Магнезиев метал. Структура на магнезиевия атом

Преобладаващият промишлен метод за производство на магнезий е електролизата на стопена смес от MgCl 2

MgCl 2 Mg 2+ 2Cl -

Mg 2+ +2e Mg 0 2Cl - -2e Cl 2 0

2MgCl 2 2Mg+ 2Cl 2

стопявам

в безводен MgCl2, KCl, NaCl. За получаване на стопилка се използва дехидратиран карналит или бимофит, както и MgCl 2, получен чрез хлориране на MgO или като отпадък от производството на Ti.

Температура на електролиза 700-720 o C, графитни аноди, стоманени катоди. Съдържанието на MgCl 2 в стопилката е 5-8%; когато концентрацията намалее до 4%, текущото производство на магнезий намалява; когато концентрацията на MgCl 2 се увеличи над 8%, консумацията на енергия се увеличава. За да се осигури оптимално съдържание на MgCl 2, част от отработения електролит периодично се отстранява и се добавя пресен карналит или MgCl 2. Течният магнезий изплува на повърхността на електролита, откъдето се отстранява с вакуумна черпак. Извлеченият суров магнезий съдържа 0,1% примеси. За отстраняване на неметални примеси магнезият се топи с флюси - хлориди или флуориди K, Ba, Na, Mg. Дълбокото пречистване се извършва чрез вакуумна дестилация, зоново топене и електролитно рафиниране. Резултатът е магнезий с чистота 99,999%.

В допълнение към магнезия, електролизата също така произвежда Cl 2 . При термичните методи за производство на магнезий суровината е магнезит или доломит, от който чрез калциниране се получава MgO. 2Mg+O 2 =2MgO. В ретортни или ротационни пещи с графитни или въглищни нагреватели, оксидът се редуцира до метал със силиций (силикотермичен метод) или CaC2 (карбидотермичен метод) при 1280-1300 o C или въглерод (карботермичен метод) при температури над 2100 o C. При карботермичния метод (MgO+C Mg+CO) получената смес от CO и магнезиеви пари се охлажда бързо при напускане на пещта с инертен газ, за ​​да се предотврати обратна реакция с магнезий.

Свойства на магнезия.

Физични свойства на магнезия.

Магнезият е сребристо-бял лъскав метал, сравнително мек и пластичен, добър проводник на топлина и електричество. Почти 5 пъти по-лек от медта, 4,5 пъти по-лек от желязото; дори алуминият е 1,5 пъти по-тежък от магнезия. Магнезият се топи при температура от 651 o C, но при нормални условия е доста трудно да се стопи: когато се нагрява във въздуха до 550 o C, той пламва и мигновено изгаря с ослепително ярък пламък. Лента от магнезиево фолио може лесно да се подпали с обикновена кибритена клечка, а в атмосфера на хлор магнезият се запалва спонтанно дори при стайна температура. Когато магнезият гори, той отделя голямо количество ултравиолетови лъчи и топлина - за да загреете чаша ледена вода до кипене, трябва да изгорите само 4 g магнезий.

Магнезият се намира в главната подгрупа на втората група на периодичната таблица на елементите D.I. Менделеев. Серийният му номер е 12, атомното тегло е 24.312. Електронната конфигурация на магнезиевия атом в невъзбудено състояние е 1S 2 2S 2 P 6 3S 2; Електроните във външния слой са валентни; следователно магнезият проявява валентност II. Тясно свързана със структурата на електронните обвивки на магнезиевия атом е неговата реактивност. Поради наличието само на два електрона във външната обвивка, магнезиевият атом има тенденция лесно да ги отдаде, за да получи стабилна осемелектронна конфигурация; Следователно магнезият е химически много активен.

Магнезият се окислява във въздуха, но полученият оксиден филм предпазва метала от по-нататъшно окисляване. Нормалният електронен потенциал на магнезия в кисела среда е -2,37V, в алкална среда - 2,69V. Магнезият се разтваря в разредени киселини на студено. Той е неразтворим във флуороводородна киселина поради образуването на филм от MgF 2 флуорид, който е слабо разтворим във вода; почти неразтворим в концентрирана сярна киселина. Магнезият се разтваря лесно, когато е изложен на разтвори на амониеви соли. Алкалните разтвори нямат ефект върху него. Магнезият се доставя в лабораториите под формата на прах или ленти. Ако подпалите магнезиева лента, тя бързо изгаря с ослепителна светкавица, развивайки висока температура. Магнезиевите светкавици се използват във фотографията и при производството на осветителни ракети. Точката на кипене на магнезия е 1107 o C, плътност = 1,74 g/cm 3, атомен радиус 1,60 NM.

Химични свойства на магнезия.

Химическите свойства на магнезия са доста странни. Той лесно премахва кислорода и хлора от повечето елементи и не се страхува от каустични основи, сода, керосин, бензин и минерални масла. Магнезият почти не взаимодейства със студена вода, но при нагряване се разлага с отделяне на водород. В това отношение той заема междинна позиция между берилия, който изобщо не реагира с водата, и калция, който лесно взаимодейства с нея. Реакцията е особено интензивна с водна пара, нагрята над 380 o C:

Mg 0 (твърд) + H 2 + O (газ) Mg + 2 O (твърд) + H 2 0 (газ).

Тъй като продуктът на тази реакция е водород, ясно е, че гасенето на горящ магнезий с вода е неприемливо: може да възникне образуване на експлозивна смес от водород и кислород и експлозия. Не можете да изгасите горящ магнезий с въглероден диоксид: магнезият го редуцира до свободен въглерод

2 мг 0 +C +4 О 2 2 мг +2 O+C 0 ,

Можете да спрете достъпа на кислород до изгарящия магнезий, като го покриете с пясък, въпреки че магнезият взаимодейства със силициев (IV) оксид, но със значително по-малко отделяне на топлина:

2Mg 0 + Si +4 O 2 = 2Mg +2 O + Si 0

Това определя възможността за използване на пясък за гасене на силиций. Опасността от запалване на магнезия при интензивно нагряване е една от причините за ограниченото му използване като технически материал.

В серията електрохимични напрежения магнезият е значително вляво от водорода и активно реагира с разредени киселини, за да образува соли. Магнезият има особености в тези реакции. Не се разтваря във флуороводородна киселина, концентрирана сярна киселина и в смес от сярна и азотна киселина, която разтваря други метали почти толкова ефективно, колкото царската вода (смес от HCl и HNO3). Устойчивостта на магнезия към разтваряне във флуороводородна киселина се обяснява просто: повърхността на магнезия е покрита с филм от магнезиев флуорид MgF 2, неразтворим във флуороводородна киселина. Устойчивостта на магнезия към достатъчно концентрирана сярна киселина и нейната смес с азотна киселина е по-трудна за обяснение, въпреки че в този случай причината е в пасивирането на магнезиевата повърхност. Магнезият практически не взаимодейства с разтвори на основи и амониев хидроксид. Но с разтвори на амониеви соли реакцията, макар и бавна, настъпва:

2NH + 4 + Mg=Mg 2+ + 2NH 3 + H 2

Няма изненада в тази реакция. Тази реакция е по същество същата като реакцията на металите, изместващи водорода от киселини. В една дефиниция киселината е вещество, което се дисоциира, за да образува водородни йони. Точно така може да се дисоциира NH4 йонът:

NH4 + NH3 +H+

Mg 0 + 2HCl = Mg + 2 Cl 2 + H 0 2

2H + +Mg Mg 2+ + H 0 2

Когато магнезият се нагрява в халогенна атмосфера, възниква запалване и се образуват халогенни соли.

Причината за запалването е много голямо отделяне на топлина, както в случая на реакцията на магнезий с кислород. Така, когато 1 мол магнезиев хлорид се образува от магнезий и хлор, се отделят 642 kJ. При нагряване магнезият се свързва със сяра (MgS) и азот (Mg 3 N 2). Когато е под налягане и се нагрява с водород, магнезият образува магнезиев хидрид

Mg 0 + H 2 0 Mg + 2 H 2 -.

