Magnesium Dow process Tamil revision notes in plain-language paragraphs: why seawater is the raw material for magnesium, precipitation of magnesium hydroxide with lime, reaction with concentrated hydrochloric acid to form magnesium chloride, evaporation to solid MgCl2, and electrolysis of molten magnesium chloride at the cathode and anode with the density reason molten magnesium floats to the surface.

A/L இரசாயனவியல் · அலகு 14 · குறு குறிப்பு (14அ)

🧠 மனப்படம்
🌊
மக்னீசியம் — டௌ முறை
Magnesium — Dow Process

1 ஏன் கடல் நீரிலிருந்து மக்னீசியம்?

மக்னீசியம் (Magnesium) இலேசான, வலிமையான ஒரு உலோகம். இது விமான உறுப்புகள், வாகனப் பாகங்கள் மற்றும் கலப்புலோகங்கள் (alloys) தயாரிப்பில் பரந்தளவில் பயன்படுத்தப்படுகின்றது. இதை கைத்தொழில் ரீதியில் உற்பத்தி செய்யும் பிரதான முறை டௌ முறை (Dow process) எனப்படும். இம்முறையில் கடல் நீர் (seawater) மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றது; ஏனெனில் கடல் நீரில் மக்னீசியம் அயன்கள் (Mg²⁺) ஓரளவு செறிவில் ஏற்கனவே கரைந்துள்ளன. வேறு எந்த உலோகத் தாதுவையும் தேடத் தேவையில்லை — கடலே ஒரு எல்லையற்ற மூலப்பொருள் ஆகும்.

2 படிமுறை 1 — வீழ்படிதல் (சுண்ணம் சேர்த்தல்)

முதலாவது படிமுறையில், கடல் நீருடன் சுண்ணம் (lime — CaO அல்லது அதன் நீர்த்த வடிவமான Ca(OH)₂) சேர்க்கப்படுகின்றது. கடல் நீரில் கரைந்துள்ள Mg²⁺ அயன்களை வீழ்படியச் (precipitate) செய்வதே இதன் நோக்கம். Mg(OH)₂ இனது கரைதிறன் பெருக்கம் (solubility product) மிகச் சிறியதாகையால், சேர்க்கப்படும் OH⁻ அயன்கள் Mg²⁺ அயன்களுடன் இணைந்து கரையாத மக்னீசியம் ஐதரொட்சைட்டு (magnesium hydroxide) வீழ்படிவைத் தோற்றுவிக்கின்றன.

Mg²⁺(aq) + Ca(OH)₂(aq) → Mg(OH)₂(s) + Ca²⁺(aq)

3 படிமுறை 2 — அமிலத் தாக்கமும் ஆவியாக்கமும்

வடிகட்டலின் (filtration) மூலம் வேறாக்கப்பட்ட Mg(OH)₂ வீழ்படிவு செறிந்த ஐதரோகுளோரிக் அமிலத்துடன் (concentrated HCl) தாக்கமுறச் செய்யப்படுகின்றது. இதன் விளைவாக மக்னீசியம் குளோரைட்டு (MgCl₂) கரைசல் தோன்றுகின்றது. இக்கரைசல் கடுமையாக வெப்பமேற்றப்பட்டு நீர் ஆவியாக்கப்படுவதன் மூலம் திண்ம MgCl₂ பெறப்படுகின்றது.

Mg(OH)₂(s) + 2HCl(aq) → MgCl₂(aq) + 2H₂O(l)

4 படிமுறை 3 — உருகிய நிலையில் மின்பகுப்பு

இறுதிப் படிமுறையில், திண்ம MgCl₂ ஒரு உருக்குக் கொள்கலனில் உருக்கப்பட்டு உருகிய நிலையில் மின்பகுப்புக்கு உட்படுத்தப்படுகின்றது. MgCl₂ இனது உருகுநிலை சுமார் 714 °C ஆகும்; எனவே கொள்கலன் 700–800 °C வெப்பநிலை வீச்சில் பேணப்படுகின்றது. மின்பகுப்பின்போது கதோட்டில் (cathode) Mg²⁺ அயன்கள் இலத்திரன்களைப் பெற்று மக்னீசியம் உலோகமாகத் தாழ்த்தப்படுகின்றன (ஒட்சிஇறக்கம்); அனோட்டில் (anode) Cl⁻ அயன்கள் இலத்திரன்களை இழந்து குளோரீன் வாயுவாக ஒட்சியேற்றமடைகின்றன.

முனைதாக்கம்விளைபொருள்
கதோட்டு (−)Mg²⁺ + 2e⁻ → Mgமக்னீசியம் உலோகம்
அனோட்டு (+)2Cl⁻ → Cl₂ + 2e⁻குளோரீன் வாயு
நினைவில் வைக்க
உருகிய Mg உலோகத்தின் அடர்த்தி (சுமார் 1.58 g cm⁻³) உருகிய MgCl₂ இனது அடர்த்தியை (சுமார் 1.68 g cm⁻³) விடக் குறைவு. ஆகவே தோன்றும் மக்னீசியம் உருகிய உப்பின் மீது மிதக்கின்றது; இதனால் அதை இலகுவாகக் கலத்திலிருந்து வெளியே எடுக்க முடிகின்றது.
பொதுவான தவறு
மக்னீசியம் பெறப்படுவது உருகிய MgCl₂ இன் மின்பகுப்பால் ஆகும்; நீர்க்கரைசலின் மின்பகுப்பால் அல்ல. நீர்க்கரைசலை மின்பகுத்தால் Mg க்குப் பதிலாக H₂ வெளிவரும் — ஏனெனில் நீர்மயச் சூழலில் Mg²⁺ஐ விட H₂O தான் எளிதாகத் தாழ்த்தப்படும்.
learn.gtdigital.tech · A/L இரசாயனவியல் · அலகு 14 கோபிரமணன் திருசெந்திவேல், MSc