Magnez
Tekst z tej strony jest kopią wikipedii: pl.wikipedia.org/.
Na licencji GNU Free Documentation License
| Magnez | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Magnez (wióry) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Dane ogólne | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Nazwa, symbol, l.a. | Magnez, Mg, 12 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Grupa, okres, blok | 2, 3, s | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Właściwości metaliczne | metal ziem alkalicznych | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Jeżeli nie podano inaczej, dane dotycząwarunków normalnych (0 °C, 1013,25 hPa) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnez (Mg, łac. magnesium) – pierwiastek chemiczny, metal ziem alkalicznych (druga grupa główna układu okresowego). Izotopy stabilne magnezu to 24Mg, 25Mg oraz 26Mg.
Magnez po raz pierwszy został uznany za pierwiastek przez Josepha Blacka, zaś wyodrębniony w formie czystej w 1808 roku przez Humphry’ego Davy’ego. Jako pierwszy polską nazwę – magnez – zaproponował Filip Walter.
Spis treści |
Występowanie
Magnez jest jednym z najpospolitszych pierwiastków, występuje w skorupie ziemskiej w ilości 2,74% pod postacią minerałów: dolomitu, magnezytu, kizerytu, biszofitu, karnalitu, kainitu i szenitu. W wodzie morskiej występuje w ilości około 1200 ppm, w postaci roztworu soli Mg2+. Nie występuje w postaci pierwiastkowej.
Otrzymywanie
Magnez można otrzymać poprzez redukcję tlenku magnezu węglem lub elektrolizę stopionego chlorku magnezu.
Związki
Najważniejsze związki magnezu to tlenek magnezu, wodorotlenek magnezu oraz sole. Roztwory wodne, w których występuje duże stężenie jonów Mg2+ mają gorzki smak.
Siarczan magnezu, tzw. sól gorzka, znajduje zastosowanie jako środek przeczyszczający, a w formie bezwodnej jako osuszacz.
Właściwości fizyczne i chemiczne
Magnez jest srebrzystobiałym metalem, który staje się kowalny w wysokiej temperaturze, dość łatwo utlenia się na powietrzu, ale podobnie jak w przypadku glinu, proces korozji magnezu jest zatrzymywany przez pasywację. Pasywacji ulega także w stężonym (98%) kwasie siarkowym (istnieją jednak doniesienia o opornym rozpuszczaniu się magnezu w stęż. H2SO4 (Bunsen), z wydzielaniem SO2 (Liebig) lub H2S i S (A. Ditte)) i wobec par jodu (brak reakcji do temp. 600 °C)[1]. Pasywacyjna warstwa trudnorozpuszczalnego fluorku magnezu chroni go też przed działaniem kwasu fluorowodorowego[2].
Powoli reaguje z gorącą wodą (>70 °C) tworząc wodorotlenek magnezu. Jest całkowicie odporny na działanie alkaliów, natomiast energicznie reaguje z kwasami z wytworzeniem odpowiednich soli i wydzieleniem wodoru[2]. Kationy Mg2+ należą do V grupy kationów.
Na powietrzu spala się oślepiającym białym płomieniem. Produktem głównym jest tlenek magnezu, któremu towarzyszy azotek magnezu[3]:
2Mg + O2 → 2MgOMg + N2 → Mg3N2Spalanie podtrzymywane jest także w atmosferze pary wodnej i dwutlenku węgla[3]:
Mg + H2O → MgO + H22Mg + CO2 → 2MgO + C (sadza)Magnez rozpuszcza się po podgrzaniu w metanolu i etanolu, z wytworzeniem odpowiednich alkoholanów magnezu. Reakcje te inicjowane są przez jod, a inhibowane przez wodę w ilości powyżej 1%[4]:
2ROH + Mg → Mg(OR)2 + H2↑Magnez reaguje też z halogenkami organicznymi z wytworzeniem związków Grignarda[5]:
R-X + Mg → R-Mg-X (X = Cl, Br, I)Zastosowanie
Magnez metaliczny wykorzystuje się w chemii organicznej do otrzymywania związków Grignarda, oraz w postaci prętów do ochrony przed korozją pojemnościowych podgrzewaczy wody, wykonanych z stali(anoda magnezowa, montowana wewnątrz zbiornika)
Stopy magnezu z miedzią są wykorzystywane w przemyśle lotniczym i kosmicznym, tam gdzie stopy tytanu i glinu są za ciężkie. Stopy magnezu z litem są stopami o jednej z najniższych gęstości i lepszym niż dla innych stopów stosunku wytrzymałości mechanicznej do masy. W podobnych zastosowaniach wykorzystywane są także magnale (stopy glinu z magnezem) oraz elektrony (stopy magnezu, glinu, cynku, manganu i krzemu)[6].