Високият афинитет на магнезия към хлора направи възможно създаването на ново металургично производство - "магнезий" - производството на метали в резултат на реакция

MeCln+0.5nMg=Me+0.5nMgCl 2

По този метод се получават метали, които играят много важна роля в съвременните технологии - цирконий, хром, торий, берилий. Лек и издръжлив „метал от космическата ера“, почти целият титан се получава по този начин.

Същността на производството се свежда до следното: при производството на метален магнезий чрез електролиза на стопилка от магнезиев хлорид се образува хлор като страничен продукт. Този хлор се използва за производството на титанов (IV) хлорид TiCl 4, който се редуцира от магнезий до метален титан

Ti +4 Cl 4 + 2Mg 0 Ti 0 +2Mg +2 Cl 2

Полученият магнезиев хлорид отново се използва за производство на магнезий и т.н. На базата на тези реакции работят титаново-магнезиеви инсталации. Заедно с титан и магнезий се получават и други продукти, като бертолитова сол KClO 3, хлор, бром и продукти - плочи от дървесни влакна и ксилитол, които ще бъдат разгледани по-долу. При такова сложно производство степента на използване на суровините, рентабилността на производството е висока, а масата на отпадъците не е голяма, което е особено важно за опазване на околната среда от замърсяване.

Науката, която изучава тези елементи, е химията. Периодичната таблица, въз основа на която можем да изучаваме тази наука, ни показва, че има дванадесет протона и неутрона, съдържащи се в магнезиев атом. Това може да се определи от атомния номер (той е равен на броя на протоните и ще има същия брой електрони, ако е неутрален атом, а не йон).

Химичните свойства на магнезия също се изучават от химията. Периодичната таблица също е необходима за тяхното разглеждане, тъй като ни показва валентността на елемента (в този случай тя е равна на две). Зависи от групата, към която принадлежи атомът. Освен това с негова помощ можете да разберете, че моларната маса на магнезия е двадесет и четири. Тоест, един мол от този метал тежи двадесет и четири грама. Формулата на магнезия е много проста – той не се състои от молекули, а от атоми, обединени от кристална решетка.

Характеристики на магнезия от гледна точка на физиката

Както всички метали, с изключение на живака, това съединение има твърдо агрегатно състояние при нормални условия. Има светлосив цвят с особен блясък. Този метал има доста висока якост. Физическите характеристики на магнезия не свършват дотук.

Помислете за точките на топене и кипене. Първото е равно на шестстотин и петдесет градуса по Целзий, второто е хиляда и деветдесет градуса по Целзий. Можем да заключим, че това е доста топим метал. Освен това е много лек: плътността му е 1,7 g/cm3.

Магнезий. Химия

Познавайки физическите характеристики на това вещество, можете да преминете към втората част от неговите характеристики. Този метал има средно ниво на активност. Това се вижда от електрохимичния ред на металите - колкото е по-пасивен, толкова е по-вдясно. Магнезият е един от първите вляво. Нека разгледаме по ред с какви вещества реагира и как става това.

С прости

Те включват тези, чиито молекули се състоят само от един химичен елемент. Това включва кислород, фосфор, сяра и много други. Първо, нека разгледаме взаимодействието с кислорода. Нарича се изгаряне. В този случай се образува оксид на този метал. Ако изгорим два мола магнезий, докато изразходваме един мол кислород, получаваме два мола оксид. Уравнението за тази реакция е написано, както следва: 2Mg + O 2 = 2MgO. Освен това, когато магнезият гори на открито, се образува и неговият нитрид, тъй като този метал едновременно реагира с азота, съдържащ се в атмосферата.

Когато се изгорят три мола магнезий, се изразходва един мол азот и резултатът е един мол нитрид на въпросния метал. Уравнението за този вид химично взаимодействие може да бъде написано, както следва: 3Mg + N 2 = Mg 3 N 2.

Освен това магнезият може да реагира с други прости вещества като халогени. Взаимодействие с тях възниква само ако компонентите се нагреят до много високи температури. В този случай възниква реакция на добавяне. Халогените включват следните прости вещества: хлор, йод, бром, флуор. И реакциите са именувани съответно: хлориране, йодиране, бромиране, флуориране. Както може би се досещате, в резултат на такива взаимодействия могат да се получат магнезиев хлорид, йодид, бромид и флуорид. Например, ако вземем един мол магнезий и същото количество йод, получаваме един мол йодид от този метал. Тази химическа реакция може да се изрази с помощта на следното уравнение: Mg + I 2 = MgI 2. Хлорирането се извършва по същия принцип. Ето уравнението на реакцията: Mg + Cl 2 = MgCl 2.

Освен това металите, включително магнезият, реагират с фосфор и сяра. В първия случай можете да получите фосфид, във втория - сулфид (да не се бърка с фосфати и сулфати!). Ако вземете три мола магнезий, добавите към него два мола фосфор и го загреете до желаната температура, се образува един мол фосфид от въпросния метал. Уравнението за тази химична реакция е следното: 3Mg + 2P = Mg 3 P 2. По същия начин, ако смесите магнезий и сяра в равни моларни пропорции и създадете необходимите условия под формата на висока температура, получаваме сулфида на този метал. Уравнението за такова химично взаимодействие може да бъде написано по следния начин: Mg + S = MgS. Така че разгледахме реакциите на този метал с други прости вещества. Но химичните характеристики на магнезия не свършват дотук.

Реакции с комплексни съединения

Тези вещества включват вода, соли и киселини. Металите реагират различно с различните групи. Нека да разгледаме всичко в ред.

Магнезий и вода

Когато този метал взаимодейства с най-разпространеното химично съединение на Земята, се образуват оксид и водород под формата на газ със силна, неприятна миризма. За да се извърши този тип реакция, компонентите също трябва да се нагреят. Ако смесите един мол магнезий и вода, ще получите същото количество оксид и водород. Уравнението на реакцията е написано, както следва: Mg + H 2 O = MgO + H 2.

Взаимодействие с киселини

Подобно на други реактивни метали, магнезият е способен да измества водородните атоми от техните съединения. Този вид процес се нарича В такива случаи металните атоми заместват водородните атоми и се образува сол, състояща се от магнезий (или друг елемент) и киселинна утайка. Например, ако вземете един мол магнезий и го добавите към два мола, се образува един мол от хлорида на въпросния метал и същото количество водород. Уравнението на реакцията ще изглежда така: Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2.

Взаимодействие със соли

Вече описахме как се образуват соли от киселини, но характеризирането на магнезия от химическа гледна точка също предполага разглеждане на неговите реакции със соли. В този случай взаимодействие може да възникне само ако металът, съдържащ се в солта, е по-малко активен от магнезия. Например, ако вземем един мол магнезий и меден сулфат, получаваме сулфата на въпросния метал и чистата мед в еднакво моларно съотношение. Уравнението за този тип реакция може да бъде написано, както следва: Mg + CuSO 4 = MgSO 4 + Cu. Тук се проявяват възстановяващите свойства на магнезия.

Приложение на този метал

Поради факта, че превъзхожда алуминия в много отношения - той е приблизително три пъти по-лек, но в същото време два пъти по-здрав, той намира широко приложение в различни индустрии. На първо място, това е самолетостроенето. Тук сплавите на основата на магнезий заемат първо място по популярност сред всички използвани материали. Освен това се използва в химическата промишленост като редуциращ агент за извличане на определени метали от техните съединения. Поради факта, че при изгаряне магнезият произвежда много мощна светкавица, той се използва във военната промишленост за производството на сигнални ракети, светкавични боеприпаси и др.

Получаване на магнезий

Основната суровина за това е хлоридът на въпросния метал. Това става чрез електролиза.

Качествена реакция към катиони на даден метал

Това е специална процедура, предназначена да определи наличието на йони на дадено вещество. За да тествате разтвора за наличие на магнезиеви съединения, можете да добавите към него калиев или натриев карбонат. В резултат на това се образува бяла утайка, която лесно се разтваря в киселини.

