Применение магния. Применение магния

Применение магния

Большое значение в органической химии имеют магнийорганические соединения, содержащие связь Mg—C. Особенно важную роль среди них играет так называемый реактив Гриньяра — соединения магния общей формулы RMgHal, где R — органический радикал, а Hal = Cl, Br или I. Эти соединения образуются в эфирных растворах при взаимодействии магния и соответствующего органического галоида RHal и используются для самых разнообразных синтезов.

Применение магния в авиации

Магний чрезвычайно легок, и это свойство могло бы сделать его прекрасным конструкционным материалом, но, увы – чистый магний мягок и непрочен. Поэтому конструкторы используют магний в виде сплавов его с другими металлами. Особенно широко применяются сплавы магния с алюминием, цинком и марганцем. Каждый из компонентов вносит свой «пай» в общие свойства: алюминий и цинк увеличивают прочность сплава, марганец повышает его антикоррозионную стойкость. Ну, а магний? Магний придает сплаву легкость – детали из магниевого сплава на 20...30% легче алюминиевых и на 50...75% – чугунных и стальных. Есть немало элементов, которые улучшают магниевые сплавы, повышают их жаростойкость и пластичность, делают устойчивее к окислению. Это литий, бериллий, кальций, церий, кадмий, титан и другие.

Порошковый магний

Но есть, к сожалению, и «враги» – железо, кремний, никель; они ухудшают механические свойства сплавов, уменьшают их сопротивляемость коррозии.

Магниевые сплавы находят широкое применение. Авиация и реактивная техника, ядерные реакторы, детали моторов, баки для бензина и масла, приборы, корпуса вагонов, автобусов, легковых автомобилей, колеса, масляные насосы, отбойные молотки, пневмобуры, фото и киноаппараты, бинокли – вот далеко не полный перечень областей применения магниевых сплавов.

Применение магния в металлургии

Сплавы на основе магния являются важным конструкционным материалом в авиационной и автомобильной промышленности благодаря их лёгкости и прочности. Цены на магний в слитках в 2006 году составили в среднем 3 долл/кг. К 2010 году цены на Мг-90 выросли до 4,6$ за кг.

Наиболее ранней областью применения металлического магния было, по видимому, использование его в качестве восстановителя. В 1965 г. Н.Н.Бекетов впервые применил магний для вытеснения с его помощью алюминия из расплавленного криолита. Этот процесс в 80-е годы прошлого века применялся промышленно на первом немецком алюминиевом заводе в Гмелингене. Несколько позже начали использовать способность порошка магния и тонкой магниевой ленты гореть ослепительно белым пламенем с выделением большого количества тепла. Это свойство магния получило применение в фотографии для моментальных съемок, а также в пиротехнике и для военных целей (для изготовления осветительных ракет). В обоих случаях магний обычно смешивается с веществами, легко отдающими кислород. Ракетный осветительный состав, например, может содержать 45% Mg, 48% NaNO3 и 7% связующего органического вещества. Наиболее важным практическим применением магния было использование его в качестве основы различных легких сплавов. Затем он стал использоваться и в других областях техники, благодаря своим специфическим физико-химическим и механическим свойствам. По мере развития металлургии магния его получали все в более чистом виде, что открывало для этого металла новые области применения.

Благодаря большому химическому сродству к кислороду магний способен отнимать его у многих оксидов, также как и хлор у хлоридов. На этом свойстве магния основана магниетермия, открытая Бекетовым как способ получения других металлов вытеснением их магнием из соединений. Она приобрела большое значение для современной металлургии. В качестве примера можно указать, что магниетермия стала основным способом в производстве таких металлов, как бериллий и титан. С помощью магниетермии были получены такие трудновосстанавливаемые металлы, как ванадий, хром, цирконий и другие. Магний используется для рафинирования вторичного алюминия от примеси магния путем переплавки металла с жидкими хлоридными флюсами, содержащими криолит. В этом случае магний из металлической фазы переходит в солевую в форме фтористого магния. Большая химическая активность магния по отношению к кислороду позволяет применять его в качестве раскислителя в производстве стали и цветного литья, а также (в порошкообразном виде) для обезвоживания органических веществ (спирта, анилина и др.). Важное значение в современной химической технологии получил синтез сложных веществ с помощью магнийорганических соединений. Таким путем был синтезирован, в частности, витамин А. Высокий электроотрицательный электродный потенциал дал возможность с большим эффектом применять магний в качестве материала для анодов при катодной защите от коррозии стальных и железных сооружений, находящихся во влажном грунте. Легкая воспламеняемость дисперсного магния и способность его гореть ослепительным белым пламенем долгое время использовалась в фотографии. Магниевый порошок стали применять также в качестве высококалорийного горючего в современной ракетной технике. Введение небольшого количества металлического магния в чугун позволило значительно улучшить его механические (в частности, пластические) свойства. Глубокая очистка магния от примесей, достигнутая в последнее время, позволила использовать его в качестве одного из компонентов при синтезе полупроводниковых соединений.

