鎂(mei)(mei)(mei)(Magnesium)是(shi)一種金(jin)(jin)屬(shu)化(hua)學元(yuan)素(su),元(yuan)素(su)符(fu)號是(shi)Mg。英國戴維于1808年用鉀還原氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)制得金(jin)(jin)屬(shu)鎂(mei)(mei)(mei)。鎂(mei)(mei)(mei)是(shi)一種銀白(bai)色的輕質堿土金(jin)(jin)屬(shu),化(hua)學性(xing)質活潑(po),能與(yu)酸(suan)反應生成氫氣(qi),具有(you)一定的延展性(xing)和熱消散性(xing)。鎂(mei)(mei)(mei)元(yuan)素(su)在自然界(jie)廣泛分布,是(shi)人體的必需元(yuan)素(su)之(zhi)一。
第(di)一(yi)(yi)個確認(ren)鎂(mei)(mei)是一(yi)(yi)種(zhong)元(yuan)素的是Joseph Black,在(zai)愛丁堡(英國)于1755年(nian)。他(ta)(ta)辨別(bie)了石灰(氧化(hua)鈣,CaO)中(zhong)的苦土(氧化(hua)鎂(mei)(mei),MgO),兩(liang)者各(ge)自(zi)都是由加熱類(lei)似于碳酸(suan)鹽(yan)巖,菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)和石灰石來制(zhi)取。另一(yi)(yi)種(zhong)鎂(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石叫做海泡(pao)石(硅酸(suan)鎂(mei)(mei)),于1799年(nian)由Thomas Henry報(bao)告,他(ta)(ta)說(shuo)這種(zhong)礦(kuang)(kuang)石在(zai)土耳其更多的用(yong)于制(zhi)作煙斗(dou)。
不(bu)純凈的鎂金(jin)(jin)屬在1792年由(you)Anton Rupprecht首次(ci)制取,他加熱苦(ku)土(tu)和(he)木炭(tan)的混合物。純凈但非常小量的金(jin)(jin)屬鎂在1808年由(you)Humphry Davy電解氧化鎂制取。然而,是(shi)法國(guo)科學家Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用氯化鎂和(he)鉀反應制取了相當大量的金(jin)(jin)屬鎂于1831年,之后他開(kai)始研究它的特性。
許多(duo)世(shi)紀(ji)以前,古羅馬(ma)人認為“magnesia”(希臘(la)Magnesia地區(qu)出(chu)產的(de)一種白色鎂鹽(yan),鎂元素(su)即因(yin)此得名)能治(zhi)療多(duo)種疾(ji)病(bing)。直(zhi)到1808年(nian),英國化學家戴維(wei)采用電解苦(ku)土(tu)(含鎂)的(de)方法分(fen)離(li)出(chu)元素(su)鎂。20世(shi)紀(ji)30年(nian)代初E·V·McCollum及其(qi)同(tong)事首次用鼠和狗作為實驗動物,系統地觀察了鎂缺乏(fa)的(de)反(fan)應。1934年(nian)首次發(fa)表了少數(shu)人在不同(tong)疾(ji)病(bing)的(de)基礎上發(fa)生(sheng)鎂缺乏(fa)的(de)臨床報道。證實鎂是人體的(de)必需元素(su)。
鎂是在自然(ran)界中分布最廣的(de)十(shi)個元素之(zhi)一(yi)(鎂是在地球的(de)地殼中第八豐富的(de)元素,約占2%的(de)質(zhi)量,亦是宇(yu)宙(zhou)中第九多元素),但(dan)由于它(ta)不(bu)易從化合物(wu)中還(huan)原成單質(zhi)狀態,所(suo)以遲遲未(wei)被發(fa)現。
