海水中鎂的含量是1.29g/L，僅次於氯和鈉
在陸地上，鎂的礦物主要是菱鎂礦（主要成分是MgCO3）。煅燒菱鎂礦可以得到氧化鎂，再加工成鎂。用這種方法制得的氧化鎂，純度不高，還要消耗大量的能源，並且汙染環境。如果能從海水中提取鎂，不僅可以得到高純度的鎂，而且能耗低、沒有汙染。所以海水提鎂在本世紀40年代開創以來，發展極快。目前世界上生產的鎂已有60％取自海水中。
那麼，鎂是怎樣的一種金屬呢？怎樣從海水中提取鎂？從海水中提鎂的化學原理和方法對我們有什麼啟示呢？
鎂和海水提鎂
鎂和鎂的化合物 鎂是現有最輕的結構金屬。它在製取高強度的輕合金中有重要的地位。例如，一種含鎂80％（還含有鋁、銅、錫、錳、鈦等元素）的合金，密度只有1.8g/cm3，不足鋼鐵的1/4，卻有鋼鐵的強度，是製造汽車、飛機、火箭的重要材料。
鎂原子容易失去最外層的兩個電子，變成鎂離子（Mg2+）。因此，鎂的還原性較強，可以用作冶煉一些金屬的還原劑。例如，四氯化鈦就是用鎂來還原成鈦的。鎂在空氣裡點燃，放出大量的熱，產生耀眼的白光。利用這個性質，鎂可以用來製造照明彈等。
氧化鎂是白色粉末，味苦，俗稱苦土。土壤裡含有少量氧化鎂，因此它有苦味。氧化鎂是離子化合物，熔點高達2800℃，在高溫下仍十分穩定，因此是優良的耐火材料。上海寶山鋼鐵廠所用的耐火材料，要求氧化鎂的純度在98％以上。氧化鎂在製造水泥、紙漿、醫藥、精煉石油和橡膠工業中也有許多用途。
鎂鹽的種類很多，有的很有實用價值。例如，運動員用來擦手的白色粉末，就是有很強吸溼能力的碳酸鎂。硫酸鎂是瀉鹽，可以醫治便秘和驅除蛔蟲。
海水提鎂海水是含有多種離子的混合溶液，其中陽離子有鈉離子、鉀離子和鎂離子等。海水提鎂，就是要把鎂離子跟其他陽離子分離開來。利用離子反應生成難溶物質，可以使某些離子從溶液中析出。那麼，能不能向海水中加入一種離子，使鎂離子變成沉澱析出，而其他的陽離子仍留在海水中呢？
【實驗3－1】氯化鎂、氯化鈉跟鹼溶液的反應
在兩支試管裡分別加入3mL氯化鎂溶液和氯化鈉溶液。再分別加入1mL氫氧化鈉溶液，觀察發生的現象。用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液，重複做上述實驗。
由實驗知道，在氯化鈉溶液中加入氫氧化鈉溶液或石灰水，都不發生明顯的變化。而在氯化鎂溶液中加入氫氧化鈉溶液或石灰水，都生成白色沉澱，這種沉澱是氫氧化鎂。反應的化學方程式是
MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
氯化鈉和氯化鎂都是電解質，它們的溶液中分別有鈉離子和鎂離子，這跟在海水中存在的形式一樣。因此，向海水中加入鹼溶液，鎂離子也能轉變成氫氧化鎂，從而跟其他陽離子分離。海水提鎂用的鹼是廉價的石灰乳，它是利用海灘大量沉積的貝殼資源（主要成分是CaCO3），經煅燒成生石灰再溶於水製成的。
用海水提鎂時，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氫氧化鎂的懸濁液。待沉澱沉降後取出沉澱，經洗滌後得到純度很高的氫氧化鎂。它沒有多大用途，必須使它變成有用的氧化鎂和金屬鎂。
氫氧化鎂不穩定，受熱後分解成氧化鎂和水。
Mg(OH)----MgO+H2O
要使+2價的鎂離子得到電子而還原成單質鎂，是比較困難的。如果用類似鍊鐵的方法冶煉鎂，需要很高的溫度。例如在2000℃下用焦炭還原氧化鎂，才能製得單質鎂。這樣得到的鎂常含有較多的雜質。
MgO＋C----Mg＋CO↑
因此，工業上常用電解法使鎂離子在陰極得到電子，還原成單質鎂。用電解的方法冶煉鎂，先要獲得含有鎂離子的熔融液。在鎂的化合物中，典型的離子化合物有氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂的熔點太高（2800℃），而氯化鎂的熔點要低得多（714℃）。所以人們選擇氯化鎂作為電解制取鎂的原料。
用鹽酸溶解氫氧化鎂（或氧化鎂），再使溶液濃縮，就得到氯化鎂。
Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O
在熔融的氯化鎂中有能自由移動的鎂離子。通入直流電後，氯離子向陽極移動，在陽極上失去電子，氧化成氯原子，兩個氯原子結合成1個氯分子；鎂離子向陰極移動，在陰極上得到電子，還原成單質鎂。兩個電極上發生的反應是
陽極：2Cl--2e＝Cl2↑
陰極：Mg2+＋2e=Mg
總的電解反應方程式可以表示如下：
MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
為了防止生成的鎂在高溫下被空氣中的氧氣氧化，電解時需要在特殊的真空環境下進行。
海水中鎂的含量是1.29g/L，僅次於氯和鈉
在陸地上，鎂的礦物主要是菱鎂礦（主要成分是MgCO3）。煅燒菱鎂礦可以得到氧化鎂，再加工成鎂。用這種方法制得的氧化鎂，純度不高，還要消耗大量的能源，並且汙染環境。如果能從海水中提取鎂，不僅可以得到高純度的鎂，而且能耗低、沒有汙染。所以海水提鎂在本世紀40年代開創以來，發展極快。目前世界上生產的鎂已有60％取自海水中。
那麼，鎂是怎樣的一種金屬呢？怎樣從海水中提取鎂？從海水中提鎂的化學原理和方法對我們有什麼啟示呢？
鎂和海水提鎂
鎂和鎂的化合物 鎂是現有最輕的結構金屬。它在製取高強度的輕合金中有重要的地位。例如，一種含鎂80％（還含有鋁、銅、錫、錳、鈦等元素）的合金，密度只有1.8g/cm3，不足鋼鐵的1/4，卻有鋼鐵的強度，是製造汽車、飛機、火箭的重要材料。
鎂原子容易失去最外層的兩個電子，變成鎂離子（Mg2+）。因此，鎂的還原性較強，可以用作冶煉一些金屬的還原劑。例如，四氯化鈦就是用鎂來還原成鈦的。鎂在空氣裡點燃，放出大量的熱，產生耀眼的白光。利用這個性質，鎂可以用來製造照明彈等。
氧化鎂是白色粉末，味苦，俗稱苦土。土壤裡含有少量氧化鎂，因此它有苦味。氧化鎂是離子化合物，熔點高達2800℃，在高溫下仍十分穩定，因此是優良的耐火材料。上海寶山鋼鐵廠所用的耐火材料，要求氧化鎂的純度在98％以上。氧化鎂在製造水泥、紙漿、醫藥、精煉石油和橡膠工業中也有許多用途。
鎂鹽的種類很多，有的很有實用價值。例如，運動員用來擦手的白色粉末，就是有很強吸溼能力的碳酸鎂。硫酸鎂是瀉鹽，可以醫治便秘和驅除蛔蟲。
海水提鎂海水是含有多種離子的混合溶液，其中陽離子有鈉離子、鉀離子和鎂離子等。海水提鎂，就是要把鎂離子跟其他陽離子分離開來。利用離子反應生成難溶物質，可以使某些離子從溶液中析出。那麼，能不能向海水中加入一種離子，使鎂離子變成沉澱析出，而其他的陽離子仍留在海水中呢？
【實驗3－1】氯化鎂、氯化鈉跟鹼溶液的反應
在兩支試管裡分別加入3mL氯化鎂溶液和氯化鈉溶液。再分別加入1mL氫氧化鈉溶液，觀察發生的現象。用澄清石灰水代替氫氧化鈉溶液，重複做上述實驗。
由實驗知道，在氯化鈉溶液中加入氫氧化鈉溶液或石灰水，都不發生明顯的變化。而在氯化鎂溶液中加入氫氧化鈉溶液或石灰水，都生成白色沉澱，這種沉澱是氫氧化鎂。反應的化學方程式是
MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2
氯化鈉和氯化鎂都是電解質，它們的溶液中分別有鈉離子和鎂離子，這跟在海水中存在的形式一樣。因此，向海水中加入鹼溶液，鎂離子也能轉變成氫氧化鎂，從而跟其他陽離子分離。海水提鎂用的鹼是廉價的石灰乳，它是利用海灘大量沉積的貝殼資源（主要成分是CaCO3），經煅燒成生石灰再溶於水製成的。
用海水提鎂時，先把海水抽入特大的池中，倒入石灰乳，便生成氫氧化鎂的懸濁液。待沉澱沉降後取出沉澱，經洗滌後得到純度很高的氫氧化鎂。它沒有多大用途，必須使它變成有用的氧化鎂和金屬鎂。
氫氧化鎂不穩定，受熱後分解成氧化鎂和水。
Mg(OH)----MgO+H2O
要使+2價的鎂離子得到電子而還原成單質鎂，是比較困難的。如果用類似鍊鐵的方法冶煉鎂，需要很高的溫度。例如在2000℃下用焦炭還原氧化鎂，才能製得單質鎂。這樣得到的鎂常含有較多的雜質。
MgO＋C----Mg＋CO↑
因此，工業上常用電解法使鎂離子在陰極得到電子，還原成單質鎂。用電解的方法冶煉鎂，先要獲得含有鎂離子的熔融液。在鎂的化合物中，典型的離子化合物有氧化鎂和氯化鎂。氧化鎂的熔點太高（2800℃），而氯化鎂的熔點要低得多（714℃）。所以人們選擇氯化鎂作為電解制取鎂的原料。
用鹽酸溶解氫氧化鎂（或氧化鎂），再使溶液濃縮，就得到氯化鎂。
Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O
在熔融的氯化鎂中有能自由移動的鎂離子。通入直流電後，氯離子向陽極移動，在陽極上失去電子，氧化成氯原子，兩個氯原子結合成1個氯分子；鎂離子向陰極移動，在陰極上得到電子，還原成單質鎂。兩個電極上發生的反應是
陽極：2Cl--2e＝Cl2↑
陰極：Mg2+＋2e=Mg
總的電解反應方程式可以表示如下：
MgCl2（熔融）Mg+Cl2↑
為了防止生成的鎂在高溫下被空氣中的氧氣氧化，電解時需要在特殊的真空環境下進行。