Магнезий - биология

Магнезиевата лента и тел се използват във (фото) светкавични лампи или по-рано като прах за светкавица, магнезиев прах в запалителни устройства, бомби и леки боеприпаси, но също и като добавка във кремъчни камъни за запалки. Магнезиевите пръчки често се използват като жертвени аноди, които предпазват частите от благородни метали от корозия.

Магнезият се използва по много различни начини в металургията,

z. Б. като редуциращ агент в процеса на Kroll за извличане на титан,
като редуциращ агент за извличане на уран, мед, никел, хром и цирконий,
като компонент на сплави от групите AlSiMg и AlMg,
като магнезиев гранулат за десулфуризация на желязо и стомана,
като добавка за сфероидален графитен чугун,
като основа на група стандартизирани леки сплави за конструиране на самолети и моторни превозни средства. (Тези стопилки изискват покриващ слой от разтопен магнезиев хлорид, за да се предпази от проникване на въздух и окисляване (вж. Обработка на стопилка),
като гориво за факли, които изгарят под водата.

В органичната химия се използва за получаване на съединения на Гриняр.

Тъй като магнезият се запалва много лесно, той се използва и като много здрава запалка. Това като Пожарни стартерни комплекти Разместените магнезиеви блокове имат от едната страна пръчка, чиято абразия се възпламенява спонтанно във въздуха, подобно на кремъка на запалка. Процедурата е много подобна на метода от каменната ера за разпалване на огън с кремък и тиндер, като магнезият поема ролята на трупа. Първо, чиповете се изстъргват от магнезиевия блок с нож и се поставят върху или под действителното гориво. След това, чрез изстъргване на гърба на „кремъка“ (напр. Със задната страна на ножа), се генерират искри възможно най-близо до магнезиевите чипове, за да ги запалят.

Магнезиеви сплави

Други възможни приложения на магнезиевите отливки се предложиха в хода на техническите разработки, отчасти поради войната, отчасти конструктивно предвидливи и в същото време оптимизиращи сплавите. Сплавите Mg-Al, Mg-Mn, Mg-Si, Mg-Zn и накрая Mg-Al-Zn сплавите са разработени като материали на основата на магнезий.

Трансмисионният корпус на VW Beetle е отлят в милиони от сплав Mg-Si. Днес магнезиевите сплави се използват не само за спестяване на тегло, но също така се характеризират с високо амортизиране. Когато е изложен на вибрации, това води до намаляване на вибрациите и шумовите емисии. По тази причина магнезиевите сплави също се превърнаха в интересни материали в конструкцията на двигатели и в автомобилното строителство като цяло. Не само частите на двигателя са направени от магнезиева сплав, но хибридният процес/хибридното леене също се използва все по-често за леене на двигателни блокове (вж. Също BMW N52).

В процеса на леене под налягане/леене под налягане (вж. Също при леене под налягане) много, дори големи, тънкостенни компоненти могат да бъдат произведени близо до крайните си размери и без скъпа последваща обработка. Б. джанти, профили, корпуси, врати, качулки, капаци на багажника, лостове за ръчна спирачка и други. Части от сплави Mg-Al-Zn се използват не само в автомобилостроенето, но и в машиностроенето.

Усилията за олекотена конструкция вече доведоха до още по-леки сплави, изработени от магнезий с добавяне на литий в края на 20-ти век.

Магнезиеви материали в медицината

Последните изследвания обещават висок потенциал за развитие на магнезиевите материали като резорбируем имплантиращ материал (например като стент) за човешкото тяло. По време на употреба магнезиевите материали трябва да бъдат защитени от контактна корозия. Устойчивостта на корозия на нормални атмосферни влияния обаче е добра. Поведението на контактна корозия би било решаващо предимство, ако се използва като имплантиращ материал, който ще се използва за ограничено време, тъй като той ще се разтвори безопасно след определено време. Това елиминира рисковете и разходите за операция по отстраняване на импланти.

тор

При варуване на обработваеми и тревни площи, магнезият се използва под формата на магнезиев оксид или магнезиев карбонат, за да се върне магнезиевата екстракция от растенията обратно в почвата. Освен това се повишава стойността на pH на почвата и се подобрява наличността на други хранителни вещества. Тук магнезиевото съединение се използва най-вече заедно с вар като сложен тор, съдържащ магнезий и калций. [12] Магнезиевият фосфат Mg3 (PO4) 2, който се среща естествено като Bobierrite (Тримагнезиев фосфат) [13] и магнезиев нитрат [14] се използват като комбинирани торове.