Магналий тверже и прочнее чистого алюминия, легче последнего обрабатывается и полируется. Как “магналий”, так и “электрон” на воздухе покрываются защитной окисной пленкой, предохраняющей их от дальнейшего окисления. Введение 0,05% Mg в чугун резко повышает его ковкость и сопротивление разрыву. Многие магниевые детали применяются в настоящее время в самых разных областях электротехники. Небольшой вес изделий, выполненных из магниевых сплавов, явился также важной причиной применения их для изготовления различных бытовых предметов и аппаратуры. Магниевые детали очень хорошо поглощают вибрацию. Их удельная вибрационная прочность почти в 100 раз больше, чем у лучших алюминиевых сплавов, и в 20 раз больше, чем у легированной стали. Это очень важное свойство при создании разнообразных транспортных средств. Магниевые сплавы превосходят сталь и алюминий по удельной жесткости и поэтому применяются для изготовления деталей, подвергающихся изгибающим нагрузкам (продольным и поперечным). Магниевые сплавы немагнитны, совершенно не дают искры при ударах и трении, легко обрабатываются резанием (в 6-7 раз легче, чем сталь, в 2-2,5 раза – чем алюминий). Магний и его сплавы обладают очень высокой хладостойкостью. Долгое время считалось, что область возможного применения магния ограничивается его легкой воспламеняемостью. Действительно, небольшие кусочки магния воспламеняются на воздухе при температуре 550оС. Однако изделия из магния и магний в слитках неогнеопасны, так как магний имеет очень высокую теплопроводность и нагреваемый участок детали быстро распространяет тепло по всей детали. Были даже попытки применения магния для изготовления двигателей внутреннего сгорания; в испытаниях он хорошо выдерживал тепло, но оказался недостаточно стоек к агрессивному воздействию продуктов сгорания. Поэтому магниевые поршни используются редко, в основном в гоночных машинах и в технике специального назначения. Основной недостаток магния – пониженная стойкость против коррозии. Магний сравнительно устойчив в сухом атмосферном воздухе в дистиллированной воде, но быстро разрушается в воздухе, насыщенном водными парами и загрязненном примесями, в особенности сернистым газом. Магний нестоек в очень многих веществах, так как является самым активны из конструкционных металлов. Его поверхностная активная пленка имеет пористую структуру и поэтому слабо защищает от коррозии. Магний совершенно устойчив к плавиковой кислоте и другим соединениям фтора, так как при контакте с ним образуется слой MgF2 – прочная сплошная пленка. На этом основано применение магния для изготовления тары и насосов для перекачки плавиковой кислоты. Магний стоек и при контакте с другими галогенами, причем, в отличие от алюминия, он спокойно переносит сухой хлор и стремительно разрушается во влажном. На стойкости магния в броме и иоде основано применение его для изготовления резервуаров для их хранения. Кроме того, он устойчив в бензине, керосине, смазочных маслах, жирах и т.п. и из него делают емкости для хранения нефти и нефтепродуктов и бензобаки. Поверхность магниевых сплавов защищают от коррозии нанесением слоев лака, пленкой более стойкого металла, либо электрохимической и химической обработкой, а иногда – нанесением слоев эмали. Чем чище магний, тем он устойчивее к коррозии. Это связано с тем, что он вступает в электрохимическую реакцию с крупицами практически любых других элементов, которая разрушает из двух веществ более активное. Особенно вредоносными являются примеси железа, никеля, меди, хрома, свинца, кобальта – они способствуют коррозии магния даже в очень небольших количествах: например, предельно допустимая концентрация железа в промышленно выпускаемом магнии составляет 0,01%, никеля – 0,0005%. С другой стороны, такие элементы, как марганец, цирконий, цинк, титан улучшают коррозионную стойкость магния: при добавлении к магниевому сплаву нескольких девятых процентов титана коррозионная стойкость увеличивается в 3 раза.

Магний в производстве химических источников тока

Магний в виде чистого металла, а так же его химические соединения (бромид, перхлорат) применяются для производства очень мощных резервных электрических батарей (например, магний-перхлоратный элемент, серно-магниевый элемент, хлористосвинцово-магниевый элемент, хлорсеребряно-магниевый элемент, хлористомедно-магниевый элемент, магний-ванадиевый элемент и др.) и сухих элементов (марганцево-магниевый элемент, висмутисто-магниевый элемент, магний-м-ДНБ элемент и др.). Химические источники тока на основе магния отличаются очень высокими значениями удельных энергетических характеристик и высоким разрядным напряжением.

Огнеупорные материалы с применением магния

Оксид магния MgO применяется в качестве огнеупорного материала для производства тиглей и специальной футеровки металлургических печей.

Перхлорат, Mg(ClO4)2 — (ангидрон) применяется для глубокой осушки газов в лабораториях, и в качестве электролита для химических источников тока с участием этого элемента.

Фторид MgF2 — в виде синтетических монокристаллов применяется в оптике (линзы, призмы).

Бромид MgBr2 — в качестве электролита для химических резервных источников тока.

Применение магния в военных целях

Свойство металла гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб.

Применение магния в медицине

Оксид и соли магния применяется в медицине (аспаркам, сульфат магния, цитрат магния, минерал бишофит). Бишофитотерапия использует биологические эффекты природного магния в лечении и реабилитации широкого круга заболеваний, в первую очередь — опорно-двигательного аппарата, нервной и сердечно-сосудистой систем.

Всем хорошо знакома «английская соль» MgSO4 · 7h3O. При приеме внутрь она служит надежным и быстродействующим слабительным, а при внутримышечных или внутривенных вливаниях снимает судорожное состояние, уменьшает спазмы сосудов. Чистая окись магния (жженая магнезия) применяется при повышенной кислотности желудочного сока, изжоге, отравлении кислотами. Перекись магния служит дезинфицирующим средством при желудочных расстройствах.

Магний и другие микроэлементы являются структурными компонентами многих ферментов. Они влияют на кальций-зависимый синтез NO, косвенно регулируют пролиферацию нервных клеток и их пластичность. Доказано участие ионов магния в работе глутаматных и NMDA-рецепторов: при дефиците магниевого ионного окружения эти рецепторы возбуждаются.

В эксперименте на крысах доказана нейропротекторная роль сульфата магния, введённого за 30 минут до моделируемой гипоксии мозга. Многоцентровые эпидемиологические исследования выявили повышение частоты мозгового инсульта в биогеохимических провинциях со сниженным содержанием магния и кальция в мягкой воде.

Одним из важных эффектов магния является торможение процессов возбуждения в коре головного мозга и связанная с этим реализация наркотического, снотворного, седативного, аналитического и противосудорожного эффекта. Экспериментальными исследованиями доказана роль магния в качестве модулятора эффектов возбуждающих аминокислот в ЦНС. При дефиците магния снижается способность к концентрации внимания и функции памяти. Классикой нейрохимии стало воззрение на магний как на ион с чёткими седативными свойствами. Синтез ацетилхолина в головном мозге возможен только в присутствии ионов магния. Кора головного мозга обладает выраженной реактивностью, поэтому расстройства высшей нервной деятельности сопровождаются не только нарушениями энергетического обмена, но и изменениями трансмембранного транспорта ионов, в первую очередь магния. На большом экспериментальном и клиническом материале показана зависимость выраженности эпилептиформной готовности в коре головного мозга от уровня ионов магния.

