnesiumhydroksyd som har vanskeligere for å flasse av og gir bedre beskyttelse enn den vanlige hydroksydhinnen. Lettheten gir metallet uvurderlige egenskaper som konstruksjonsmateriale i biler, tog, fly og romfartøyer. Aluminium gir bedre strekkfasthet, sink øker smidigheten og bearbeidbarheten, mangan korrosjonsbestandigheten. Andre magnesiumlegeringer med innhold av zirkonium, thorium, lantanider, silisium, litium, sølv m.m. kan ha spesielle egenskaper som f.eks. høy temperaturbestandighet og kan brukes til spesialiserte formål.

Magnesiumlegeringer har gjerne stor fasthet og seighet, de er lette å bearbeide ved skjæring, dreiing, støping og pressing. De inneholder vanligvis mer enn 90 % magnesium, og resten er ofte sink og aluminium og ikke sjelden mangan. De tidligste populære magnesiumlegeringene var de amerikanske Dow-metallene og de tyske Elektron-metallene, som fortsatt er populære, med opptil 10 % mangan, aluminium, sink, kobber, silisium, cerium eller yttrium. Presstøpte magnesiummaterialer i dag lages også ofte i AZ91, en legering med 9 % aluminium og 1 % sink. ZE41A er en annen legering som inneholder 1,25 % sjeldne jordmetaller, 1 % zirkonium og 4 % sink, og har spesielt gode mekaniske egenskaper.

Også som tilsetning til andre legeringer har magnesium utstrakt bruk. Det tilsettes til aluminium for å forbedre de mekaniske egenskapene, sveiseegenskapene og gjøre det lettere å bearbeide. Det tilsettes til støpejern for å danne grafittnoduler i jernet.

Magnesium kan også beskytte jern og stål mot rust ved at man trekker en elektrisk ledning mellom jernet og en magnesiumblokk slik at det oppstår et galvanisk element. Magnesiumet vil da gå i oppløsning mens jernet ikke blir angrepet. Metoden brukes f.eks. i skip, rørledninger og luftkondisjoneringssystemer.

Magnesium brukes også som elektroder i batterier som utnytter sjøvann som elektrolytt og skaffer energi til redningsvester, bøyer og liknende. Sjøvannsbatterier med magnesium og sølv som elektroder kan produsere energi nok til å drive fartøyer.

Metallet brukes også fortsatt som lyskilde i fyrverkeri, nødbluss og signallys, og har også vært en del brukt militært i brannbomber. Magnesiummetall brukes forøvrig som reduksjonsmiddel ved fremstilling av metaller som titan, zirkonium, hafnium, beryllium, thorium, uran m.fl., og til å rense jern og stål for svovel.

Klorofyll brukes i utstrakt grad som grønt fargestoff i matvarer (E140), bl.a. iskrem, ost, kaker, fylte kjeks, hermetisk frukt og grønnsaker, sukkertøy, saft og brus samt i kosttilskudd og konditorfarge.

Magnesiumkarbonat, eller magnesitt, MgCO₃, ble gammel tid omtalt som magnesia alba, men denne betegnelsen har i nyere tid mest blitt brukt om forskjellige vandige, basiske magnesiumkarbonater som har vært i handelen. Generelt har magnesiumkarbonatet fra oldtiden vært brukt i hvitfarge og til behandling av overskudd av magesyre. Samme bruk har det faktisk fortsatt, men det brukes også til sårbehandling, som middel mot syre- og arsenikkforgiftning, i tannpasta, pussemidler og pudder, som fyllstoff i farger, papir, gummi og plast, for klaring av væsker, som ildfast materiale m.m. I ernæringsindustrien brukes det som pH-regulerende middel og hevemiddel (E504).

Magnesiumstearat, (C₁₇H₃₅COO)₂Mg, brukes som middel mot klumper i næringsmidler og som hjelpestoff i tabletter (kode 572).

Magnesiumlaktat, (CH₃CHOHCOO)₂Mg, og magnesiumsulfat brukes som magnesiumtilskudd ved alvorlig magnesiummangel.

Magnesiumglukonat, (CH₂OH(CHOH)₄COO)₂Mg, brukes som emulgator i næringsmiddelindustrien (kode 580).

Syntetiske magnesiumsilikater brukes i Norge som overflatebehandlingsmiddel i matvarer, i andre land også som tabletteringshjelpestoff og middel mot klumping (E553a). Naturlig talk, Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂, kan males opp til talkum, som har samme bruksområder (E553b). Det er et krav at talken ikke inneholder asbest. Talkum har lenge vært brukt i hudpleie og kosmetikk m.m. og dessuten brukes det i keramikk, som fyllstoff i maling, papir, gummi, asfalt, plast, polermidler, insektmidler og tekstiler.

Serpentinstein poleres og brukes til fliser og andre former for prydstein.

Asbest er fiberaktige varianter av krysotil, Mg₃Si₂O₅(OH)₄, eller visse amfibolmineraler som aktinolitt-tremolitt. Drt brukes i utstrakt grad som varmeisolasjonsmateriale og til brannsikre gjenstander. Det er de siste årene funnet at asbestfibre i luft kan gi lungekreft, og derfor må asbestmaterialer underlegges betydelige sikkerhetstiltak.