長(chang)時期里(li),化(hua)(hua)學家(jia)們(men)將從含碳酸鎂的菱鎂礦焙(bei)燒獲得(de)的鎂的氧化(hua)(hua)物(wu)苦土當(dang)作是(shi)(shi)不(bu)可再(zai)分(fen)割(ge)的物(wu)質。在(zai)(zai)1789年(nian)拉瓦錫(xi)發表(biao)的元(yuan)素表(biao)中就列有(you)它。1808年(nian),戴維在(zai)(zai)成功制得(de)鈣以后,使用同樣的辦(ban)法又成功的制得(de)了金屬鎂。從此鎂被(bei)確定為(wei)(wei)(wei)元(yuan)素,并被(bei)命(ming)名為(wei)(wei)(wei)magnesium,元(yuan)素符(fu)(fu)號是(shi)(shi)Mg。Magnesium來(lai)自(zi)希臘城市美格里(li)亞Magnesia,因為(wei)(wei)(wei)在(zai)(zai)這個城市附近出產氧化(hua)(hua)鎂,被(bei)稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)magnesia alba,即白色氧化(hua)(hua)鎂,元(yuan)素符(fu)(fu)號Mg。鎂的原(yuan)子(zi)序為(wei)(wei)(wei)12,原(yuan)子(zi)量為(wei)(wei)(wei)24.3,是(shi)(shi)典型的二(er)價金屬,具有(you)金屬的共有(you)特性(xing)。由(you)于鎂的氧化(hua)(hua)物(wu)性(xing)質與(yu)鈣一(yi)樣介于“堿(jian)性(xing)”和(he)“土性(xing)”之間,故稱(cheng)(cheng)為(wei)(wei)(wei)堿(jian)土金屬。
地(di)殼中(zhong)存在形式:菱(ling)鎂(mei)(mei)礦(碳酸(suan)鎂(mei)(mei))MgCO?,白云石(碳酸(suan)鎂(mei)(mei)鈣)CaMg(CO?)?,光(guang)鹵石(水合氯化鎂(mei)(mei)鉀)KCl·MgCl?·H?O中(zhong)。
外觀與性狀:銀白色有金屬光澤的固體。
溶解(jie)性(xing):不溶于水(shui)、堿液,溶于酸。
相對(dui)密度(水=1) 1.74
燃燒(shao)熱(re)(kJ/mol) 609.7
引(yin)燃溫度(℃) 480~510
具(ju)有比較(jiao)強(qiang)的(de)(de)還原(yuan)性,能(neng)(neng)(neng)與沸水(shui)反(fan)應(ying)(ying)放出氫氣(qi)(qi),燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)時能(neng)(neng)(neng)產生眩(xuan)目的(de)(de)白(bai)光,鎂(mei)與氟化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物、氫氟酸和(he)鉻(ge)酸不(bu)(bu)發(fa)生作用,也不(bu)(bu)受苛性堿侵蝕,但極易溶解于有機(ji)和(he)無機(ji)酸中(zhong),鎂(mei)能(neng)(neng)(neng)直(zhi)接與氮(dan)、硫和(he)鹵(lu)素等化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合,包括烴、醛(quan)、醇(chun)、酚、胺、脂和(he)大多數油(you)類在(zai)(zai)(zai)內(nei)的(de)(de)有機(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學藥(yao)品與鎂(mei)僅僅輕(qing)微地或者(zhe)根本不(bu)(bu)起(qi)作用。但和(he)鹵(lu)代烴在(zai)(zai)(zai)無水(shui)的(de)(de)條件下反(fan)應(ying)(ying)卻(que)較(jiao)為劇(ju)烈(lie)(lie)(生成(cheng)格氏試(shi)劑)鎂(mei)能(neng)(neng)(neng)和(he)二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)發(fa)生燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)反(fan)應(ying)(ying),因此鎂(mei)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)不(bu)(bu)能(neng)(neng)(neng)用二(er)(er)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)碳(tan)滅火器滅火。