Къде може да се намери този метал в природата?

Този химичен елемент е доста често срещан в природата. Почти два процента от земната кора се състои от този метал. Намира се в много минерали, като карналит, магнезит, доломит, талк и азбест. Формулата на първия минерал изглежда така: KCl.MgCl 2 .6H 2 O. Прилича на синкави, бледорозови, избледнели червени, светложълти или прозрачни кристали.

Магнезитът е неговата химична формула - MgCO 3. На цвят е бял, но в зависимост от примесите може да има сив, кафяв или жълт оттенък. Доломитът има следната химична формула: MgCO 3 .CaCO 3 . Това е жълтеникаво-сив или минерал със стъклен блясък.

Талкът и азбестът имат по-сложни формули: съответно 3MgO.4SiO 2 .H 2 O и 3MgO.2SiO 2 .2H 2 O. Поради високата си топлоустойчивост те намират широко приложение в индустрията. Освен това магнезият е част от химичния състав на клетката и структурата на много органични вещества. Ще разгледаме това по-подробно.

Ролята на магнезия за организма

Този химичен елемент е важен както за растенията, така и за животните. Магнезият е просто жизненоважен за растителния организъм. Както желязото е в основата на хемоглобина, необходим за живота на животните, така и магнезият е основният компонент на хлорофила, без който растението не може да съществува. Този пигмент участва в процеса на фотосинтеза, по време на който се синтезират хранителни вещества от неорганични съединения в листата.

Магнезият също е много необходим за животинския организъм. Масовата част на този микроелемент в клетката е 0,02-0,03%. Въпреки факта, че има толкова малко от него, той изпълнява много важни функции. Благодарение на него се поддържа структурата на такива органели като митохондриите, които са отговорни за клетъчното дишане и синтеза на енергия, както и рибозомите, в които се образуват протеини, необходими за живота. В допълнение, той е част от химичния състав на много ензими, които са необходими за вътреклетъчния метаболизъм и синтеза на ДНК.

За организма като цяло магнезият е необходим за участие в метаболизма на глюкозата, мазнините и някои аминокиселини. Също така с помощта на този микроелемент може да се предава нервен сигнал. Освен всичко изброено, достатъчното количество магнезий в организма намалява риска от инфаркти, инфаркти и инсулти.

Симптоми на повишено и намалено съдържание в човешкото тяло

Липсата на магнезий в организма се проявява с такива основни симптоми като високо кръвно налягане, умора и ниска работоспособност, раздразнителност и лош сън, нарушение на паметта и често замайване. Може също така да почувствате гадене, конвулсии, треперене на пръстите, объркване - това са признаци за много ниско ниво на прием на този микроелемент от храната.

Липсата на магнезий в организма води до чести респираторни заболявания, нарушения на сърдечно-съдовата система и диабет тип 2. След това нека разгледаме съдържанието на магнезий в продуктите. За да избегнете недостига му, трябва да знаете кои храни са богати на този химичен елемент. Трябва също така да се има предвид, че много от тези симптоми могат да се проявят и в обратния случай - излишък на магнезий в организма, както и липса на микроелементи като калий и натрий. Ето защо е важно внимателно да прегледате диетата си и да разберете същността на проблема, това е най-добре да се направи с помощта на диетолог.

Както бе споменато по-горе, този елемент е основният компонент на хлорофила. Следователно можете да познаете, че голямо количество от него се съдържа в зелените: целина, копър, магданоз, карфиол и бяло зеле, маруля и др. Също така много зърнени храни, особено елда и просо, както и овесени ядки и ечемик. Освен това ядките са богати на този микроелемент: кашу, орехи, фъстъци, лешници и бадеми. Бобовите растения като боб и грах също съдържат големи количества от въпросния метал.

Голяма част от него се намира и във водораслите, например в морските водорасли. Ако тези продукти се консумират в нормални количества, тогава на тялото ви няма да липсва металът, разгледан в тази статия. Ако нямате възможност редовно да ядете изброените по-горе храни, тогава най-добре е да закупите хранителни добавки, които съдържат този микроелемент. Въпреки това, преди да направите това, определено трябва да се консултирате с Вашия лекар.

Заключение

Магнезият е един от най-важните метали в света. Намерил е широко приложение в множество индустрии – от химическата до авиационната и военната. Освен това е много важно от биологична гледна точка. Без него не е невъзможно съществуването нито на растителни, нито на животински организми. Благодарение на този химичен елемент се осъществява процесът, който дава живот на цялата планета - фотосинтеза.

Група IIA съдържа само метали – Be (берилий), Mg (магнезий), Ca (калций), Sr (стронций), Ba (барий) и Ra (радий). Химичните свойства на първия представител на тази група, берилият, се различават най-силно от химичните свойства на другите елементи от тази група. Химичните му свойства в много отношения са дори по-сходни с алуминия, отколкото с други метали от група IIA (така нареченото „диагонално сходство“). Магнезият по своите химични свойства също се различава значително от Ca, Sr, Ba и Ra, но все пак има много по-сходни химични свойства с тях, отколкото с берилия. Поради значителното сходство в химичните свойства на калций, стронций, барий и радий, те се обединяват в едно семейство, т.нар. алкалоземни метали.

Всички елементи от група IIA принадлежат към с-елементи, т.е. съдържат всичките си валентни електрони с-подниво По този начин електронната конфигурация на външния електронен слой на всички химични елементи от тази група има формата ns 2 , Където н– номер на периода, в който се намира елементът.

Поради особеностите на електронната структура на металите от група IIA, тези елементи, освен нула, могат да имат само едно единствено състояние на окисление, равно на +2. Простите вещества, образувани от елементи от група IIA, когато участват във всякакви химични реакции, са способни само на окисление, т.е. даряват електрони:

Аз 0 – 2e — → Аз +2

Калцият, стронций, барий и радий имат изключително висока химическа реактивност. Образуваните от тях прости вещества са много силни редуциращи агенти. Магнезият също е силен редуциращ агент. Редукционната активност на металите се подчинява на общите закони на периодичния закон на D.I. Менделеев и се увеличава надолу по подгрупата.

Взаимодействие с прости вещества

с кислород

Без нагряване берилият и магнезият не реагират нито с атмосферния кислород, нито с чистия кислород поради факта, че са покрити с тънки защитни филми, състоящи се съответно от BeO и MgO оксиди. Съхранението им не изисква специални методи за защита от въздух и влага, за разлика от алкалоземните метали, които се съхраняват под слой инертна към тях течност, най-често керосин.

Be, Mg, Ca, Sr, когато се изгарят в кислород, образуват оксиди от състава MeO, а Ba - смес от бариев оксид (BaO) и бариев пероксид (BaO 2):

2Mg + O2 = 2MgO

2Ca + O2 = 2CaO

2Ba + O 2 = 2BaO

Ba + O 2 = BaO 2

Трябва да се отбележи, че при изгаряне на алкалоземни метали и магнезий във въздуха възниква и странична реакция на тези метали с азот от въздуха, в резултат на което в допълнение към съединенията на металите с кислорода се образуват нитриди с обща формула Me 3 N образуват се и 2 бр.

с халогени

Берилият реагира с халогени само при високи температури, а останалите метали от група IIA - вече при стайна температура:

Mg + I 2 = MgI 2 – Магнезиев йодид

Ca + Br 2 = CaBr 2 – калциев бромид

Ba + Cl 2 = BaCl 2 – бариев хлорид

с неметали от IV–VI групи

Всички метали от група IIA реагират при нагряване с всички неметали от групи IV-VI, но в зависимост от позицията на метала в групата, както и от активността на неметалите, е необходима различна степен на нагряване. Тъй като берилият е най-химически инертен сред всички метали от група IIA, при извършване на неговите реакции с неметали е необходимо значително използване. Опо-висока температура.