физиология

Тъй като магнезият е незаменим за всички организми, той е едно от основните вещества. Следователно, магнезият трябва да се доставя на тялото ежедневно в достатъчни количества, за да се предотврати дефицит на магнезий. Магнезият се съдържа в различни количества във всички храни, а също и в питейната вода. Резорбцията на магнезий се извършва в горната част на тънките черва.

Зелените листа на растенията, хлорофилът, съдържат около 2% магнезий. Там той образува централния атом на хлорофила. Растенията се етиолират, както и с липса на светлина, с липса на магнезий.

Тялото на възрастен съдържа около 20 g магнезий (за сравнение: 1000 g калций). В кръвната плазма 40% от магнезия се свързва с протеините; нормалното серумно ниво е 0,8–1,1 mmol/l. Магнезият участва в приблизително 300 ензимни реакции като ензимен компонент или коензим, а свободните йони Mg също влияят върху потенциала върху клетъчните мембрани. Йоните на Mg действат като втори пратеник в имунната система. Те стабилизират потенциала за почивка на възбудимите мускулни и нервни клетки и клетките на автономната нервна система. Дефицитът на магнезий предизвиква безпокойство, нервност, раздразнителност, главоболие, липса на концентрация, умора, обща слабост, сърдечни аритмии и мускулни крампи. В областта на психиката и метаболизма се приема, че депресията и шизофреничните психози се влошават от недостиг на магнезий. Недостигът също може да доведе до инфаркт. [15] Излишъкът на магнезий в кръвта може да възникне поради прекомерен прием и бъбречна дисфункция и води до смущения в нервната система и сърцето.

Необходимата дневна доза от около 300 mg обикновено се постига чрез балансирана диета с изброените по-долу храни. Повишената нужда може да бъде задоволена с хранителни добавки или лекарства. Лек дефицит на магнезий може да възникне по време на сериозни заболявания, бременност или при състезателни спортове. Тежките недостатъци са резултат от бъбречна дисфункция, дългосрочна диария, хронично чревно възпаление, лошо контролиран захарен диабет, кортикоиди и някои диуретици или от недохранване при алкохолизъм. [16]

Магнезиевите соли като цитрат, глюконат, аспартат и аспартат хидрохлорид са одобрени като лекарствени продукти в Германия, в дневни дози от 100–400 mg срещу дефицити и нервно-мускулни разстройства като мускулни крампи, мигрена или усложнения при бременност. Магнезият се абсорбира в червата и се екскретира през бъбреците. Страничните ефекти са стомашно-чревни оплаквания и диария, в случай на предозиране също умора и забавен пулс. Противопоказания са бъбречна дисфункция и някои сърдечни аритмии.

Магнезиевите соли се използват в алтернативната медицина, вижте също: Ортомолекулярна медицина; Соли на Шуслер. Магнезиевият сулфат ("Epsom сол") преди е бил използван като слабително средство.

Ако магнезиевите добавки се приемат през устата (таблетки, дъвчащи таблетки или таблетки за смучене, гранули, които се разтварят в течност), дозата е важна. Различни проучвания [17] стигат до заключението, че когато се приемат 120 mg, се абсорбират около 35%, но само около 18%, когато се приема пълна дневна доза от 360 mg. Формата на съединенията, често използвани в лекарствата днес, е без значение за усвояването в организма, тъй като са фармакологично, биологично и клинично еквивалентни. Органичните соли като магнезиев аспартат или магнезиев цитрат обикновено се усвояват от тялото по-бързо от неорганичните съединения. [18]

Храна

Основните автори не бяха информирани. Моля, уведомете ги!