鎂(mei)由(you)于能(neng)(neng)(neng)和(he)N2和(he)O2反(fan)應(ying)(ying),所以鎂(mei)在(zai)(zai)(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)時,劇(ju)烈(lie)(lie)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)發(fa)出耀眼白(bai)光,放熱,生成(cheng)白(bai)色固體(ti)。在(zai)(zai)(zai)食醋(cu)中(zhong)的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)為快速(su)冒(mao)出氣(qi)(qi)泡,浮在(zai)(zai)(zai)醋(cu)液(ye)面(mian)上,逐漸(jian)消失(shi)。一些(xie)煙花和(he)照明彈(dan)里都含有鎂(mei)粉,就是利用了鎂(mei)在(zai)(zai)(zai)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中(zhong)燃(ran)燒(shao)(shao)(shao)能(neng)(neng)(neng)發(fa)出耀眼的(de)(de)白(bai)光的(de)(de)性質。鎂(mei)元(yuan)素在(zai)(zai)(zai)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)學反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合價通常(chang)為+2價。
1.與非金屬(shu)單(dan)質的反應(ying):
2.與水的反應:
3.與酸的反應:
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑
4.與氧化物的反應:
元素在太陽中的(de)含量 700(ppm)
元素在海水中的含量(liang) 1200(ppm)
(類(lei)似于鋁(lv)熱(re)反應,用活潑金(jin)屬還原氧化物)
5.鎂與氯(lv)化銨反應:
鎂(mei)與氯(lv)化銨的反(fan)應(ying),究其本(ben)質,還是(shi)鎂(mei)與酸的反(fan)應(ying)。氯(lv)化銨溶液中銨根離子水(shui)解,溶液顯酸性。當加入(ru)鎂(mei)粉之后,鎂(mei)與溶液中的氫(qing)離子反(fan)應(ying),放出(chu)氫(qing)氣(qi),同(tong)時(shi)放出(chu)大量的熱。銨根離子的水(shui)解產物——氨水(shui),受(shou)熱之后,則發生分解。故此(ci)反(fan)應(ying)可以得到兩(liang)種(zhong)氣(qi)體(ti)。
總反(fan)應(ying)方程(cheng)式:Mg+2NH?Cl=MgCl?+2NH?↑+H?↑
上式實(shi)際可拆分為下(xia)列反應方程式:
6.鎂和(he)碳酸氫鹽反(fan)應
7.鎂和堿金(jin)屬氫氧化物(wu)反應
通常認為,鎂(mei)不會和堿金(jin)屬(shu)的氫氧化物(如KOH)反(fan)(fan)應,因為鎂(mei)是(shi)(shi)堿性(xing)金(jin)屬(shu),而(er)不是(shi)(shi)兩(liang)性(xing)金(jin)屬(shu)。但(dan)是(shi)(shi),在高溫下(xia),鎂(mei)可(ke)以參(can)與氧化還原反(fan)(fan)應,如和NaOH反(fan)(fan)應,產生MgO、Na和H?。
已發(fa)現鎂(mei)的(de)同(tong)位素(su)共(gong)有22種,包括鎂(mei)19至鎂(mei)40,其中只有鎂(mei)-24、鎂(mei)-25、鎂(mei)-26是天然存在并且穩(wen)定的(de),其他鎂(mei)的(de)同(tong)位素(su)都帶有放(fang)射(she)性。
符號 質子(zi)(zi) 中子(zi)(zi) 質量(u) 半衰期 原子(zi)(zi)核自旋 相(xiang)對豐(feng)度 相(xiang)對豐(feng)度的變化量
19Mg 12 7 19.03547(27) 1/2-#
20Mg 12 8 20.018863(29) 90.8(24) ms 0+
21Mg 12 9 21.011713(18) 122(2) ms (5/2,3/2)+
22Mg 12 10 21.9995738(14) 3.8755(12) s 0+
23Mg 12 11 22.9941237(14) 11.317(11) s 3/2+
24Mg 12 12 23.985041700(14) 穩定(ding) 0+ 0.7899(4) 0.78958-0.79017