Трябва да се отбележи, че реакцията на метали с въглерод може да образува карбиди от различно естество. Има карбиди, които принадлежат към метанидите и обикновено се считат за производни на метана, в които всички водородни атоми са заменени с метал. Те, подобно на метана, съдържат въглерод в степен на окисление -4 и когато се хидролизират или взаимодействат с неокисляващи киселини, един от продуктите е метан. Съществува и друг вид карбиди - ацетилениди, които съдържат C 2 2- йон, който всъщност е фрагмент от ацетиленовата молекула. Карбиди като ацетилениди, при хидролиза или взаимодействие с неокисляващи киселини, образуват ацетилен като един от реакционните продукти. Типът карбид - метанид или ацетиленид - получен, когато даден метал реагира с въглерод, зависи от размера на металния катион. Металните йони с малък радиус обикновено образуват метаниди, а по-големите йони образуват ацетилениди. В случай на метали от втората група метанидът се получава чрез взаимодействие на берилий с въглерод:

Останалите метали от група II A образуват ацетилениди с въглерод:

Със силиция металите от група IIA образуват силициди - съединения от типа Me 2 Si, с азот - нитриди (Me 3 N 2), с фосфор - фосфиди (Me 3 P 2):

с водород

Всички алкалоземни метали реагират с водород при нагряване. За да може магнезият да реагира с водорода, само нагряване, както при алкалоземните метали, не е достатъчно, освен висока температура е необходимо и повишено налягане на водорода. Берилият не реагира с водород при никакви условия.

Взаимодействие със сложни вещества

с вода

Всички алкалоземни метали реагират активно с вода, за да образуват алкали (разтворими метални хидроксиди) и водород. Магнезият реагира с вода само при кипене поради факта, че при нагряване защитният оксиден филм MgO се разтваря във вода. В случай на берилий, защитният оксиден филм е много устойчив: водата не реагира с него нито при кипене, нито дори при червени температури:

с неокисляващи киселини

Всички метали от основната подгрупа на група II реагират с неокисляващи киселини, тъй като те са в серията на активност вляво от водорода. В този случай се образува сол на съответната киселина и водород. Примери за реакции:

Be + H 2 SO 4 (разреден) = BeSO 4 + H 2

Mg + 2HBr = MgBr 2 + H 2

Ca + 2CH 3 COOH = (CH 3 COO) 2 Ca + H 2

с окислителни киселини

− разредена азотна киселина

Всички метали от група IIA реагират с разредена азотна киселина. В този случай продуктите на редукция, вместо водород (както в случая на неокисляващи киселини), са азотни оксиди, главно азотен оксид (I) (N 2 O), а в случай на силно разредена азотна киселина, амониев нитрат (NH 4 NO 3):

4Ca + 10HNO3 ( разб .) = 4Ca(NO 3) 2 + N 2 O + 5H 2 O

4Mg + 10HNO3 (много размазано)= 4Mg(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O

− концентрирана азотна киселина

Концентрирана азотна киселина при обикновена (или ниска) температура пасивира берилий, т.е. не реагира с него. При кипене реакцията е възможна и протича предимно в съответствие с уравнението:

Магнезият и алкалоземните метали реагират с концентрирана азотна киселина, за да образуват широка гама от различни продукти за намаляване на азота.

− концентрирана сярна киселина

Берилият се пасивира с концентрирана сярна киселина, т.е. не реагира с него при нормални условия, но реакцията протича при кипене и води до образуването на берилиев сулфат, серен диоксид и вода:

Be + 2H 2 SO 4 → BeSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

Барият също се пасивира от концентрирана сярна киселина поради образуването на неразтворим бариев сулфат, но реагира с него при нагряване; бариевият сулфат се разтваря при нагряване в концентрирана сярна киселина поради превръщането му в бариев хидроген сулфат.

Останалите метали от основна група IIA реагират с концентрирана сярна киселина при всякакви условия, включително на студено. Редукцията на сярата може да настъпи до SO 2, H 2 S и S в зависимост от активността на метала, реакционната температура и концентрацията на киселина:

Mg + H2SO4 ( конц. .) = MgSO 4 + SO 2 + H 2 O

3Mg + 4H 2 SO 4 ( конц. .) = 3MgSO 4 + S↓ + 4H 2 O

4Ca + 5H 2 SO 4 ( конц. .) = 4CaSO 4 +H 2 S + 4H 2 O

с алкали

Магнезият и алкалоземните метали не взаимодействат с алкали, а берилият лесно реагира както с алкални разтвори, така и с безводни алкали по време на синтез. Освен това, когато реакцията се извършва във воден разтвор, водата също участва в реакцията и продуктите са тетрахидроксоберилати на алкални или алкалоземни метали и водороден газ:

Be + 2KOH + 2H 2 O = H 2 + K 2 - калиев тетрахидроксобериллат

При провеждане на реакция с твърда основа по време на синтез се образуват берилати на алкални или алкалоземни метали и водород

Be + 2KOH = H 2 + K 2 BeO 2 - калиев берилат

с оксиди

Алкалоземните метали, както и магнезият, могат да редуцират по-малко активните метали и някои неметали от техните оксиди при нагряване, например:

Методът за редуциране на металите от техните оксиди с магнезий се нарича магнезий.

Сама по себе си нормалната концентрация на магнезий в организма не е гаранция за добро здраве, висок имунитет, липса на заболявания и добро представяне. Не по-малко важно е взаимодействието на микроелемента с други вещества, тъй като функциите на някои могат да повлияят негативно на функциите на други.

Избягвайте комбинирането на магнезий с:

• калций. Може да намали абсорбцията на магнезий, тъй като и двата метала се абсорбират по един и същи път в червата. За да предотвратите това да се случи, трябва да поддържате съотношение 2:1 на калций и магнезий в диетата.
• Вредни храни. Колкото по-висок е процентът на мазнина в ястието, толкова по-зле се усвоява магнезият. Взаимодействайки с мастни киселини, магнезият образува подобни на сапун соли, които не се обработват от храносмилателната система, причинявайки запек или диария.
• Силно влакнести храни, тъй като блокират усвояването на магнезий. Влакнестите храни са богати на оксалати и соли на фитиновата киселина, които се усвояват лошо в червата и пречат на усвояването на други вещества.
• Фолиева киселина. Повишава активността на ензимите, които изискват магнезий, за да функционират. Разходите на микроелемента се увеличават, което води до неговия дефицит.
• Желязо. И двата метала не се абсорбират едновременно.
• Холекалциферол (витамин D3). Помага за усвояването не само на магнезия, но и на калция в червата. Микроелементите не се комбинират добре - само в съотношение 2:1 (с преобладаване на магнезий). В противен случай се развива дефицит на последния.

Характеристики на абсорбцията на магнезий

Магнезият се абсорбира в дванадесетопръстника и частично в дебелото черво. Органичните съединения на елемента - комплекси с аминокиселини и органични киселини (магнезиев лактат и цитрат) се усвояват по-добре от неорганичните соли (магнезиев сулфат).

Основни функции в организма

Основната задача на магнезия в организма е да ускори метаболизма (метаболизма) и образуването на костна тъкан. Функционалният потенциал на химичния елемент обаче не се ограничава до това. Благодарение на магнезия:

• имунната активност на клетките се повишава, поради което химическият елемент трябва да присъства в диетата на малки деца (в противен случай имунната система ще се провали);
• поддържа се стабилността на генетичната информация, съдържаща се в ДНК и РНК молекулите. Ако абсорбцията на магнезий в организма е нарушена или недостатъчна, протеиновите структури могат да мутират;
• синтезът на хистамин в мастоцитите се забавя. Хистаминът е хормон, отговорен за всички метаболитни процеси в организма. Той контролира дейността на дихателната система, опорно-двигателния апарат, състоянието на кожата, работата на сърцето и сетивните органи. Ето защо при алергични реакции, когато се отделя хистамин, се появяват симптоми като суха кашлица, сълзене на очите и зачервяване. Колкото повече хистамин, толкова по-тежки са симптомите. При остра форма на алергия кашлицата преминава в атака на задушаване или анафилактичен шок. Сълзливост - поради възпаление на конюнктивата. Възпаление на кожата - суха екзема (пукнатини и ерозии по кожата, които сърбят и кървят). Спазъм на гладките мускули (покриващи вътрешните органи) провокира задушаване и оток на Квинке;
• пулсът се регулира. Сърцето е издръжлив орган, но има нужда и от почивка. С помощта на магнезий намалява контрактилитета на миокарда, намаляват сърдечната честота и високото кръвно налягане;
• костната минерална плътност се увеличава. При децата преобладава хрущялната тъкан, която постепенно се покрива с минерали и вкостенява. Колкото по-дебел е защитният "минерален" слой, толкова по-малък е рискът от фрактури. Калцият и фосфорът помагат на магнезия в това.

