Магний (лат. Magnesium)

Магний (лат. Magnesium) 

• Mg – химический элемент II группы периодической системы таблицы Менделеева;
• Атомный номер 12, атомная масса 24,305.
• Серебристо – белый металл.
• Природный элемент состоит из смеси трёх стабильных изотопов: ²⁴Mg (78,60%),            ²⁵Mg (10,11%) И ²⁶Mg (11,29%).

• Открыть Магний помогли исследования эпсомского источника  минеральных вод в Англии, обнаруженного  в 1618г. Горькая вода этого источника  обладала лечебным (слабительным) действием.
• Врач Н.Гру в 1695г. выделил из неё соль, которой назвали английской (или горькой) солью( а минерал того же состава – эпсомитом). Позже оказалось, что эта соль представляет собой сульфат неизвестного металла. При осаждении её раствора содой Na₂CO₃ был получен порошок ( основной карбонат магния) названный «белой магнезией».
• Вплоть до конца XVIII века магнезией именовали самые различные природные и полученные искусственно вещества: магнитный железняк(Fe₃O₄), пирит (FeS₂), пиролюзит  MnO₂)
• В 1808г. Английский химик Г.Дэви смешал увлажненную магнезию – гидроокись Mg(OH)₂ – с окисью ртути и пропустил через смесь ток от сильной батареи. На катоде выделилась амальгама нового металла, которому Дэви дал название «Магнезий»(magnesium). Оно сохранилось в Англии, Германии, Италии, Франции и многих других странах. В России с 1831г. принято название «магний».

    В 1829г. Французский химик А.Бюсси получил магний, восстанавливая его расплавленный хлорид калия.

• С активностью  Магния связана ещё одна важная область  его применения. Погрузив лист Магния в воду и соединив его проводником  с металлической конструкцией, создают  по существу огромный гальванический элемент. Магниевый лист (активный электрод) со временем разрушается а металл самой конструкции сохраняется. Подобную защиту имеют эстакады морских  нефтепромыслов из металла и железобетона на Нефтяных Камнях Каспия.
• В основном Магний идет на производство магниевых сплавов, обладающих ценнейшими качествами. В состав этих сплавов кроме магния входят главным образом алюминий, цинк,цирконий. После надлежащей термической обработки эти сплавы приобретают высокую прочность. Они легки (плотность около 1,8 г/см³), не магнитны, не дают искр при ударах и трении, газонепроницаемы, стойки против вибрационных нагрузок. Всё это делает их одним из основных одним из основных материалов для самолётостроения, транспортного машиностроения, приборостроения и др. Так как эти отрасли широко развиваются, то мирвое производство Магния из года в год возрастает.
• Главный недостаток Магниевых сплавов -  сравнительно низкая коррозионная стойкость. Поэтому детали из сплавов Магния защищают от коррозии лакокрасочными покрытиями или искусственным наращиванием защитной окисной плёнки.

• Из соединений магния наиболее важна окись MgO. Благодаря своей тугоплавкости (tпл 2800 ⁰С), она идет на изготовление  огнеупорных тиглей, труб, кирпичей. Смесь прокаленной MgO и раствора MgCl₂ используют в строительстве под названием «магнезиальный цемент» или «цемент Сореля». Из него можно получить лёгкие,  огнестойкие и звуконепроницаемые строительные материалы – фибролит( при введении древесных стружек) и ксилолит ( с добавкой опилок). Жжёная  магнезия используется в медицине как средство от изжоги и лёгкое слабительное.  
• Перхлорат (MgClO₄ )₂ - ангидрон – служит в лабораториях для осушения газов. Он поглощает воду, превращаясь в кристалогидрат (MgClO₄ )₂     6H₂O. Это соединение теряет всю воду при нагревании около 240⁰С, после чего ангидрон опять пригоден для работы.
• Находят применение и природные силикаты Магния – тальк и асбест, особенно асбест: благодаря огнестойкости, малой теплопроводности и волокнистой структуре асбест служит прекрасным теплоизоляционным материалом.

В природе  Магний широко распространен. Его содержание в Земной коре составляет 1,87% по массе(восьмое место среди элементов). В свободном состоянии Магний в силу своей химической активности не встречается, но повсеместно встречаются его соединения – ведь почти каждый восьмой минерал содержит Магний. 