25Mg 12 13 24.98583692(3) 穩(wen)定(ding) 5/2+ 0.1000(1) 0.09996-0.10012
26Mg 12 14 25.982592929(30) 穩定 0+ 0.1101(3) 0.10987-0.11030
27Mg 12 15 26.98434059(5) 9.458(12) min 1/2+
28Mg 12 16 27.9838768(22) 20.915(9) h 0+
29Mg 12 17 28.988600(15) 1.30(12) s 3/2+
30Mg 12 18 29.990434(9) 335(17) ms 0+
31Mg 12 19 30.996546(13) 230(20) ms 3/2+
32Mg 12 20 31.998975(19) 86(5) ms 0+
33Mg 12 21 33.005254(21) 90.5(16) ms 7/2-#
34Mg 12 22 34.00946(25) 20(10) ms 0+
35Mg 12 23 35.01734(43)# 70(40) ms (7/2-)#
36Mg 12 24 36.02300(54)# 3.9(13) ms 0+
37Mg 12 25 37.03140(97)# 40# ms [>260 ns] 7/2-#
38Mg 12 26 38.03757(54)# 1# ms [>260 ns] 0+
39Mg 12 27 39.04677(55)# 7/2-#
40Mg 12 28 40.05393(97)# 1# ms 0+
備注:畫上#號的(de)(de)數(shu)據代表(biao)沒有經過實驗的(de)(de)證(zheng)明(ming),只是理論推測(ce)而已,而用括號括起來(lai)的(de)(de)代表(biao)數(shu)據不(bu)確定(ding)性。
鎂屬于(yu)元素(su)周(zhou)期表上的(de)IIA(第二主族(zu))族(zu)堿土金屬元素(su)。金屬鎂是銀白(bai)色的(de)金屬,質硬,略有延展(zhan)性。鎂的(de)密度小,離子化傾向大。
常用做還原劑(ji),去置換鈦、鋯、鈾(you)、鈹等金屬(shu)。主要用于制(zhi)造輕金屬(shu)合(he)金、球墨鑄鐵、科學儀器(qi)和(he)格氏試劑(ji)等。也能(neng)用于制(zhi)煙火、閃光粉、鎂(mei)鹽(yan)、吸氣器(qi)、照明彈等。結構特性類似(si)于鋁(lv),具有輕金屬(shu)的各種用途(tu),可(ke)作為飛機、導彈的合(he)金材料(liao)。但是鎂(mei)在汽(qi)油燃點可(ke)燃,這限制(zhi)了它(ta)的應用。
醫療用途:治療缺鎂和痙(jing)攣。
體育用途(tu):在緊(jin)張運(yun)動(dong)幾小時前注射(she)鎂化(hua)合物,或在緊(jin)張運(yun)動(dong)后注射(she)以彌補鎂的流失。體操(cao)運(yun)動(dong)員常涂堿式碳(tan)酸(suan)鎂來增加(jia)摩擦力。醫療中:如果注射(she)鎂鹽速度(du)太快,會造(zao)成發(fa)燒和全身(shen)不適。
金屬(shu)鎂(mei)能(neng)(neng)與(yu)大多數非金屬(shu)和酸反(fan)應;在高(gao)壓(ya)下能(neng)(neng)與(yu)氫(qing)直(zhi)接合(he)成氫(qing)化(hua)(hua)鎂(mei);鎂(mei)能(neng)(neng)與(yu)鹵(lu)化(hua)(hua)烴作用(yong)合(he)成格氏試(shi)劑,廣(guang)泛應用(yong)于有機合(he)成。鎂(mei)具有生成配位化(hua)(hua)合(he)物的明顯傾向(xiang)。
鎂(mei)是航(hang)空工業的(de)重要材料,鎂(mei)合金(jin)用(yong)于(yu)制(zhi)造(zao)飛(fei)機機身、發動機零件等(deng)(deng);鎂(mei)還(huan)用(yong)來制(zhi)造(zao)照相和光學儀器(qi)等(deng)(deng);鎂(mei)及其合金(jin)的(de)非結構應用(yong)也很廣;鎂(mei)作(zuo)為一種強還(huan)原(yuan)劑,還(huan)用(yong)于(yu)鈦、鋯、鈹、鈾和鉿等(deng)(deng)的(de)生產中。