Магнезият също така стимулира функционирането на ензимите. Пептидазата, фосфатазата, карбоксилазата, фосфорилазата, холинестеразата, пируват киназата, декарбоксилазата и кетокиселините са своеобразни „отделения“ на магнезия.

В присъствието на магнезий се синтезират не само нуклеинови киселини, мазнини, протеини, витамини от група В и колаген. Той е отговорен за ресинтезата (регенерацията) на АТФ молекулата. Последният е основната единица енергия. Неговите резерви в тялото са малки, следователно, за да се поддържа активност, молекулата на АТФ трябва постоянно да се възстановява от продуктите на разпадане, за което магнезият помага.

Благодарение на магнезия се поддържа балансът на калий, калций и натрий. Химическите елементи са отговорни за предаването на импулси от нервните влакна към мускулите. Ако концентрацията на един от тях се увеличи или намали, импулсът не се предава или се предава късно. Добре координираната мускулна функция е резултат от магнезия.

Същото се случва и в мозъка - магнезият стабилизира процесите на инхибиране и възбуждане.

Ако в тялото има много холестерол, това означава, че усвояването на магнезий е нарушено. Химическият елемент подпомага елиминирането на токсините и крайните продукти на обмяната на веществата (метаболизма), регулира нивата на глюкозата (захарният диабет е резултат от дефицит на магнезий). Благодарение на обмяната калцият не се отлага в бъбреците, жлъчния мехур, уретерите и костите.

Дефицитът на магнезий е изпълнен с „сгъстяване“ на кръвта поради натрупването на тромбоцити, в ежедневната диета подобрява „течността“ на кръвта.

Магнезият поддържа клетъчното дишане - кислородните молекули се съхраняват в митохондриите (кислородни депа) и се освобождават по време на метаболитните процеси.

Липсата на магнезий е изпълнена с безсъние, мигрена, тревожност и нервни разстройства.

Източник на магнезий

• половин чаша бадеми – 136;
• суров спанак: 1 чаша суров – 30, 1 чаша варен – 1157;
• ядки и семена от тиквички и тиква: половин чаша – 325;
• боб и леща: 1 чаша варени – 148;
• кафяв ориз: 1 чаша – 86;
• авокадо: 1 бр. – 58;
• натурално кисело мляко: 1 чаша – 47;
• банани: 1 бр. – 32;
• смокини: половин чаша сушени – 51;
• черен шоколад: 100 г блокче – 280.

съвет! Коригирайте диетата си в зависимост от сезона. През зимата включете в менюто си мед, стафиди, сушени кайсии, сини сливи, фурми, ядки, какао и каши. През пролетта поглезете тялото си със зеленчуци: магданоз, копър, спанак и зелена салата

Черешите, касиса и бобовите култури са най-добрите летни деликатеси. През есента се опирайте на дини, моркови и цвекло.

Не забравяйте, че при смилането на зърнени храни и термичната обработка на храната се губят около 80% от магнезия. Продуктите, предназначени за дългосрочно съхранение, не съдържат магнезий. Вземете това предвид, когато планирате диетата си, така че дефицитът на магнезий да не повлияе на вашето здраве и работоспособност.

Как да запазим магнезия в храната

Минимум термична обработка е ключът към запазване на магнезия в хранителните продукти. Направете зеленчукови и плодови салати, добавете към тях семена и ядки. Експериментирайте с превръзки. Например смесете кедър, сусам, горчица, зехтин с цитрусови плодове и чесън.

Комбинация с други вещества

При недостиг на витамин Е нивото на магнезий в тъканите намалява.

При злоупотреба с алкохол, пушене и пиене на кафе магнезият се екскретира интензивно през бъбреците.

Хората, които обичат сладкото, също са изложени на риск. Колкото повече глюкоза консумирате, толкова повече магнезий е принуден да работи (стимулира освобождаването на инсулин).

Не се увличайте по протеиновите диети. Магнезият е необходим за разграждането на протеините, така че натоварването върху него се увеличава. Колкото повече протеини в диетата, толкова повече магнезий трябва да имате.

Вземете витамини от група В заедно с магнезий, който участва в образуването на тиамин пирофосфат. Без него другите витамини от група В не се усвояват.

Дневна норма

• до 6 месеца – 30;

• от 6 до 12 месеца – 75;
• от 1 до 3 години – 80;
• от 4 до 8 години – 130;
• от 9 до 13 години – 240 бр.

Юноши (14-18 години), mg:

• момчета – 410;
• момичета - 360.

Възрастни, mg:

• мъже: 19-30 г. – 400; 31 и повече години – 420;
• жени: 19-30 г. – 310; 31 и повече години – 320;
• бременни: до 18 години – 400; 19-30 години – 350; 31 и повече години – 360;
• кърмене: до 18 години – 360; 19-30 години – 310; 31 и повече години – 320.

Защо липсата на магнезий в организма е опасна?

Липсата на магнезий в организма е опасна поради следните състояния:

• Отслабен имунитет. Имунната система синтезира специфични клетки, които идентифицират и неутрализират чужди протеинови структури. Ако тези клетки не са достатъчни или техните функции са нарушени, човек често се разболява и обикновеният хрема бързо се превръща в инфекциозно заболяване. За да преодолее инфекцията, тялото използва допълнителни резерви. Периодът на възстановяване след алергичен ринит се забавя.
• Постоянна умора. Магнезият контролира не само предаването на нервните импулси към мускулите, но и процесите на възбуждане и инхибиране в мозъка. Дефицитът на химичния елемент е изпълнен с безсъние, поради което тялото няма време да попълни енергийните ресурси. Продължителна сезонна депресия, намалена работоспособност, тревожност, фобии, притеснения - връзки в една и съща верига.
• Блясък пред очите, световъртеж. Поради липса на сън зрението и концентрацията са нарушени. Липсата на пълноценен сън за повече от два дни е изпълнена с халюцинации.
• Мускулни спазми, крампи. Дефицитът на магнезий може да наруши функционирането на калиево-натриевата помпа, която регулира предаването на импулси от нервните окончания към мускулните влакна. Признаци на магнезиев дефицит са нарушена координация на движенията, загуба на издръжливост, инхибиране на реакцията.
• Нарушение на сърдечния ритъм. Сърцето е изградено от мускулна тъкан. Ако балансът на калий и натрий е нарушен, мускулните влакна се свиват доброволно, започват тахикардия (учестен пулс) и сърдечни шумове.

Усвояването на калций зависи от количеството магнезий. Ако последното не е достатъчно, функционирането на органите на стомашно-чревния тракт се нарушава (запек, диария, гадене, метеоризъм, повръщане, спазми в корема). Състоянието на кожата и косата се влошава, нокътните плочки се белят и чупят.

Магнезиевият дефицит може да бъде причинен от факторите, описани по-долу.

• спазване на монодиети, гладуване;
• недостатъчно съдържание на магнезий в ежедневната диета;
• прекомерна консумация на калций, протеини и липиди (мазни храни);
• хроничен алкохолизъм, тютюнопушене;
• хормонална контрацепция;
• липса на витамини В1, В2, В6 в ежедневната диета.