Ze stopów magnezowych coraz częściej wykonuje się obudowy urządzeń elektronicznych i precyzyjnych, np.: obudowy notebooków, kamer filmowych i video oraz aparatów fotograficznych.
Znaczenie biologiczne
Magnez wchodzi w skład chlorofilu, jony magnezu odgrywają też dużą rolę w utrzymywaniu ciśnienia osmotycznego krwi i innych tkanek, oraz utrzymywaniu właściwej struktury rybosomów. Jest składnikiem kości, obniża stopień uwodnienia koloidów komórkowych, uczestniczy w przekazywaniu sygnałów w układzie nerwowym.
Objawy niedoboru magnezu u roślin: więdnięcie, chloroza liści, zahamowanie fotosyntezy.
[ Rola magnezu w organizmie człowieka
Zapotrzebowanie na magnez u osób dorosłych wynosi 300-400 mg na dobę i chociaż w naturalnym środowisku bogato występuje w spożywanych przez człowieka pokarmach, jest go coraz mniej w wyniku nawożenia chemicznego gleby związkami zawierającymi potas oraz stosowania nadmiernej ilości konserwantów żywności. Inne przyczyny niedoboru magnezu to: nadużywanie alkoholu[7][8][9] , picie kawy, stosowanie hormonalnych środków antykoncepcyjnych, stres, spożywanie nadmiernych ilości tłuszczów, niewydolność nerek.
Objawy niedoboru magnezu u człowieka
Magnez bierze udział w bardzo licznych procesach zachodzacych w organizmie ludzkim, zakres objawow jego niedoboru jest więc bardzo szeroki.
- zwiększenie pobudliwości nerwowo-mięśniowej oraz osłabienia i nieprawidłowości pracy serca, czego efektem są:
- drgania jednej z powiek, czy też częściowo górnych warg
- bolesne skurcze łydek
- uczucia odrętwienia i mrowienia w kończynach
- objaw Raynauda
- wzmożone wypadanie włosów
- łamanie się paznokci
- próchnica zębów
- rozdrażnienia, lęki, stan zagubienia
- zespół niespokojnych nóg
- zaburzenie depresyjne
- trudności w koncentracji
- zaburzenia snu, nocne poty
- bóle głowy, mdłości
- nagłe zawroty głowy
- kołatanie serca, arytmii
- nadciśnienie
- miażdżyca
- biegunka
- nietolerancja glukozy, cukrzyca typu II
- kamica nerkowa
- bolesne miesiączkowanie
- rzucawka okołoporodowa,
- zatrucie ciążowe
- astma
- migrena
- zespół metaboliczny
Suplementacja magnezem może mieć wiele korzystnych skutków dla zdrowia w tych schorzeniach i objawach[10].
[ Magnez a depresjaIstnieją uzasadnione podejrzenia iż niedobór magnezu w diecie może prowadzić do depresji[11][12]. Poziom tego pierwiastka był istotnie mniejszy w płynie mózgowo-rdzeniowym osób z lekooporną depresją grożącą samobójstwem oraz pobranym od osób które popełniły samobójstwo. Poziom magnezu w mózgu nie jest skorelowany bezpośrednio z jego poziomem w surowicy krwi. Jego nieinwazyjny pomiar w mózgu jest możliwy przy użyciu spektroskopii rezonansu magnetycznego 31P in vivo, gdyż przesunięcia chemiczne sygnałów atomu fosforu β nukleozydotrifosforanów można skorelować ze stężeniem wolnych jonów Mg2+[13]. Zawartość magnezu w mózgu osób z lekooporną depresją była istotnie mniejsza niż u osób zdrowych[14]. Metoda pomiaru poziomu magnezu w mózgu in vivo metodą MRI opublikowana została w roku 2008[13][15] i wymaga potwierdzenia w badaniach klinicznych[14].