Заслуживает внимания Магнерот, в состав которого входит оротовая кислота. Оротовая кислота необходима для фиксации магния на АТФ в клетке, что приводит к терапевтической активности магния. Помимо этого, оротовая кислота способствует росту клеток, участвуя в процессе обмена веществ. Магнерот успешно применяется в составе комплексной терапии в лечении и профилактике сердечно-сосудистых заболеваний: ишемической болезни сердца, магний-зависимых сердечных аритмий, различных спастических состояниях (в т. ч. ангиоспазмов), инфаркта миокарда, атеросклероза и гиперлипидемий.

Применение оротата магния началось в 60-х годах прошлого века. Преимущественно препарат использовался в терапии сердечной недостаточности, в т. ч. вызванной алкогольной кардиомиопатией. На модели алкогольного повреждения сердца у животных было показано, что одной из причин заболевания является нарушение синтеза РНК в кардиомиоцитах, а оротовая кислота необходима для нормального хода данного процесса. Оротовая кислота (которую называют так же витамином В13), помимо участия в обмене магния, обладает собственной метаболической активностью: соединение является одним из метаболических предшественников пиримидиновых нуклеотидов, т. е. в конечном счёте необходимо для нормального хода анаболических процессов. На уровне сердечной мышцы эффект выражается в повышении синтеза белка и АТФ. Анаболическая активность оротовой кислоты с успехом используется, например, у спортсменов с целью повышения работоспособности и конкурирует с таковой у стероидных препаратов. Установлено, что оротовая кислота поддерживает холестерин в коллоидном состоянии, что, возможно, препятствует его отложению в сосудистой стенке. Положительно и то, что магниевая соль оротовой кислоты слабо растворима в воде, поэтому практически не обладает послабляющим эффектом, хорошо всасывается.

Другие сферы применения магния

Магниевый порошок с окисляющими добавками (нитрат бария,нитрат аммония, перманганат калия, гипохлорит натрия, хлорат калия и т. д.) применялся (и применяется сейчас в редких случаях) в фотоделе в химических фотовспышках (магниевая фотовспышка).

Окись магния используют в производстве цементов, огнеупорного кирпича, в резиновой промышленности. Перекись магния («новозон») применяют для отбелки тканей. Сернокислый магний используют в текстильной и бумажной промышленности как протраву при крашении, водный раствор хлорида магния – для приготовления магнезиального цемента, ксилолита и других синтетических материалов. Карбонат магния MgCO3 находит применение в производстве теплоизоляционных материалов.

www.protown.ru

Магний - Применение

Химия - Магний - Применение

01 марта 2011

Оглавление:1. Магний2. История3. Получение4. Физические свойства5. Применение6. Биологическая роль и токсикология

Применяется для восстановления металлического титана из тетрахлорида титана.

Сплавы

Химические источники тока

Магний в виде чистого металла, а также его химические соединения применяются для производства очень мощных резервных электрических батарей и сухих элементов. Химические источники тока на основе магния отличаются очень высокими значениями удельных энергетических характеристик и высоким разрядным напряжением.

Соединения

Гидрид магния один из наиболее емких аккумуляторов водорода, применяемых для его хранения.

Огнеупорные материалы

Перхлорат магния, Mg2 применяется для глубокой осушки газов в лабораториях, и в качестве электролита для химических источников тока с участием магния.

Фторид магния MgF2 в виде синтетических монокристаллов применяется в оптике.

Бромид магния MgBr2 в качестве электролита для химических резервных источников тока.

Военное дело

Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, трассирующих пуль и снарядов, зажигательных бомб.

Медицина

Оксид и соли магния традиционно применяется в медицине в кардиологии, неврологии и гастроентерологии. Оказалось, что магниевые эффекты бишофита в первую очередь проявляются при транскутанном применении в лечении патологии опорно-двигательного аппарата. Бишофитотерапия использует биологические эффекты природного магния в лечении и реабилитации широкого круга заболеваний, в первую очередь позвоночника и суставов, последствий травм, нервной и сердечно-сосудистой систем.

Фотография

Магниевый порошок с окисляющими добавками применялся в фотоделе в химических фотовспышках.

Аккумуляторы

Магниево-серные батареи - являются одними из самых перспективных, превосходя в теории ёмкость ионо-литиевых, однако, пока эта технологи находится на стадии лабораторных исследований в силу непреодолённости некоторых технических препятствий.

4108.ru

Магний (Mg, Magnesium) - влияние на организм, польза и вред, описание

История магния

Магний в виде металла был впервые получен Гемфри Дэви в 1808 году. Английский химик проводил процесс электролиза между влажной смесью белой магнезии и оксидом ртути, в результате чего получил сплав ртути с неизвестным металлом (амальгаму). После выгонки ртути Дэви получил новое вещество – порошок металла, который был назван магнием (calorizator). Через два десятилетия, в 1828 году француз А.Бюсси получил чистый металлический магний.

Общая характеристика магния

Магний является элементом главной подгруппы II группы III периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 12 и атомную массу 24,305. Принятое обозначение – Mg (от латинского Magnesium).

Нахождение в природе

По количеству содержания в земной коре магний занимает 8-е место среди минеральных веществ, он очень распространён. Природными источниками магния являются морская вода, ископаемые минеральные отложения и рассолы.

Физические и химические свойства

Магний является лёгким и ковким металлом, его цвет – серебристо-белый с явным металлическим блеском. В обычном состоянии покрыт плёнкой оксида магния, которую можно разрушить, нагрев металл до 600-650˚С. Магний сгорает, выделяя ослепительно белое пламя и образуя оксид и нитрид магния.

Суточная потребность в магнии

Суточная потребность в магнии зависит от возраста, пола и физического состояния человека. Для здорового взрослого человека составляет от 400 до 500 мг.