Olivin, (Mg,Fe)₂SiO₄, brukes nedknust som støpesand (ikke minst til støping av magnesiumprodukter) og til sandblåsing for å unngå silikoserisikoen ved kvartssand. Svært mye olivinsand går med til bearbeiding av slagg i metallurgien. Andre produkter er mineralull, ballast og isolasjonsmateriale, bl.a. for undervannsrør og -kabler. Magnesiumrik olivin har et smeltepunkt på 1890 °C og brukes ved fremstilling av ildfaste materialer av forskjellig slag, f.eks. sintrede og kjemisk bundne stein, kitt og pasta. Olivin brytes til slike formål i Norge av A/S Olivin i Åheim på Sunnmøre, som er verdens største produsent av olivinprodukter.

Biotittglimmer brukes som isolasjonsmateriale og i visse høytemperaturmaterialer.

Granater er harde og brukes i nedknust tilstand som slipemiddel.

Magnesiumoksyd, magnesia, magnesia usta, bitterjord, MgO, brukes som ildfast materiale (magnesiastein) i forskjellige ovner i hjem og industri og i laboratorieutstyr som rør, digler, skip o.l. Materialet er smeltet eller sintret magnesiumoksyd. Det brukes også til å lage magnesiasement (se under magnesiumklorid), som isolasjonsmateriale, ved vulkanisering av gummi, tilsetning til gjødselstoffer og mot syreforgiftning og har i århundrer vært standardmidlet mot overskudd av magesyre, men medisinsk brukes i dag mest magnesiumkarbonat. Som tilsetningsstoff i preparater brukes det for å nøytralisere sure bestanddeler og som tabletteringshjelpemiddel (E530). For utnyttelse av furu- og løvtrær i sulfittcelluloseindustrien brukes en del magnesia i stedet for kalk i kokesyre.

Magnesiumperoksyd, MgO₂, brukes i blanding med magnesiumoksyd som blekemiddel og antiseptikum.

Magnesiumhydroksyd, Mg(OH)₂, brukes som syrenøytraliserende middel ved overskudd av magesyre, gjerne i blanding med magnesiumkarbonat og aluminiumhydroksyd.

Magnesiumsulfat, MgSO₄, har siden 1600-tallet vært brukt i form av heptahydratet, MgSO₄.7H₂O, bittersalt, epsomsalt eller engelsk salt, som avførings- og sårbehandlingsmiddel. Senere har det også vært brukt til behandling av bomull og silke, til impregnering av brannsikre tekstiler, til justering av vannkvaliteten i mineralvann (E518), i badesalt, i avføringsmidler, i kraftfôr og fôrgjær, som fyllstoff for papir, beisemiddel i fargerier, middel mot kramper og høyt blodtrykk under svangerskap, mot kronisk alkoholisme m.m.

Vannfritt magnesiumnitrat, Mg(NO₃)₂, og flere andre vannfrie magnesiumsalter er sterkt vanntiltrekkende og brukes som tørkemidler. Magnesiumperklorat, Mg(ClO₄)₂, brukes som tørkemiddel enten i vannfri form (anhydron) eller som trihydrat (dehydritt).

Magnesiumklorid, MgCl₂, brukes som impregneringsmiddel for tre, f.eks. jernbanesviller, som støvbindingsmiddel på veiene, som antifrostmiddel, brannslokkingsmiddel, bestanddel av appretur, som tilsetning til ull og bomull, næringsstoff i mineralvann (E511) m.m., men først og fremst som bestanddel av magnesiasement og sorelsement.

Ved å røre ut magnesiumoksyd i en magnesiumkloridløsning fås en grøt som etterhvert stivner til en steinhard masse av et ikkestøkiometrisk vandig, basisk magnesiumklorid og kan brukes som bindemiddel i seg selv eller ved tilsetning av nøytrale fyllstoffer som sagmugg, tremel, høvelspon, korkpulver, asbest, kiselgur o.l. pluss fargestoff til å lage kunstig stein og fliser, fugefrie gulvbelegg eller liknende (xylolitt, kunstmarmor).

Magnesittbelegg er fugefrie gulvbelegg av magnesiasement tilsatt tre- og korkavfall, lærmel og asbestfiber. Det er elastisk og fotvarmt og var populært i midten av det 20. århundret, men gikk av bruk fordi det tålte lite fuktighet.

Hovedkilder:

Prof.dr.phil. Haakon Haraldsen (Asch.konv.leks.5.utg.b.12)
CRC Handbook of Chemistry and Physics, 57th ed. 1976-77.
Per Kofstad "Uorganisk kjemi" Aschehoug 1979.
F. Albert Cotton & Geoffrey Wilkinson "Advanced Inorganic Chemistry" Wiley, New York 1988.
Michael Fleischer "Glossary of Mineral Species" Mineralogical Record Inc., Bowie, Maryland, 1977.
Mary Elvira Weeks "Discovery of the Elements" Journal of Chemical Education, Easton, Pennsylvania 1960.
Iwan Bolin "Kjemien i det praktiske liv" Cappelen, Oslo 1932.
http://www.Resource-World.net/Mg.htm

:-) LEF