Chlorek magnezu u osób z cukrzycą typu II i niedoborem magnezu już w niewielkich dawkach był tak skuteczny w leczeniu objawów depresyjnych, jak silny lek przeciwdepresyjny – imipramina[16]. Opisywano przypadki, z których wynikało że suplementacja rozpuszczalną formą magnezu (4 x 125-300 mg jonów Mg2+ dziennie) może nawet w ciągu mniej niż 7 dni znieść objawy kliniczne depresji[17]. Z niektórych badań wynika iż skuteczna terapia tradycyjnymi lekami przeciwdepresyjnymi przebiega ze wzrostem poziomu magnezu w organizmie[18].
[ PrzedawkowanieNadmiar magnezu z organizmu jest usuwany przez nerki. Istnieje pewna możliwość przedawkowania preparatów magnezu. Ryzyko to dotyczy więc szczególnie pacjentów starszych, ze znacznie upośledzoną funkcją nerek. Możliwe objawy obejmują: niedociśnienie, nadmierne spowolnienie akcji serca – bradykardia, niewydolność oddechowa, osłabienie odruchów – hyporeflexia, opisano śmierć osoby w podeszłym wieku po przyjęciu bardzo dużej ilości związków magnezu w celu ułatwienia wypróżnienia[19].
[ MagazynowaniePonad połowa magnezu znajduje się w kościach, jedna czwarta w mięśniach szkieletowych, jedna czwarta rozmieszczona jest w całym organizmie, przeważnie w układzie nerwowym i w narządach o dużej aktywności metabolicznej, jak: mięsień sercowy, wątroba, przewód pokarmowy, nerki, gruczoły wydzielania wewnętrznego i zewnętrznego, układ hemolimfatyczny.
[ Źródła magnezu w pożywieniuNajbogatsze źródła (zawartość magnezu w 1 kg produktu)[20]:
- nigari - 165g
- kakao gorzkie 16% – 4,2g
- kasza gryczana – 2,2g
- fasola biała – 1,7g
- czekolada gorzka – 1,7g
- orzechy laskowe – 1,4g
- płatki owsiane – 1,3g
- ciecierzyca – 1,2g
- groch – 1,2g
- szpinak – 0,5g
- makrela, dorsz – 0,3g
Łatworozpuszczalne (mleczan, wodoroasparaginian, chlorek, siarczan, cytrynian, glicynian, pidolinian), jak i nierozpuszczalne (węglan, tlenek, wodorotlenek) związki magnezu wchodzą w skład wielu suplementów diety. Poszczególne związki różnią się znacznie ilością zawartego w nich czystego jonu Mg2+ (kilka - kilkanaście %), dlatego do porównywania dawkowania preparatów brana jest pod uwagę zawartość samego jonu Mg2+. Preparaty związków łatwo rozpuszczalnych mają lepszą biodostępność, są jednak droższe. Niewielką dostępność związków nierozpuszczalnych można poprawić poprzez przygotowanie ich zawiesiny w wodzie (np. w postaci tabletek musujących, które jednak zawierają istotną ilość sodu)[21]. Dodatek witaminy B6 potęguje działanie preparatów magnezu.
Cennym źródłem magnezu w diecie może być wschodnioazjatycka przyprawa – nigari, której ok. 95% stanowi chlorek magnezu, zawiera ona aż ok. 165 gramów jonu magnezowego w kilogramie.
Przypisy
Bibliografia
[ Źródła drukowane
- Jerzy Minczewski, Zygmunt Marczenko Chemia analityczna - 1 podstawy teoretyczne i analiza jakościowa (Wydawnictwo Naukowe PWN) Warszawa 2001 ISBN 83-01-13499-2
[ Źródła internetowe
Parse error: syntax error, unexpected '}' in /home/vloq/wiki/encyklopedia.c-o-m.pl/ll5a5f92bb4f40ac53f1ec5cd05dbfd3ce.php on line 1