Магнезият се намира като съединение в много храни, особено в

Пълнозърнести продукти (например пълнозърнест хляб, ориз, царевични люспи, пълнозърнести тестени изделия)
Минерална вода, особено лечебна вода
Чешмяна вода с достатъчна твърдост
черен дроб
домашни птици
риба
Тиквени семки, слънчогледови семки
шоколад
Ядки
- Кашу
Фъстъци
Картофи
зеленчуци
- Листа от спанак
- Колраби
Плодове
- Меки плодове
- Портокали
- Банани
сусам
Мляко и млечни продукти
овесена каша
Сироп от цвекло

Опасности и предпазни мерки

Опасността на елементарния магнезий силно зависи от температурата и размера на частиците: компактният магнезий е безвреден при температури под точката на топене, докато магнезиевият чипс и прахът са силно запалими. Поради голямата повърхност, последната може лесно да реагира с кислорода във въздуха. При много фин магнезиев прах съществува риск от самозапалване; Въздушно-прахообразните смеси са дори взривоопасни. Флегматизацията е лечение за намаляване на риска при обработка на магнезий и метални прахове. Разтопеният магнезий също се самозапалва във въздуха. Финозърнестият или нагрят магнезий реагира и с много други вещества, например вода и други кислородсъдържащи съединения. Следователно магнезиевите стопилки изискват постоянна защита срещу проникването на атмосферен кислород. На практика това се прави чрез покриване на стопилката с агенти, богати на магнезиев хлорид. Сярният хексафлуорид също е подходящ като защита срещу окисляване. Покриването с елементарна сяра, което беше обичайно в миналото, вече не се практикува поради сериозните неприятности, причинени от получения серен диоксид.

При магнезиеви пожари се наблюдават температури до около 3000 ° C. В никакъв случай не трябва да се използват общи пожарогасителни средства като вода, въглероден диоксид, пяна или азот, тъй като магнезият реагира бурно с тях. Ако водата влезе в контакт с магнезиев огън, съществува остър риск от реакция на кислород.

При пожар (метален пожар) в стопилка принципът на гасене е неговото задушаване, т.е. бързото изместване на кислорода. В най-простия случай чрез покриване със сух пясък, в противен случай чрез прилагане на покриваща сол за магнезиеви стопилки. Подходящи са и пожарогасителни прахове от клас D, магнезиев оксид на прах (магнезиева уста/изгорена магнезия) и, ако е необходимо, сухи чушки от сив чугун,

Когато използвате магнезий, трябва да се спазват точно всички дадени инструкции за безопасност. В никакъв случай не може да възникне експлозивна атмосфера (магнезиев прах, водород, аерозоли и пари на запалими охлаждащи смазки). Трябва да се спазват и нормалните мерки за безопасност при работа, като избягване на източници на запалване.

доказателство

Най-добрият начин за откриване на магнезий е чрез Magneson II, титаново жълто или хинализарин.

За откриване с Magneson II (4- (4-нитрофенилазо) -1-нафтол) оригиналното вещество се разтваря във вода и се алкализира. След това се добавят няколко капки разтвор на азо багрилото Magneson II. Ако присъстват магнезиеви йони, се създава тъмносин лак. Други алкалоземни метали първо трябва да бъдат отстранени като карбонати чрез утаяване.

За откриване с титаново жълто (тиазол жълто G), оригиналното вещество се разтваря във вода и се подкислява. След това се смесва с капка разтвор на титанов жълт и се алкализира с разреден разтвор на натриев хидроксид. Ако присъства магнезий, се образува светлочервена утайка. Никел, цинк, манган и кобалтови йони пречат на това откриване и трябва предварително да се утаят като сулфиди.

За откриване с хинализарин разтворът на киселата проба се смесва с две капки разтвор на багрилото. След това се добавя разреден разтвор на натриев хидроксид, докато реакцията стане основна. Синият цвят или валежите показват магнезий.

Образуването на утайки с разтвори на фосфатна сол също може да се използва като реакция за откриване на магнезиеви соли. Разтворът на проба без тежки метали, който се буферира до рН 8 до 9 с амоняк и амониев хлорид, се смесва с разтвор на динатриев хидроген фосфат. Бяла, разтворима в киселина облачност, причинена от магнезиев амониев фосфат MgNH4PO4, показва магнезиеви йони:

$ \ mathrm + NH_4 ^ + + PO_4 ^ \ \ rightarrow \ MgNH_4PO_4 \ downarrow> $

От амонячен разтвор Mg 2+ може да бъде открит и с оксин като слабо разтворимо жълто-зеленикаво съединение. Това доказателство е подходящо за процеса на разделяне на катиони.