Продукты питания богатые магнием

В продуктах питания содержится различное количество магния, расположим их по мере убывания содержания полезного микроэлемента:

крупы (пшено и гречка)
горох, фасоль, лесные орехи, тахинная халва
сухое молоко, арбуз, пшеничные отруби, шпинат, соевая мука
ржаной хлеб, абрикосы, лимон, грейпфрут
печень говяжья, мясо кролика, свинина
пшеничный хлеб, кукуруза, морковь, салат
молочные продукты, рыба, яйца
картофель, репчатый лук, белокочанная капуста
томаты, зелёный лук, свёкла
яблоки, сливы.

Усвояемость магния

Всасывание органических соединений магния в основном происходит в двенадцатиперстной и толстой кишках, при чрезмерном употреблении кофеина, алкоголя и калия организм теряет значительную часть магния с мочой.

Взаимодействие с другими

Для организма важен баланс между кальцием и магнием, потому что именно эти минералы отвечают за нормальное состояние костной ткани и зубов. В аптечных витаминно-минеральных комплексах количество кальция и магния содержится в оптимальных количествах.

Натрий, магний и фосфор регулируют процессы в нервной системе и отвечают за мышечную активность. Обменные процессы магния в организме происходят с помощью витаминов В6, D, Е и калия.

Признаки нехватки магния

Нехватку магния в организме могут вызвать болезни почек, расстройство желудка, приём мочегонных средств и некоторых контрацептивов, чрезмерное увлечение алкоголем и кофеином. Признаками нехватки магния считают бессонницу, раздражительность, головокружения, нарушения сердцебиения и скачки кровяного давления, частые головные боли, чувство усталости, мерцающие точки перед глазами, судороги, мышечные спазмы, выпадение волос.

Признаки избытка магния

Признаками избытка магния считают:

понос, тошноту, рвоту
сонливость, замедление пульса
нарушения координации, речи
высыхание слизистых (во рту и носу).

Полезные свойства магния и его влияние на организм

Магний важен для эффективного функционирования нервов и мышц, важен для превращения сахара крови в энергию. Магний поддерживает здоровое состояние зубов, помогает предупредить отложения кальция, камни в почках и желчном пузыре, приносит облегчение при несварении. Организм человека содержит приблизительно 21 г магния.

Магний нормализует деятельность сердечно-сосудистой и эндокринной систем организма, функции головного мозга, оказывает помощь при выведении токсинов и тяжёлых металлов.

Применение магния в жизни

Соединения магния (сплавы) используются в самолётостроении и автомобильном производстве из-за прочности и лёгкости магниевых сплавов. Магний применяется как химический источник тока, в медицине, военном деле, в фотографии.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

www.calorizator.ru

Применение магния

Магний — второй по важности минерал в организме. Этот макроэлемент — участник более чем 300 биохимических реакций, которые происходят в нашем теле. Он нужен для построения практически всех тканей организма, участвует в метаболизме и регулирует работу иммунной системы.

Дефицит магния вызывает серьезные нарушения в работе органов, поэтому нужно обязательно поддерживать его нужный уровень. Для женщин это 170 мкг в сутки, для мужчин — 300. Количество возрастает в случае больших физических нагрузок или беременности.

Признаки недостатка магния

Если вы еще не успели толком проснуться, а уже устали, это тревожный звоночек. Хроническая усталость — один из верных признаков недостатка магния.

Каждую ночь просыпаетесь от мышечных судорог? Вашим нервным волокнам не хватает магния — обязательно их подпитайте.

Если вы часто страдаете от мигрени, магний сделает вашу жизнь проще. При постепенном повышении уровня этого элемента симптомы станут намного слабее!

Для каждого человека очень важно высыпаться, так что если вас донимает постоянная бессонница, нужно с этим бороться. Поднимайте уровень магния, и ваш сон станет крепким, как у младенца!

Если суставы болят не только после травмы, стоит обратить на это внимание. Когда в вашем организме будет достаточно магния, боль уменьшится или вовсе пройдет.

Частые запоры чреваты опасными заболеваниями. Добавьте в свой рацион продукты с высоким содержанием магния — он нормализует перистальтику кишечника.

Подавленное депрессивное состояние плохо влияет на организм в целом. Магний поможет улучшить ваше психическое и эмоциональное здоровье.

Недостаток магния может также вызывать непреодолимую тягу к сладкому. Когда организм станет получать достаточное количество этого элемента, станет проще отказаться от сахара и держать свой вес в норме.

В каких продуктах содержится магний

Конечно, можно корректировать уровень магния с помощью специальных диетических добавок. Но лучше всего минералы усваиваются из пищи, так что стоит включить в свой рацион следующие продукты.

Черный шоколад

Листовая зелень (салат, мангольд, шпинат)

Фрукты (абрикосы, персики, бананы, авокадо, сливы)

Орехи (миндаль, грецкие, кешью)

Бобовые (чечевица, фасоль)

Злаки (просо, коричневый рис, овсянка)

Картофель

Тыква

Зная, в каких продуктах содержится магний, вы сможете уберечь себя от неприятных симптомов и серьезных заболеваний. Обязательно добавьте эти продукты в ежедневный рацион и поделитесь статьей с друзьями!

sovkusom.ru

Вещество магний - Популярная химия

Магний – лёгкий серебристо-белый металл, блестящий, но тускнеющий на воздухе из-за образования защитной оксидной плёнки на его поверхности. Химическая формула магния – Mg. 12 - атомный номер магния в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Магний довольно распространён в земной коре. Опережают магний в этом плане только кислород, кремний, алюминий, железо и кальций. В природе он встречается в виде соединений. Важнейшие минералы, содержащие магний – магнезит MgCO3 и двойная соль доломит CaMg[CO3]2. Огромные запасы магния содержатся в морях и океанах в виде MgCl2. Науке известно около 1500 минералов. И почти 200 из них содержат магний.

Получение магния

Как же был открыт магний?