純(chun)鎂(mei)(mei)的(de)強度小,但鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)是(shi)(shi)(shi)良好的(de)輕(qing)型結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)(liao),廣泛用(yong)(yong)于(yu)空(kong)間技(ji)術、航空(kong)、汽(qi)車和(he)儀表等工(gong)業(ye)部門。一架超音速飛機約有5%的(de)鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)構(gou)件,一枚導(dao)彈一般消(xiao)耗100~200公斤鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)。鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)(shi)其他合(he)金(jin)(jin)(特別(bie)是(shi)(shi)(shi)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin))的(de)主要(yao)(yao)組分(fen),它與其他元素配合(he)能(neng)使鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)熱處理強化(hua);球(qiu)墨鑄鐵用(yong)(yong)鎂(mei)(mei)作球(qiu)化(hua)劑;而有些(xie)金(jin)(jin)屬(如鈦(tai)和(he)鋯)生(sheng)(sheng)產又(you)用(yong)(yong)鎂(mei)(mei)作還原(yuan)劑;鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)(shi)燃燒彈和(he)照明彈不能(neng)缺(que)少的(de)組成物(wu);鎂(mei)(mei)粉是(shi)(shi)(shi)節日煙花必需的(de)原(yuan)料(liao)(liao);鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)(shi)核工(gong)業(ye)上的(de)結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)(liao)或(huo)包(bao)裝材(cai)料(liao)(liao);鎂(mei)(mei)肥(fei)能(neng)促使植物(wu)對磷的(de)吸(xi)收利用(yong)(yong),缺(que)鎂(mei)(mei)植物(wu)則(ze)生(sheng)(sheng)長趨(qu)于(yu)停滯。鎂(mei)(mei)在人(ren)民生(sheng)(sheng)活中(zhong)占有重要(yao)(yao)地位的(de)一種基(ji)礎材(cai)料(liao)(liao)。
植(zhi)物(wu)(wu)用途:鎂主(zhu)要(yao)存在于幼嫩器官(guan)和(he)組織中(zhong),植(zhi)物(wu)(wu)成(cheng)熟(shu)時(shi)則集中(zhong)于種子。鎂離子在光(guang)合(he)(he)和(he)呼吸過程中(zhong),可以(yi)活(huo)化各種磷酸變(bian)位酶(mei)和(he)磷酸激酶(mei)。同(tong)樣(yang),鎂也(ye)可以(yi)活(huo)化DNA和(he)RNA的合(he)(he)成(cheng)過程。鎂是葉(xie)綠(lv)(lv)素的合(he)(he)成(cheng)成(cheng)分之(zhi)一。缺乏鎂,葉(xie)綠(lv)(lv)素即不能合(he)(he)成(cheng),葉(xie)脈(mo)仍綠(lv)(lv)而葉(xie)脈(mo)之(zhi)間變(bian)黃(huang),有(you)時(shi)呈紅(hong)紫色(se)。若缺鎂嚴重,則形成(cheng)褐斑壞死。在植(zhi)物(wu)(wu)體內以(yi)離子或有(you)機(ji)物(wu)(wu)結合(he)(he)的形式存在。鎂是葉(xie)綠(lv)(lv)素的組分,也(ye)是許多酶(mei)的活(huo)化劑,在光(guang)合(he)(he)磷酸化中(zhong)是氫離子的主(zhu)要(yao)對(dui)應離子。
