Nos tutelles

CNRS

Nom tutelle 1

Nos partenaires

Nom tutelle 2 Nom tutelle 3

Rechercher





Accueil > Science pour tous > 2019 - Année internationale du tableau périodique des éléments > Archives des éléments présentés

Magnésium

Le magnésium est un métal alcalino-terreux, c’est un métal grisâtre, peu dense, facilement inflammable qui brûle en émettant une lueur blanche intense. On le retrouve partout : c’est le neuvième élément le plus abondant de l’univers, le huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre, le quatrième élément le plus commun de la planète, le troisième élément le plus abondant dissous dans l’eau de mer et c’est le onzième élément le plus abondant en masse dans le corps humain. A noter que sous forme ionique il joue un rôle biologique essentiel aussi bien chez les plantes que les animaux.

Étymologie  : Le nom magnésium provient du nom grec d’un district de Thessalie appelé Magnesia. Cette région était extrêmement riche en magnésium, et ce sous différentes formes.

Origine : Le magnésium est créé au coeur des étoiles par la fusion de deux atomes de carbone, qui produisent un atome de magnésium (isotope 23) plus un neutron. Le magnésium (isotope 25) peut également être produit par fusion du Néon avec l’oxygène ou du Néon avec une particule alpha (isotope 24).

Historique  : En Angleterre, Joseph Black reconnut le magnésium comme un élément en 1755, et Sir Humphry Davy isola la forme métallique pure par électrolyse en 1808 à partir d’un mélange de magnésie MgO et d’oxyde de mercure HgO.

Joseph Black (1728 – 1799) - Crédit : Blackie & Son, 1800

Le magnésium dans la vie courante  : Le magnésium est l’un des éléments constitutifs de la chlorophylle, qui catalyse la photosynthèse où il joue un rôle analogue à celui du fer dans l’hémoglobine du sang. Il joue un rôle essentiel dans le bon fonctionnement du corps humain. En effet, il est important dans la formation des os, des dents, dans la fixation du calcium, dans la lutte contre le stress et dans la transmission de l’influx nerveux. Il est donc important d’apporter aux corps les quantités indispensables en magnésium afin de ne pas avoir des carences. Le carbonate de magnésium, également appelé Magnésie, se présente sous la forme d’une poudre et est notamment très utilisé dans le domaine sportif en escalade, saut à la perche ou encore gymnastique, car il a la particularité de sécher la peau. Il joue le rôle d’anti transpirant.

Le magnésium à UTINAM  : le ciment magnésien, un matériau de construction plus respectueux de l’environnement. La fabrication mondiale de ciment est un processus qui nécessite de grandes quantités d’énergie et qui est responsable de 5 à 8 % des émissions de CO2 anthropiques. Une des solutions envisagées pour réduire l’impact environnemental des matériaux de constructions est de substituer en partie le ciment ordinaire (à base de phases calciques) par du ciment dit magnésien, c’est-à-dire, un ciment à base de silicates de magnésium. La température nécessaire pour produire ces minéraux est inférieure à 1000°C, alors que la fabrication du ciment ordinaire à partir de calcaire s’opère à 1450°C. Le coût énergétique et les émissions de CO2sont donc significativement réduits. De plus, on trouve de l’oxyde de magnésium dans les sous-produits de l’industrie métallurgique ou du charbon, qui peut être recyclé en tant que matériaux cimentaires secondaires. L’utilisation du ciment magnésien comme alternative durable au ciment ordinaire est pour l’instant peu répandue du fait d’une mauvaise connaissance des propriétés mécaniques et de durabilité du matériau ainsi qu’une cinétique de prise lente. La phase principale du ciment magnésium hydraté (M-S-H) a été synthétisée et étudiée au laboratoire. Un modèle complet du M-S-H a été proposé et permet d’offrir de nouvelles perspectives pour optimiser la formulation de ciments magnésiens.

Structure atomique du M-S-H
(Thèse E. Bernard, EMPA/IRSN/UBFC 2017)

Les astronomes d’UTINAM s’intéressent au magnésium parce que c’est un élément « alpha », produit par fusion de noyaux d’hélium. C’est un témoin de la formation stellaire : selon son abondance dans une population d’étoiles, on peut en déduire si la formation stellaire était rapide (efficace) ou lente lors de sa formation.