В 1695 г. английский врач Крю проводил анализы минеральной воды из источника поблизости города Эпсом. При упаривании этой воды на стенках сосуда образовалась белая соль c горьким вкусом. Эта соль обладала лечебными свойствами. Аптекари называли эту соль английской или эпсонской. Позже соль получила название белой магнезии из-за своего сходства с белым порошком, который получали, прокаливая минерал, обнаруженный вблизи греческого города Магнезии.

Металл магний впервые удалось получить в 1808 г. британскому химику Хемфри Дэви. Дэви подвергал электролизу смесь белой магнезии и окиси ртути. В результате он получил сплав ртути и неизвестного металла. Выделив металл, Дэви предложил назвать его магнием. Но магний, полученный Дэви, содержал примеси. Чистый, без примесей, магний удалось получить только в 1829 г. французскому химику Антуану Бюсси.

Химические свойства магния

Магний – активный металл. И как все активные металлы, он хорошо горит. В обычных условиях его поверхность защищена оксидной плёнкой. Но при нагревании до 600 градусов плёнка разрушается, и магний реагирует с кислородом. Продукт горения магния – оксид магния, белый порошок.

2Mg + O2 = 2MgO

При горении выделяется много тепла и света. Причём по своему спектральному анализу свет при горении магния почти такой же, как солнечный свет. Это свойство использовали первые фотографы более 100 лет назад. Горение магниевого порошка с добавками перманганата калия или нитрата бария освещало объект фотографирования, что позволяло делать чёткие снимки в закрытом помещении, где освещение было недостаточным.

Магний вступает в реакцию с водой только при нагревании. В результате этой реакции выделяется водород.

Mg + 2h3O = Mg(OH)2 + h3

Горит магний и в среде углекислого газа.

2Mg + CO2 = 2MgO + C

С галогенами магний взаимодействует при комнатной температуре.

Mg + Br2 = MgBr2

С серой магний вступает в реакцию только при нагревании, образуя сульфид магния.

Mg + S = MgS

В реакцию со щелочами магний не вступает.

Получение магния

Металлический магний получают электротермическим или электролитическим способом.

В первом случае магнезит или доломит, находящиеся в реакционном аппарате, прокаливают. В результате получают окись магния MgO. Затем окись магния восстанавливается алюминием, кремнием или углем. Так получают чистый магний.

Но основным промышленным способом получения магния является электролитический. В специальных ваннах-электролизёрах находится расплав хлорида магния MgCl2. В результате электролиза на железном катоде выделяется магний, а на графитовом аноде собираются ионы хлора. Расплавленный магний собирают и разливают по формам. Затем магний проходит очистку от примесей.

Применение магния

Способность магния легко взаимодействовать с кислородом позволяет использовать его в производстве стали для удаления кислорода, растворённого в расплавленных металлах. Магниевый порошок применяется в ракетостроении как высококалорийное горючее. Высокоочищенный магний используют в производстве полупроводников.

Магний – самый лёгкий из металлов. Он в четыре раза легче железа и в полтора раза легче алюминия. В чистом виде магний мягкий и непрочный. Из него нельзя делать технические конструкции. Но механическая прочность магния значительно повышается, если в него добавить цинк, алюминий или марганец. Добавки вводят в небольшом количестве, чтобы не увеличить удельный вес магния. К сожалению, эти сплавы при нагревании теряют свою прочность. Но если к ним добавить цинк, медь, серебро, бериллий, торий, цирконий, титан, то они сохраняют свою механическую прочность даже при повышении температуры. Корпуса из магниевых сплавов можно обнаружить в мобильных телефонах, видеокамерах, ноутбуках. Кроме того, детали из магниевых сплавов поглощают вибрацию в 100 раз лучше алюминия и в 20 раз лучше легированной стали. Поэтому их широко применяют в авиации, автомобилестроении и других областях техники.

ximik.biz

области применения, химические свойства. Магний в природе

Это химический элемент в огромном количестве находится в земной коре, а еще в большем – в морской воде. Магний добывается по всей планете, однако почти половину этого объема обеспечивают американские компании (около 43%). Основным промышленным методом получения магния в виде металла выступает технология электролиза расплава сырья, представленного смесью MgCl2, NaCl и KCl. Впервые металлический магний получил английский ученый Г.Дэви в 1808 году.

Физические свойства магния

Чистый магний является металлом серебристо-белого цвета с характерным металлическим блеском, очень пластичным, а потому прекрасно поддающимся любой механической обработке. При нормальных условиях на воздухе поверхность этого металла всегда покрывается оксидной плёнкой MgO, избавиться от которой можно при нагреве Mg до 600°C. Свойства магния:

плотность (в н. у.) – 1,738 г/см³
t плавления – 650°C (923 K)
t кипения – 1090°C (1363 K)
теплопроводность (при 300 K) – 156 Вт/(м·К)
молярная теплоёмкость – 24,90 Дж/(K·моль)

Магний: химические свойства

С точки зрения химического взаимодействия с другими элементами Mg является активным металлом. Он не растворим воде, но после нагревания образует оксид:

Мg+Н2О = МgО+Н2

Магний горит в углекислом газе:

Мg+СО2 = МgО+СО

Повышение температуры также позволяет этому металлу взаимодействовать с большинством элементов:

2Мg+O2 = 2МgО

3Mg+N2 = Мg3N2

3Мg+2Р= Мg3Р2

Мg+Сl2 = МgСl2

2Мg+Si = Мg2Si

Во взаимодействии с кислотами магний не требует никаких особых условий:

4Мg+10НNО3 = 4Мg(NО3) 2+N2O+5Н2О

Мg+Н2SO4 = МgSО4+Н2

Взаимодействие нитрида магния с водой (при 100оС):

Mg3N2+6h3O = 3Mg(OH) 2+2Nh4

Применение магния

Современная промышленность использует магний для создания сверхлёгких сплавов, в которых нуждается автомобильная отрасль и самолётостроение. Некоторые соединения Mg позволяют создавать огнеупорные материалы, а также компоненты для военных снарядов (магний с марганцем применяются в составе взрывпакетов). Гидроксид магния, химические свойства которого превращают его во флокулянт, используется для очистки сточных вод, производства моющих средств и т.п.