Физические  свойства: 

• Магний- очень  лёгкий металл; его плотность 1,739 г/см³ – на ¹/₃ меньше, чем плотность Al.
• По прочности в два раза превосходит алюминий. Сплавы на основе Mg занимают одни из первых мест в авиастроении.
• Магний – металл средней твердости, он довольно тягуч и его можно прокатать в тонкие листы. Плавится при температуре 651 ⁰C, кипит при 1107 ⁰C.
• На воздухе поверхность металла приобретает матово-белый оттенок из-за образования окисной плёнки. Эта плёнка защищает металл от дальнейшего окисления даже при нагревании до 350-400 ⁰C.
• Тонкую ленту или стружку Mg легко поджечь спичкой, но компактный кусок Mg от спички не загорается, так как обладает большой теплопроводностью.
• Горит  Mg ослепительно ярким белым пламенем, выделяя большое количество тепла (тепла выделенного при сгорании 20гр. Mg достаточно чтобы довести до кипения 1л. ледяной воды.

Химические  свойства: 

• Магний весьма бурно реагирует с галогенами, например хлором:

Mg + Cl₂ = MgCl₂                    

• А при нагревании  - с серой, углеродом, азотом и др.металлами:

Mg + S = MgS

Mg + 2C = MgC₂

3Mg + N₂ = Mg₃N₂  

• Зеленоватый порошок нитрида Mg₃N₂ образуется и при сжигании Магния на воздухе. А так как нитрид Mg разлагается во влажной атмосфере по реакции:

Mg₃N₂ + 6H₂O = 3Mg(OH)₂ + 2NH₃ 

  то окалина Магния пахнет аммиаком.

• С водой:

Mg + 2H₂O = Mg(OH)₂ + H₂

• С кислотами:
• Mg + 2HCl = MgCl₂ + H₂

• Щёлочи на Магний не действуют. Все соли Магния бесцветны, неядовиты, в водных растворах горьки на вкус и в большинстве своём хорошо растворимы; труднорастворимы MgCO₃, Mg₃(PO4)₂, MgF_2.
• В последнее время Магний производят и термическим методом – восстановлением при высокой температуре его окиси:

 MgO + C = Mg + CO

• А в качестве восстановителя, кроме углерода применяют  и кремний:

  2MgO + 2CaO + Si = Ca₂SiO₄ + 2Mg

•   Магний отгоняется и осаждается в приемниках, охлаждаемых воздухом. Термическим способом выделяют Магний более чистый, чем электролитический.  С помощью Mg получают трудновосстановимые металлы – титан, цирконий, ванадий:

TiO₂ + 2Mg = Ti + 2MgO

- Этот метод называется магниетермией.

• Биологическая роль и токсикология

Магний — один из важных биогенных элементов, в значительных количествах содержится в тканях животных и растений. Его биологическая роль сформировалась исторически, в период зарождения и развития протожизни на нашей планете в связи с тем, что морская среда первобытной земли была преимущественно хлоридно-магниевая, в отличии от нынешней — хлоридно-натриевой. Магний является кофактором многих ферментативных реакций. Магний необходим для превращения креатина фосфата в АТФ — нуклеотид, являющийся универсальным поставщиком энергии в живых клетках организма. Магний необходим на всех этапах синтеза белка. Установлено также, что 80—90 % современных людей страдают от дефицита магния[источник не указан 142 дня]. Это может проявляться по-разному: бессонница, хроническая усталость, остеопороз, артрит, фибромиалгия, мигрень, мышечные судороги и спазмы, сердечная аритмия, запоры. При потливости, частом употреблении слабительных и мочегонных, алкоголя, больших психических и физических нагрузках (в первую очередь при стрессах и у спортсменов) потребность в магнии увеличивается.

К пище, богатой магнием, относятся: кунжут, отруби, орехи. Магния совсем мало в хлебе, молочных, мясных и других повседневных продуктах питания современного человека. Для получения суточной нормы магния, порядка 300 мг для женщин и 400 мг для мужчин, необходимо выпивать 3—4 литра молока или съедать 1,5—2 кг мяса. 

По результатам  последних исследований обнаружено, что цитрат магния является наиболее усваиваемым магниесодержащим продуктом.  

Установлено,  чтобы усвоить кальций, организму необходим магний. 

Одним из наиболее биологически целесообразных источников магния при транскутанном (чрезкожном) всасывании является минерал бишофит, широко использующийся в целях медицинской реабилитации, физиотерапии и санаторно-курортного лечения. Преимуществом транскутанного применения является высокая биодоступность ионов магния, насыщающего локальные проблемные зоны минуя выделительную систему.