Магний — виды, свойства и применение¶
Магний — химический элемент 2-й группы периодической таблицы, атомный номер 12, обозначение Mg (от латинского Magnesium). Относится к щёлочноземельным металлам, в природе распространён широко: входит в состав более 200 минералов, содержится в морской воде, почве, растительной и животной ткани. Магний — четвёртый по распространённости элемент в земной коре и третий по распространённости в морской воде. Для организма человека является незаменимым макроэлементом: участвует в более чем 300 ферментативных реакциях.
¶Физические и химические свойства
Магний — лёгкий металл серебристо-белого цвета, плотность 1,738 г/см³ (примерно вдвое меньше плотности алюминия). Температура плавления — 650 °C, кипения — 1091 °C. Обладает высокой удельной теплоёмкостью и хорошей электропроводимостью среди лёгких металлов.
Химически магний активен: на воздухе покрывается оксидной плёнкой, при горении даёт ярко-белое пламя (температура около 3000 °C), активно реагирует с кислотами с выделением водорода, с водой — при нагреве. С галогенами образует соли MgX₂, с кислородом — оксид MgO и пероксид MgO₂.
¶Виды магния
¶По форме выпуска
Промышленность выпускает магний в нескольких основных формах:
| Форма | Описание |
|---|---|
| Литой магний | Чистый металл (99,5–99,9 % Mg), получаемый электролитическим или термическим способом. Применяется в металлургии как легирующая добавка |
| Магниевая стружка | Продукт механической обработки магниевых сплавов, используется как восстановитель в химической промышленности и в пиротехнике |
| Магниевая пыль | Тонкодисперсный порошок, применяется в производстве пиротехнических и сигнальных составов |
| Магниевые сплавы | Двухкомпонентные и многокомпонентные системы (Mg–Al–Zn, Mg–Mn, Mg–RE и др.), обладающие малой плотностью и высокой удельной прочностью |
¶По способу получения
- Электролитический магний — добывается электролизом расплавленного магнезита (MgCl₂), получаемого из морской воды или солевых озёр. Основной промышленный способ.
- Термический (карботермический) магний — восстановление оксида магния углём при высоких температурах, применяется реже.
¶По назначению в медицине и питании
В нутрициологии и фармацевтике различают несколько форм магния, отличающихся биодоступностью:
- Органические соли — магния бисглицинат (глицинат), малат, таурат, цитрат, оротат. Обладают высокой усвояемостью, мягко влияют на пищеварение.
- Неорганические соли — оксид, хлорид, сульфат, карбонат магния. Дешевле, но хуже усваиваются и чаще вызывают послабление стула.
- Хелатные формы — магний в хелатной форме с аминокислотами, характеризуются наибольшей биодоступностью.
¶Применение
¶Металлургия и машиностроение
Основная часть добываемого магния (около 70 %) идёт на производство алюминиевых сплавов, где магний повышает прочность и коррозионную стойкость. Магниевые сплавы (АЗ31, АЗ61, МЛ5, МЛ6 и др.) применяются в авиации, автомобилестроении, приборостроении — там, где критически важна малая плотность конструкций.
¶Химическая промышленность
Магний используется как восстановитель в металлургии (получение титана, циркония, урана), в производстве органических соединений (реактив Гриньяра), а также в огнетушителях и пиротехнике.
¶Строительство
Оксид магния (MgO) — сырьё для производства магнезиального цемента, огнеупорных изделий, теплоизоляционных материалов. Магнезит и доломит перерабатываются в огнеупорные кирпичи для металлургических печей.
¶Медицина и БАДы
Магний в форме солей и хелатов применяется при дефиците магния, судорогах, аритмиях, повышенной нервно-мышечной возбудимости, а также в составе слабительных средств (сульфат магния, «английская соль»). Магния сульфат внутривенно используется в акушерстве при эклампсии.
¶Сельское хозяйство
Магний — составная часть хлорофилла, поэтому магниевые удобрения (сульфат магния, доломитовая мука) применяются для коррекции дефицита на кислых почвах.
¶Суточная потребность и источники
По рекомендациям ВОЗ, норма потребления магния для взрослого человека составляет 300–400 мг в сутки (в России рекомендованный уровень потребления — 400 мг для мужчин и 300 мг для женщин). Богаты магнием орехи (кешью, миндаль), семена (тыквенные, подсолнечные), бобовые, гречка, шпинат, тёмный шоколад, авокадо, бананы.
Дефицит магния (гипомагниемия) проявляется мышечными судорогами, аритмией, раздражительностью, бессонницей, усталостью. К факторам риска относятся хронический стресс, алкоголь, приём некоторых лекарств (диуретики, ингибиторы протонного насоса), заболевания желудочно-кишечного тракта.
¶Интересные факты
- Магний входит в состав хлорофилла — центральный атом молекулы, вокруг которого строится фотосинтез.
- Морская вода содержит около 1,3 г магния на литр — это один из крупнейших природных источников элемента.
- Название «магний» происходит от греческого города Магнесия (Магнисия) в Фессалии, где в древности добывали магнитный железняк.
¶Источники
- Периодическая таблица химических элементов Д. И. Менделеева
- ГОСТ 543-2009. Магний первичный. Технические условия
- Рекомендованные уровни потребления пищевых веществ и энергии для населения РФ (утв. Минздравом России)
- Фармакопейные статьи на магния сульфат, магния оксид, магния бисглицинат
- Материалы Всемирной организации здравоохранения по микронутриентам