Магний крайне важен и с точки зрения здоровья человека: в медицине на основе этого элемента созданы разнообразные лекарственные препараты, позволяющие лечить патологии опорно-двигательного аппарата, сердца и нервной системы. Важно отметить, что для каждой области применения магния этому элементу не существует альтернативы.

fx-commodities.ru

Терапевтическое применение магния при различных заболеваниях

В настоящее время магний в качестве терапевтического средства приобретает все большее значение в клинической практике, поскольку он почти не развивает побочного действия и достаточно дешев. Применяется в кардиологии, гинекологии, урологии, при сахарном диабете, нейровегетативных нарушениях, бронхиальной астме, алкоголизме, остеопорозе.

Применение магния в кардиологии

В 1935 году впервые были опубликованы данные об антиаритмических свойствах магния. За последние 20 лет магний пережил ренессанс в кардиологических исследованиях. Сегодня его кардиозащитное действие доказано многочисленными экспериментальными и клиническими работами. Во-первых, это действие основано на том, что магний представляет собой эффективный релаксант для большинства типов кровеносных сосудов, в том числе коронарных артерий (см. ниже "Сосудистые нарушения"). Во-вторых, решающую роль играет также его прямое воздействие на сердечные тахиаритмии.

При лечении сердечной недостаточности применение диуретиков и сердечных гликозидов стоит на переднем плане. При этом определенные диуретики развивают такие побочные эффекты, как дополнительная потеря магния и калия. Повысить их внутриклеточную концентрацию можно с помощью введения одного лишь магния.

При лечении гликозидами могут появляться аритмии, обусловленные внутриклеточным увеличением содержания кальция. Магний позволяет предотвратить это повышенное поступление кальция и таким образом снизить в известной мере непереносимость сердечных гликозидов. Поэтому у пациентов, принимающих диуретики, и сердечные гликозиды, следует постоянно проводить определение уровня магния и назначать магний-содержащие препараты (Tzivoni, 1990).

Ишемическая болезнь сердца

Обычное лечение нитратами и синтетическими антагонистами кальция проводится для улучшения кислородного снабжения миокарда. Существенным при этом является также устранение коронароспазмов. Такого сосудорасширяющего эффекта можно добиться и с помощью магниевой терапии. Так, путем внутривенного введения магния можно полностью предотвратить приступы при вариабельной стенокардии (Cohen, 1984). Но и пероральное введение магния дает здесь хорошие результаты.

Во многих своих работах Ziskoven указывал на то, что адъювантная магниетерапия способна значительно снизить количество и силу приступов стенокардии. В одном из исследований (Ziskoven, 1990) удалось с помощью перорально вводимого магния оротата (3 таблетки магнерота) уменьшить среднее число приступов через 3 недели на 61%, одновременно среднее количество применяемых нитратов короткого действия снизилось на 59%.

Инфаркт миокарда

Ряд публикаций доказывает пониженное содержание магния при инфаркте миокарда как в сыворотке крови, так и в области инфаркта (Tzivoni, 1990). Считается бесспорным, что при повреждении клеток содержание натрия и кальция в миокарде повышается, в то время как калия и магния снижается. С помощью введения большой дозы магния удается ограничить размер инфаркта. В последние годы было проведено 5 рандомизированных клинических исследований двойным слепым методом под контролем плацебо, в которых приняли участие 588 пациентов с инфарктом миокарда (Shechter,1990). Результаты можно суммировать следующим образом:

Терапия	Пациенты n=588	Аритмии	Смертность
МагнийПлацебо	286302	18%34%	3%1%

При внутривенной терапии магнием снижаются как частота аритмий, так и доля смертности. В этих исследованиях магний вводили в высокой дозировке внутривенно непосредственно сразу же после поступления больного в стационар.

Второе Лестерское исследование внутривенного применения магния (исследование Limit-2) было проведено в период с сентября 1987 по февраль 1992 года. В это рандомизированное, проведенное под контролем плацебо двойным слепым методом исследование включили 2316 пациентов с подозрением на острый инфаркт миокарда. Этим больным вводили в качестве сопроводительной терапии к стандартному лечению сначала 8 ммоль магния сульфата внутривенно в течение 5 минут. Вслед за этой болюсной дозой вводили 65 ммоль сульфата магния в течение суток. В контрольной группе вместо раствора магния применяли физиологический раствор. В группе плацебо доля смертности в течение первых 28 дней после инфаркта составила 10,3%, а в группе, получавшей магний, - 7,8%. Это соответствует снижению показателя на 24%. Разница была статистически значимой (2р=0,04).

Нарушения ритма сердца

С момента опубликования результатов исследования CAST (Echt, 1991) традиционные схемы лечения нарушения ритма сердца поставлены под вопрос. В частности, у антиаритмических препаратов класса 1С были выявлены проаритмические эффекты, которые приводили у пациентов после инфаркта миокарда к повышенной смертности по сравнению с пациентами контрольного контингента. В качестве альтернативы на передний план вышел магний.

В рамках одной из дискуссий, в которой участвовали эксперты, Luederitz сделал вывод, что как раз токсические проаритмические побочные эффекты антиаритмических препаратов определяют главное показание к лечению магнием. Добавочное введение магния, по мнению Luederitz, способно также напрямую ослабить проаритмические сопутствующие эффекты. К тому же магний способствует экономии специфических антиаритмических препаратов.

В настоящее время известно, что вследствие внутриклеточного дефицита магния увеличивается активность синусового узла, которая укорачивает время атриовентрикулярной передачи, снижает абсолютную рефрактерность и удлиняет рефрактерность относительную (Voelger,1991). Развивающиеся в результате этого различные формы аритмий представляют собой широкий спектр показаний к применению магния.

Независимо от содержания магния в организме, его введение при злокачественных нарушениях сердечного ритма эффективно с фармакодинамической точки зрения. Как при пероральном, так и при внутривенном введении антиаритмическое действие магния практически без побочных эффектов было доказано (Voelger, 1991). Поэтому магний приобретает все большее значение в качестве антиаритмического средства.