Хипомагнезиемията почти винаги се появява на фона на патологии на вътрешните органи.

Вътрешни фактори:

• нарушена абсорбция на химичен елемент поради диария или тънкочревни фистули;
• бъбречни заболявания;
• захарен диабет с постоянно високи нива на кръвната захар;
• инфаркт на миокарда;
• хиперфункция на щитовидната и паращитовидните жлези:
• нарушение на кръвообращението (стагнация на кръвта, повишен "вискозитет");
• цироза на черния дроб;
• повишен синтез на алдостерон (надбъбречен хормон).

Не всички лекарства се комбинират с магнезий. Диуретици (диуретици), глюкокортикостероиди, цитотоксични лекарства и естрогени премахват магнезия от тялото.

Как да попълним магнезиевия дефицит в организма

Основните източници на магнезий са солта, храната и твърдата питейна вода. Ако имате недостиг на елемент, заложете на зърнени култури (овесена каша, елда, кафяв ориз, ечемик и просо, покълнали пшенични зърна, ориз и пшенични трици). Тъмният шоколад, ръженият хляб, авокадото, морските водорасли, ядките, сушените плодове и бобовите растения ще помогнат за попълване на дефицита на магнезий.

Лечебните растения са допълнителен източник на магнезий. В копривата, тинктурите и сиропа от алое вера, шипките и аронията го има не по-малко, отколкото в зърнените храни.

Лечебната и трапезна минерална вода премахва магнезиевия дефицит.

съвет! Магнезият се усвоява само в комбинация от витамини от група В и калций. Яжте повече извара, мляко, хляб с трици, риба, зърнени храни и яйца. Пълноценният сън, високата работоспособност, добрата памет и физическата издръжливост са гарантирани

Увеличете количеството храни, съдържащи магнезий, във вашата диета, ако:

• сте физически и емоционално уморени. Спешните ситуации на работа не са страшни, ако всеки ден ядете каша от елда и маруля с моркови за обяд;
• очаквате бебе или кърмите. Имунитетът на бебето и майката зависи от правилното хранене, а 81,2% от бременните жени са диагностицирани с магнезиев дефицит;
• пригответе се за състезанието. Професионалните спортисти използват препарати, съдържащи магнезий, но също така не забравяйте за сушени плодове и зърнени храни;
• обичате натурално кафе и зелен чай или приемате диуретици (диуретици). Всички те не само премахват излишната течност от тялото, но и изхвърлят хранителните вещества. Магнезият не е изключение;
• отглеждане на хиперактивни деца. Растящият организъм се нуждае от магнезий за формирането на всички функционални системи;
• борба със сухата и лющеща се кожа. Магнезият участва в синтеза на колаген, който е отговорен за плътността и здравината на съединителната тъкан и еластичността на кожата.

Опасен ли е излишъкът от магнезий?

Въпреки широкия функционален потенциал на химичния елемент, неговият излишък е изпълнен с патологични състояния.

Излишният магнезий се диагностицира:

• за нарушение на говора, летаргия и загуба на координация;
• сънливост и бавен пулс;
• сухи лигавици;
• болка в корема;
• ниско кръвно налягане;
• нарушение на стомашно-чревния тракт (гадене, повръщане, диария).

В тежки случаи хипермагнезиемията (излишък на магнезий) води до парализа на дишането и сърдечен арест.

Причините за излишък на магнезий са свързани с патология на вътрешните органи. В случай на бъбречна недостатъчност, повишен катаболизъм (разграждане) на протеини или нетерапевтична диабетна ацидоза количеството магнезий в храната се намалява.

Излишъкът от магнезий се диагностицира при неконтролирана употреба на лекарства - най-често при независимо увеличаване на дозата на лекарството при пропускане на следващата доза.

Най-рядко срещаните причини за излишък на елемента са захарен диабет тип 2, обширни травми с раздробяване на тъкани, патологии, провокирани от радиация или прием на цитостатици.

Помня! Максималната дневна доза магнезий е 800 mg. Превишаването на дозата с 10-50 mg е изпълнено с хронична умора, камъни в бъбреците, хипертиреоидизъм, псориазис

Препарати, съдържащи магнезий

Магнезият и калцият са основните участници в мускулната контракция. При тяхно присъствие импулсите се предават от нервното влакно към мускулното влакно. Намаляването на концентрацията на един микроелемент е изпълнено с нарушена координация на движението, загуба на съдов тонус и спазми.

Магнезият рядко се предписва самостоятелно, често заедно с калций (съотношение 2:1). Приемането му е противопоказано, ако:

• свръхчувствителност към компонентите на лекарството;
• тежка бъбречна или надбъбречна недостатъчност (креатининов клирънс под 30 ml/min.).
• фенилкетонурия;
• наследствена галактоземия, синдром на малабсорбция на глюкоза и галактоза или лактазен дефицит (поради наличието на лактоза в лекарството);
• едновременна употреба с леводопа.

Магнезиевите препарати не се предписват на деца под 6-годишна възраст, тъй като тяхната ефективност и безопасност не са потвърдени.

Характеристиките на приема на лекарства са описани по-долу.

• приемани с витамин B6, тъй като взаимно засилват ефектите си. Последният помага на магнезия да проникне в клетките, да се съхранява вътре и подобрява функциите му;
• не е съвместим с желязото. Ферумът нарушава усвояването на магнезия. За да избегнете нарушаване на усвояването на микроелементите, приемайте желязо и магнезий на интервали от 2-3 часа. Подобно е положението и с лекарствата Sodium fluoride и Tetracycline;
• приемани по време или след хранене. Приемът на магнезий между храненията ще причини диария и подуване на корема.

Характеристиките на употреба по време на бременност са описани по-долу.

По време на бременност се предписва комбинация от магнезий + витамин В6. Лекарствата отпускат мускулите на матката и намаляват нейния тонус, предотвратявайки спонтанен аборт.

Благодарение на магнезия се поддържат функциите на плацентата и баланса в системата за кръвосъсирване, укрепват се съединителните тъкани и се контролира кръвното налягане.

Витамин B6 подпомага пълноценния растеж и развитие на плода и спомага за нормалното развитие на нервната система.

При избора на магнезиеви препарати се вземат предвид формата на освобождаване, количеството на „елементарния“ магнезий (в чиста форма), бионаличността и комбинацията с други елементи.

Количеството "елементарен" магнезий зависи от химическото съединение, използвано от производителя като източник на магнезий,%:

• Магнезиев глюконат - 5,8 (100 mg от лекарството се приемат за 100%);
• Магнезиев хлорид – 12;
• Магнезиев цитрат – 16,2;
• Магнезиев глицинат – 50;
• Магнезиев оксид – 60,3.

съвет! Когато избирате лекарство, обърнете внимание първо на комбинацията от вещества, след това на количеството „елементарен“ магнезий. Колкото по-висок е процентът на последното, толкова по-ефективно е лекарството

По-долу е даден преглед на лекарствата.

Магнезиев сулфат. Форми за освобождаване: разтвор в ампули за интравенозно или интрамускулно приложение, прах.

Разтвор в ампули. Показания: хипертонична криза, късна токсикоза при бременни жени, конвулсивен синдром, облекчаване на епилептичен статус.

Противопоказания: чувствителност към магнезий, артериална хипотония, AV блок и калциев дефицит.

Дозировка:

• при хипертонични или конвулсивни състояния - 5-20 ml 25% разтвор интрамускулно или интравенозно;
• при отравяне с живак или арсен - 5-10% разтвор венозно, 5-10 мл.

важно! Лекарството се приема според предписанието и под наблюдението на лекар

Прах. Показания: аритмия, неврологични разстройства, гестоза при бременни жени, отравяне с тежки метали, запек, натрупване и застой на жлъчката.

При запек се приема през устата по 10-30 г в половин чаша вода. За деца дозата се изчислява като един грам за всяка година от живота.

При застой на жлъчката се приема 25% разтвор по 1 супена лъжица три пъти на ден.

Магне-В6. Форма на освобождаване: таблетки, перорален разтвор.

Показания: магнезиев дефицит.

Дозировка: за възрастни – 6-8 таблетки дневно или 3-4 ампули разтвор;

за деца – 4-6 таблетки на ден или от една до 4 ампули разтвор.

важно! Лекарството се приема под лекарско наблюдение при бременност и недостатъчна бъбречна функция.

Аналозите на магнезий B6 са всяка комбинация от макроелемент с витамин B6.

Най-популярните лекарства: Doppelhertz таблетки с витамини от група B, Magnelis B6, Magvit, Magnesium plus B6 и др.

Магнерот. Основата на лекарството е комплекс от магнезий и оротова киселина, който активира метаболизма и стимулира растежа на клетките, задържа магнезия в клетката и засилва неговия ефект.

Форма на освобождаване: таблетки от 500 mg.

Показания: риск от инфаркт, сърдечна недостатъчност, атеросклероза и спастични състояния, мускулни крампи на прасеца.

Таблетките се приемат 4-6 седмици.

Дозировка:

• първите 7 дни - 2 таблетки три пъти дневно;
• следващите седмици – по 1 таблетка 2-3 пъти на ден;
• при нощни крампи - 2-3 таблетки еднократно вечер.

Магнезиев цитрат (естествено успокоение). Форма на освобождаване: воден разтвор на магнезиев карбонат и лимонена киселина.

Действие: нормализира киселинно-алкалния баланс при ацидоза и хипоксия.

Една чаена лъжичка от лекарството съдържа 205 mg "елементарен" (чист) магнезий.

Дозировка:

• деца под 10 години - 1/4 чаена лъжичка 1-2 пъти на ден;
• за деца над 10 години до 1/2–1 чаена лъжичка (ако няма диария).

Добавка магнезий. Действие: нормализира и активира метаболитните процеси.

Показания: умора, нарушения на съня, болки и мускулни спазми; интензивна физическа активност, период на бърз растеж при децата; предотвратяване на атеросклероза, инфаркт на миокарда, оксалатна уролитиаза.

Предлага се в таблетки за приготвяне на ефервесцентна напитка (туби от 10 и 20 бр.).

Противопоказания: свръхчувствителност, фенилкетонурия.

Дозировка: на ден – 1 таблетка, разтворена в чаша вода.

Добавките с магнезий и калий са описани по-долу.

Панангин. Предлага се на таблетки. Предписва се при сърдечни проблеми (аритмия, стенокардия), хипертония и хронична сърдечна недостатъчност.

Лекарството компенсира загубата на калий при приемане на диуретици (фуроземид, торасемид, етакринова киселина, диакарб).

При нарушения на предсърдния ритъм (екстрасистолия) Panangin се комбинира с антиаритмични лекарства.

Противопоказания: ацидоза, миастения гравис, атриовентрикуларен блок, кардиогенен шок с ниско кръвно налягане, хемолиза, дехидратация, нарушения на метаболизма на калий и магнезий.

Предписвайте с повишено внимание по време на бременност и кърмене.

Аналози на Панангин: Аспаркам, Аспаркад, Паматон, Калиево-магнезиев аспаргинат, Орокамаг.

В нашата страна богатите находища на магнезит се намират в Средния Урал (Саткинское) и в района на Оренбург (Халиловское). А в района на град Соликамск се разработва най-голямото в света находище на карналит. Доломитът, най-разпространеният магнезий-съдържащ минерал, се среща в Донбас, Московска и Ленинградска области и много други места.

Металният магнезий се произвежда по два начина - електротермичен (или металотермичен) и електролитен. Както подсказват имената, и двата процеса включват електричество. Но в първия случай неговата роля се свежда до нагряване на реакционния апарат, а магнезиевият оксид, получен от минерали, се редуцира с някакъв редуциращ агент, например въглища, силиций, алуминий. Този метод е доста обещаващ и напоследък се използва все по-често. Въпреки това, основният промишлен метод за производство на Mg е вторият, електролитен.

Електролитът е стопилка от безводни хлориди на магнезий, калий и натрий; металният магнезий се освобождава при железния катод, а хлорните йони се отделят при графитния анод. Процесът протича в специални електролизни вани. Разтопеният магнезий изплува на повърхността на ваната, откъдето се отстранява от време на време с вакуумен черпак и след това се излива във форми. Но процесът не свършва дотук: все още има твърде много примеси в такъв магнезий. Затова вторият етап е неизбежен – пречистване на Mg. Магнезият може да се рафинира по два начина - чрез претопяване и флюсове или чрез сублимация във вакуум. Значението на първия метод е добре известно: специални добавки - флюси - взаимодействат с примесите и ги превръщат в съединения, които лесно могат да бъдат отделени от метала механично. Вторият метод – сублимация под вакуум – изисква по-сложно оборудване, но с негова помощ се получава по-чист магнезий. Сублимацията се извършва в специални вакуумни устройства - стоманени цилиндрични реторти. „Грубият” метал се поставя на дъното на ретортата, затваря се и въздухът се изпомпва. След това долната част на ретортата се нагрява, а горната се охлажда постоянно от външен въздух. Под въздействието на висока температура магнезият сублимира - преминава в газообразно състояние, заобикаляйки течното състояние. Неговите пари се издигат и кондензират върху студените стени на горната част на ретортата. По този начин е възможно да се получи много чист метал, съдържащ над 99,99% магнезий.

От царството на Нептун

Но не само земната кора е богата на магнезий - практически неизчерпаеми и постоянно попълвани резерви се съхраняват в сините килери на океаните и моретата. Всеки кубичен метър морска вода съдържа около 4 кг магнезий. Общо във водите на световния океан са разтворени повече от 64 016 тона от този елемент.

Добив на магнезий

Как се получава магнезий от морето? Морската вода се смесва в огромни резервоари с варно мляко, направено от смлени морски черупки. Това произвежда така нареченото магнезиево мляко, което се изсушава и се превръща в магнезиев хлорид. Е, тогава електролитните процеси влизат в действие.

Източникът на магнезий може да бъде не само морска вода, но и вода от солени езера, съдържаща магнезиев хлорид. Има такива езера в нашата страна: в Крим - Саки и Сасик-Сиваш, в Поволжието - езерото Елтън и много други.

За какви цели се използват елемент № 12 и неговите връзки?

Магнезият е изключително лек и това му свойство може да го направи отличен строителен материал, но, уви, чистият магнезий е мек и крехък. Затова дизайнерите използват магнезий под формата на сплави с други метали. Особено широко приложение намират магнезиевите сплави с алуминий, цинк и манган. Всеки от компонентите допринася със собствения си принос към общите свойства: алуминият и цинкът повишават здравината на сплавта, манганът повишава нейната антикорозионна устойчивост. Е, какво ще кажете за магнезия? Магнезият прави сплавта лека - частите от магнезиева сплав са 20-30% по-леки от алуминия и 50-75% по-леки от чугуна и стоманата... Има много елементи, които подобряват магнезиевите сплави, повишават тяхната устойчивост на топлина и пластичност и правят ги по-устойчиви на окисление. Това са литий, берилий, калций, церий, кадмий, титан и др.

Магнезиевата ракета няма да излети, но...

Но, за съжаление, има и „врагове“ - желязо, силиций, никел; влошават механичните свойства на сплавите и намаляват устойчивостта им на корозия.

Магнезиевите сплави са широко използвани. Авиационна и реактивна техника, ядрени реактори, части за двигатели, резервоари за бензин и масло, инструменти, каросерии, автобуси, коли, колела, маслени помпи, ударни чукове, пневматични бормашини, фото и филмови камери, бинокли - това не е пълен списък с приложения магнезиеви сплави.

Магнезият играе важна роля в металургията. Използва се като редуциращ агент при производството на някои ценни метали - ванадий, хром, титан, цирконий. Магнезият, въведен в разтопения чугун, го модифицира, т.е. подобрява неговата структура и повишава неговите механични свойства. Модифицираните чугунени отливки успешно заменят стоманените изковки. Освен това металурзите използват магнезий за деоксидиране на стомана и сплави.