Магний при нарушениях сердечного ритма
Терапевтический эффект гарантирован при следующих состояниях	Лечение возможно при следующих состояниях
– Тахикардия, мерцание-трепетание (Torsade-de-pointes)– Желудочковые тахиаритмии при магниевой недостаточности– Желудочковые аритмии вследствие терапии дигиталисом– Тахикардия предсердий многоочаговая	– Желудочковые аритмии при инфаркте миокарда– Желудочковые тахиаритмии при лечении антиаритмическими средствами– Мерцательная аритмия предсердий при гипомагнезиемии

Сосудистые нарушения

Результаты последних исследований доказывают явную взаимосвязь между магнием и гипертонией. В экспериментах удалось показать на изолированных кровеносных сосудах сосудорасширяющее действие магния, зависящее от дозы. С помощью магния можно также снизить ответ на вазоконстрикторные гормоны. Кроме того, проведены исследования in vivo, в которых были установлены повышенные показатели давления крови вследствие дефицита магния в результате диеты (Altura, 1990).

Многие эпидемиологические исследования выявили обратную корреляцию между содержанием магния в питьевой воде и артериальным давлением крови. Такая обратная связь была установлена также в исследовании, в котором определяли потребление магния с пищей у 615 человек (Joffres, 1987). Следовательно, очевидно, что повышенное потребление магния способно предотвратить развитие гипертонии.

При анализе 24 независимых исследований пациентов с гипертонической болезнью в большинстве случаев обнаруживали гипомагнезиемию, причем часто внутриклеточный дефицит магния (в эритроцитах) был более явным, чем его общий недостаток. В следующей таблице представлены результаты трех исследований. Несмотря на разницу в показателях, все эти исследования показывают тенденцию к дефициту магния при гипертонии.

Магний в сыворотке крови и эритроцитах у пациентов с гипертонической болезнью, не получавших никакого лечения(процентное отклонение от соответствующих контрольных групп)
Диастолическое давление крови	Магний в сыворотке	Магний в эритроцитах	Источник
96 мм рт.ст.	-21%	-31%	Paolisso, 1987
103 мм рт.ст.	-14%	-19%	Touyz, 1987
95 мм рт.ст.	-3%	-2%	Wehling, 1988

Имеются 4 клинических исследования, которые доказывают гипотензивный эффект при парентеральной или пероральной терапии магнием (Altura, 1990). В лечении гипертонии в большинстве случаев применяют диуретики, которые обуславливают повышенное выведение магния с мочой и, следовательно, его недостаточность. С учетом приведенных научных данных напрашивается рекомендация применять магний по меньшей мере в качестве сопутствующей терапии при лечении гипертонии.

Использование магния в гинекологии

Суточная потребность в магнии повышается во время беременности и кормления грудью минимум на 1/3, что уже учтено в рекомендациях Немецкого общества питания (DGE). Поскольку эта повышенная потребность редко удовлетворяется за счет пищи, то содержание магния в организме снижается постоянно, начиная с 8 недели беременности.

Вследствие дефицита магния во время беременности могут развиться следующие нарушения:

преждевременная родовая деятельность
повышенная доля выкидышей
недостаточность развития плода
фетальный отек
судороги икроножных мышц
более частое развитие гестозов
увеличенная доля преждевременных родов
сниженный вес при родах
фетальная анемия

Поэтому систематическую заместительную терапию магнием в период беременности рекомендуется проводить без других показаний. Рандомизированное исследование, проведенное двойным слепым методом, в котором участвовали 568 беременных, показало, что при заместительной терапии магнием течение беременности значительно улучшается, частота госпитализаций матерей уменьшается, также как и доля преждевременных родов (Jaspers, 1990).

Широко признанным показанием к заместительной терапии магнием во время беременности является его адъювантное применение при снижении родовой деятельности. Пероральное введение магния, позволяет у многих пациенток сократить применение бетамиметических средств; кроме того, существенно улучшается переносимость токолитических препаратов. Особенно важно при этом снизить или нормализовать тахикардии, которые нередко сопровождают применение бетамиметических средств (Adjeil, 1988).

При небольшой преждевременной родовой деятельности удается добиться явного уменьшения преждевременных схваток только с помощью магниевой терапии, так что снижение родовой деятельности (токолиз) с помощью бетамиметических средств в большинстве случаев становится ненужным (Kleiber, 1985).

Примерно у 15% женщин в течение беременности появляются судороги икроножных мышц (главным образом, ночью), которые в большинстве случаев удается победить с помощью длительной пероральной заместительной терапии магнием.

При лечении первичных дисменорей (достаточно частого гинекологического комплекса симптомов) также рекомендуется терапевтическое применение магния. В исследовании под контролем плацебо, которое проводили в течение 6 менструальных циклов в группе пациенток, леченных магнием, удалось добиться значительного уменьшения связанных с дисменореей болей по сравнению с группой плацебо. Возможно, это следует объяснять влиянием на патологическое сокращение матки (Tontana-Klaiber, 1990).

Мочекаменная болезнь

При мочекаменной болезни большинство почечных камней состоят из кальция оксолата, небольшая часть — из фосфата кальция и их смешанных форм. Важный критерий уточнения и определения этих соединений представляет собой соотношение магния и кальция в моче: повышенная доля магния в моче, как показывают экспериментальные и клинические результаты, в состоянии предотвратить осаждение соединений кальция и, таким образом, возникновение камней. Поэтому магний считается натуральным ингибитором образования кальциевых камней.

Примерно у 1/3 пациентов с почечными камнями обнаруживают наряду с гиперкальциурией также гипомагнезиурию, которую можно скорректировать назначением магния. Однако и при ненарушенном гомеостазе магния заместительная терапия его препаратами благоприятно влияет на соотношение магния и кальция.

В одном из исследований, в котором 70 пациентов с камнями в течение нескольких лет получали заместительную терапию магнием, доля рецидивов снизилась на 90%; у 80% пациентов после этого лечения камни больше не были обнаружены (Johansson, 1986). Поскольку вероятно, что причиной уролитиаза является дефект на клеточном уровне, то лечение такими ингибиторами, как магний, следует проводить в течение всей жизни.