Свойството на магнезия (под формата на прах, тел или лента) - да гори с бял, ослепителен пламък - се използва широко във военната техника за производство на осветителни и сигнални ракети, трасиращи куршуми и снаряди и запалителни бомби. Фотографите са запознати с магнезия: „Спокойно! Снимам!“ - и ярка магнезиева светкавица те заслепява за миг. Магнезият обаче играе тази роля все по-рядко - електрическата лампа "блиц" го замени почти навсякъде.

Приложения на магнезий

А магнезият участва в друго грандиозно дело – акумулирането на слънчева енергия. Той е част от хлорофила, който абсорбира слънчевата енергия и с негова помощ превръща въглеродния диоксид и водата в сложни органични вещества (захар, нишесте и др.), Необходими за храненето на хората и животните. Без хлорофил няма да има живот, а без магнезий няма да има хлорофил – той съдържа 2% от този елемент. Това много ли е? Съдете сами: общото количество магнезий в хлорофила на всички растения на Земята е около 100 милиарда тона! Елемент No12 се среща и в почти всички живи организми.

Ако тежите 60 кг, приблизително 25 г от това е магнезий. Услугите на магнезия се използват широко в медицината: всеки е запознат с „английската сол“ MgSO 4 -7H 2 O. Когато се приема през устата, той служи като надеждно и бързо действащо слабително средство, а когато се прилага интрамускулно или венозно, облекчава конвулсивни състояния и намалява съдовите спазми. Чистият магнезиев оксид (изгорен магнезий) се използва при повишена киселинност на стомашния сок, киселини и киселинно отравяне. Магнезиевият пероксид служи като дезинфектант при стомашни разстройства.

Но медицината не се ограничава до областите на приложение на магнезиевите съединения. Така магнезиевият оксид се използва в производството на цименти, огнеупорни тухли и в каучуковата промишленост. Магнезиевият пероксид ("Novozon") се използва за избелване на тъкани. Магнезиевият сулфат се използва в текстилната и хартиената промишленост като оцветител за боядисване, а водният разтвор на магнезиев хлорид се използва за приготвянето на магнезиев цимент, ксилолит и други синтетични материали. Магнезиевият карбонат MgCO 3 се използва в производството на топлоизолационни материали.

И накрая, друга широка област на дейност на магнезия е органичната химия. Магнезият на прах се използва за дехидратиране на важни органични вещества като алкохол и анилин. Органомагнезиевите съединения се използват широко в синтеза на много органични вещества.

Така че дейността на магнезия в природата и националната икономика е многостранна. Но онези, които си мислят: „той вече е направил всичко, което е могъл“, едва ли са прави. Има всички основания да вярваме, че най-добрата роля на магнезия тепърва предстои.

• СУРОВИНИ НА НАСТИЛАТА. При желание магнезий може да се извлече дори от... прости калдъръмени камъни: все пак всеки килограм камък, използван за настилка на пътища, съдържа приблизително 20 g магнезий. Все още обаче няма нужда от такъв процес - магнезият от пътен камък би бил твърде скъп.
• МАГНЕЗИЙ, ВТОРА И ЕРА. Колко магнезий има в океана? Нека си представим, че от първите дни на нашата ера хората започнаха равномерно и интензивно да извличат магнезий от морската вода и до днес са изчерпали всички водни запаси от този елемент. Каква според вас трябва да бъде „интензивността“ на добива? Оказва се, че всяка секунда в продължение на почти 2000 години ще е необходимо да се копае. милиона тона! Но дори по време на Втората световна война, когато производството на този метал е било на максимум, само 80 хиляди тона магнезий са получавани от морска вода годишно (!).

• ВКУСНИ ЛЕКАРСТВА. Статистиката показва, че жителите на райони с по-топъл климат изпитват спазми на кръвоносните съдове по-рядко от северняците. Медицината обяснява това с хранителните характеристики и на двете. В края на краищата е известно, че интравенозните и интрамускулните инфузии на разтвори на определени магнезиеви соли облекчават спазми и крампи. Плодовете и зеленчуците спомагат за натрупването на необходимия запас от тези соли в организма. Особено богати на магнезий са кайсиите, прасковите и карфиолът. Намира се и в обикновеното зеле, картофи и домати.
• ВНИМАНИЕ НЕ ПОВРЕДЕТЕ. Работата с магнезиеви сплави понякога причинява много проблеми - магнезият лесно се окислява. Топенето и леенето на тези сплави трябва да се извършва под слой шлака - в противен случай разтопеният метал може да се запали от контакт с въздуха.

При шлайфане или полиране на магнезиеви продукти над машината трябва да се монтира устройство за засмукване на прах, тъй като малките частици магнезий, разпръснати във въздуха, създават експлозивна смес.

Това обаче не означава, че всяка работа с магнезий е изпълнена с опасност от пожар или експлозия. Можете да запалите магнезий само като го разтопите и това не е толкова лесно да се направи при нормални условия - високата топлопроводимост на сплавта няма да позволи на кибрит или дори на горелка да превърне отливките в бял оксиден прах. Но талашите или магнезиевата нагревателна лента наистина трябва да се боравят много внимателно.

• НЯМА ДА ЧАКАТЕ. Конвенционалните радиолампи започват да работят нормално едва след като решетките им се нагреят до 800°C. Всеки път, когато включите радиото или телевизора, трябва да изчакате известно време, преди музиката да започне да тече или синият екран да трепти. За да се премахне този недостатък на радиолампи, полски учени от катедрата по електротехника на Вроцлавския технологичен университет предложиха катодите на лампите да бъдат покрити с MgO: такива лампи започват да работят веднага след включване.
• ПРОБЛЕМ С ЧЕРУПКАТА. Преди няколко години учени от Университета на Минесота в САЩ избраха яйчените черупки за обект на научно изследване. Те успяха да установят, че колкото повече магнезий съдържа, толкова по-здрава е черупката. Това означава, че чрез промяна на състава на храната за кокошки носачки може да се увеличи здравината на черупката. За важността на това заключение за селското стопанство може да се съди по следните цифри: само в Минесота годишните загуби от борбата с яйца надхвърлят милион долара. Никой тук няма да каже, че тази работа на учените „не струва пукната пара“.
• МАГНЕЗИЙ И... ИНФАРКТ. Експерименти, проведени от унгарски учени върху животни, показват, че липсата на магнезий в организма повишава податливостта към сърдечни пристъпи. На някои кучета се дава храна, богата на соли на този елемент, на други - бедна. До края на експеримента тези кучета, чиято диета е била бедна на магнезий, са претърпели миокарден инфаркт.

• ГРИЖЕТЕ СЕ ЗА МАГНЕЗИЯ! Френски биолози смятат, че магнезият ще помогне на лекарите в борбата с такова сериозно заболяване на 20-ти век като преумора. Проучванията показват, че кръвта на уморените хора съдържа по-малко магнезий от тази на здравите хора и дори най-незначителните отклонения на „магнезиевата кръв“ от нормата не преминават без следа.

Важно е да запомните, че в случаите, когато човек често е раздразнен по някаква причина, съдържащият се в тялото магнезий "изгаря". Ето защо при нервни, лесно възбудими хора много по-често се наблюдават нарушения в работата на сърдечните мускули.

• МАГНЕЗИЙ КАРБОН И ТЕЧЕН КИСЛОРОД. Големите контейнери за съхранение на течен кислород обикновено се правят във формата на цилиндър или топка, за да се намалят топлинните загуби. Но добре подбраната форма на съхранение не е всичко. Необходима е надеждна топлоизолация. За тези цели можете да използвате дълбок вакуум (както в колба на Дюар), можете да използвате минерална вата, но често насипен прах от магнезиев карбонат се изсипва между вътрешната и външната стена на хранилището. Тази топлоизолация е едновременно евтина и надеждна.