Сахарный диабет

Сахарный диабет часто сопровождается гипомагнезиемией и сниженным внутриклеточным содержанием магния как у детей, больных диабетом, так и при продолжительном лечении инсулином (Altura, 1990; Ewald, 1983). Часто обсуждается вопрос взаимосвязи гипомагнезиемии с возникновением диабетической ретинопатии.

Одно из клинических исследований (Cohen, 1984) подтверждает эту связь. В нем удалось повернуть вспять уже диагностированные васкулярные изменения с помощью заместительной терапии магнием в течение нескольких месяцев. Если сравнивать долю смертности от сахарного диабета в различных областях США и Канады с разными факторами окружающей среды (климатическими, геологическими, социальными и пр.), то для магния получается довольно отрицательная корреляция (Foster, 1988), то есть в областях с хорошим наличием магния доля смертности значительно меньше.

Несмотря на большие успехи инсулиновой терапии, примерно половина случаев диабета проходит на фоне повышенного давления крови. Уже одного этого достаточно, чтобы контролировать магниевый баланс (см. также "Сосудистые нарушения"). Поскольку инсулинозависимый сахарный диабет является нарушением, сохраняющимся в течение всей жизни, магний мог бы стать одним из препаратов для длительного применения с отсутствием побочных эффектов также и в профилактике диабетических осложнений.

Нейровегетативные нарушения

Уже примерно 150 лет известен комплекс симптомов, которые раньше называли респираторными неврозами, гипервентиляционным синдромом, спазмофилией, синдромом Д’Акосты. Сегодня предпочитают термин "тетаноидный синдром". Наиболее частые признаки этого синдрома неспецифичны.

В следующей таблице даны проявления различных симптомов, полученные при обследовании 1891 пациента с тетанией.

Клинические признаки	Женщины (%)	Мужчины (%)	Всего (%)
Астения	90	84	89
Чувство страха	73	68	72
Симптом Ховстека	74	57	70
Мигрень и т.п.	72	58	69
Нарушение сна	69	61	68
Парестезии	67	53	64
Ощущение холода	66	36	60
Головокружение	59	46	56
Судороги	48	44	47
Депрессии	47	26	43
Потеря веса	35	28	34
Типичная тетания	20	9	18

Тетаноидный синдром, который главным образом развивается в середине жизни, встречается у женщин в 7-8 раз чаще, чем у мужчин. Примерно 20-30% всех молодых женщин обнаруживают клинические симптомы тетанической повышенной возбудимости.

Во многих клинических исследованиях, проведенных под контролем, с участием пациентов с тетанией, было показано, что с помощью пероральной терапии магнием можно значительно снизить симптоматику. Для этого контингента пациентов, видимо, необходима заместительная терапия магнием в течение всей жизни (Fehlinger, 1991).

Бронхиальная астма

Давно известно, что ионы магния действуют как на сокращение гладкой мускулатуры, так и снижают выделение гистамина из тучных клеток и выделение ацетилхолина в холинергических синапсах. Это свойство является предпосылкой для применения магния при бронхиальной астме.

В последние годы были проведены исследования, в том числе двойным слепым методом, в которых магний вводили внутривенно и в виде аэрозоля через легкие. Эти исследования показали явное улучшение параметров легочной функции при терапии магнием (Neves, 1991).

Классической терапией при бронхиальной астме являются препараты теофиллина, их положительное инотропное действие на сердце рассматривается как одно из самых важных сопутствующих явлений. Наряду с кардиопротективным действием и стабилизацией бронхиальной гиперактивности магний представляет собой также при пероральном введении ценное дополнение к терапии при антиобструктивном лечении.

Хронический алкоголизм

При хроническом алкоголизме более чем в 60% случаев развивается сильно выраженный дефицит магния вследствие: сниженного потребления магния, сниженной резорбции магния, повышенного выделения магния с мочой (Fischer, 1981).

Повышенное выведение магния следует объяснять при этом метаболизмом этанола и вторичным гиперальдостеронизмом. При этом у алкоголиков могут проявляться многие из уже перечисленных неспецифических симптомов магниевого дефицита (например, нервозность, депрессии, упадок сил, отсутствие стимулов и интересов), однако часто их не связывают с недостатком магния. Между тем, в таких случаях показана заместительная терапия магнием.

Кроме того, исследование хронических алкоголиков, проведенное двойным слепым методом, показало, что 6-недельное пероральное замещение магнием нормализовало повышенные в начале наблюдения показатели печени, а также положительно влияло на такое побочное действие алкоголизма, как миопатия (Gullestad, 1991). Общеизвестно также положительное влияние магниевой терапии на вызванные алкоголем сердечные аритмии (Iseri, 1986).

Остеопороз

Из-за непрерывно растущего числа пациентов, страдающих остеопорозом, этому заболеванию придаётся все большее значение в ортопедии. Некоторые новые исследования показали, что в костях происходит не только деминерализация кальция, но что в костной ткани, пораженной остеопорозом, даже при нормомагниемии имеется дефицит магния (Driessens, 1990).

Уже 1982 году было сообщено о значении вспомогательного лечения магнием при терапии старческого остеопороза препаратами фтора (Mutschler). При этом механизм действия магния частично заключается в торможении осаждения фосфата кальция в мягких тканях, где они могут вызвать сильные боли, и в торможении паратгормона (гормона паращитовидной железы).

Новые методы лечения остеопороза представляют собой прежде всего восполнение кальция изолированно в комбинации с эстрогенами, либо только терапию эстрогенами. Благодаря подавлению выделения паратгормона с помощью магния (этот эффект был неоднократно описан в литературе) усиливается действие заместительной терапии кальцием.

Для лечения остеопороза теперь применяют и кальцитонин — антипод паратгормона. При этом введение магния повышает концентрацию кальцитонина в крови и является сопроводительной терапией. Поэтому в одной из медицинских публикаций было рекомендовано проводить дополнительно терапию магнием при лечении постменопаузального и сенильного остеопороза (Seelig, 1990).

medicoterapia.ru