鎂是(shi)人體細(xi)胞(bao)(bao)(bao)內的主(zhu)要(yao)陽離子(zi),濃集(ji)于線粒體中,僅次于鉀和磷,在細(xi)胞(bao)(bao)(bao)外液僅次于鈉和鈣居(ju)第(di)三位,是(shi)體內多(duo)種(zhong)細(xi)胞(bao)(bao)(bao)基本(ben)生(sheng)(sheng)化反(fan)應的必(bi)需物質。正常(chang)成人身(shen)體總鎂含量約25g,其(qi)中60%~65%存在于骨、齒,27%分布(bu)于軟組織。鎂主(zhu)要(yao)分布(bu)于細(xi)胞(bao)(bao)(bao)內,細(xi)胞(bao)(bao)(bao)外液的鎂不超過(guo)1%。在鈣、維生(sheng)(sheng)素C、磷、鈉、鉀等(deng)的代(dai)謝(xie)上,鎂是(shi)必(bi)要(yao)的物質,在神經(jing)肌肉的機能正常(chang)運(yun)作、血糖(tang)轉(zhuan)化等(deng)過(guo)程中扮演著重要(yao)角色。
鎂(mei)(mei)是一種參與(yu)生物(wu)體正(zheng)常(chang)生命活(huo)動及(ji)新陳(chen)代謝過(guo)程必不可少的(de)(de)(de)元素。鎂(mei)(mei)影響(xiang)細(xi)胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)多種生物(wu)功能:影響(xiang)鉀離(li)(li)子和(he)(he)鈣離(li)(li)子的(de)(de)(de)轉(zhuan)運(yun),調控信號的(de)(de)(de)傳遞,參與(yu)能量代謝、蛋白質和(he)(he)核酸的(de)(de)(de)合成(cheng);可以(yi)通過(guo)絡合負電(dian)荷基(ji)團,尤其核苷酸中的(de)(de)(de)磷酸基(ji)團來發(fa)揮維持(chi)物(wu)質的(de)(de)(de)結構和(he)(he)功能;催化(hua)酶(mei)的(de)(de)(de)激活(huo)和(he)(he)抑制及(ji)對(dui)細(xi)胞(bao)(bao)周期、細(xi)胞(bao)(bao)增殖及(ji)細(xi)胞(bao)(bao)分(fen)化(hua)的(de)(de)(de)調控;鎂(mei)(mei)還參與(yu)維持(chi)基(ji)因(yin)組的(de)(de)(de)穩定性(xing),并(bing)且還與(yu)機(ji)體氧化(hua)應激和(he)(he)腫瘤發(fa)生有(you)關。
鎂(mei)的吸(xi)收代(dai)謝(xie):成(cheng)人身體總鎂(mei)含量(liang)(liang)約25g,其(qi)中60%~65%存(cun)在于骨、齒,27%分(fen)布于軟(ruan)組(zu)織。膳(shan)(shan)(shan)食(shi)中促進(jin)鎂(mei)吸(xi)收的成(cheng)分(fen)主要有氨基酸(suan)(suan)、乳糖等(deng);抑制鎂(mei)吸(xi)收的主要成(cheng)分(fen)有過(guo)多的磷、草酸(suan)(suan)、植(zhi)酸(suan)(suan)和膳(shan)(shan)(shan)食(shi)纖維(wei)等(deng)。成(cheng)人從(cong)(cong)膳(shan)(shan)(shan)食(shi)中攝入的鎂(mei)大量(liang)(liang)從(cong)(cong)膽汁、胰液和腸液分(fen)泌到(dao)腸道,其(qi)中60%~70%隨糞便排出,部分(fen)從(cong)(cong)汗和脫落的皮(pi)膚細(xi)胞(bao)丟失。
鎂(mei)離(li)子是(shi)生物機(ji)體中含(han)量(liang)較(jiao)多的(de)一(yi)種(zhong)正(zheng)離(li)子,其量(liang)在(zai)整體中僅(jin)次(ci)于(yu)鈣、鈉、鉀而居第(di)四位;鎂(mei)離(li)子在(zai)細胞內(nei)的(de)含(han)量(liang)則(ze)僅(jin)次(ci)于(yu)鉀離(li)子而居第(di)二位。整粒的(de)種(zhong)子、未經(jing)碾磨的(de)谷物、青(qing)葉蔬菜(cai)、豆類和(he)堅(jian)果是(shi)日(ri)糧(liang)鎂(mei)最(zui)為豐富的(de)來源;魚、肉、奶(nai)和(he)水果中鎂(mei)含(han)量(liang)較(jiao)低;經(jing)過(guo)加(jia)工的(de)食物,在(zai)加(jia)工過(guo)程中鎂(mei)幾乎全部(bu)損失。肌酸(suan)六磷酸(suan)、粗纖維(wei)、乙醇(chun)、過(guo)量(liang)的(de)磷酸(suan)鹽和(he)鈣離(li)子削弱了鎂(mei)的(de)吸(xi)收,這可能是(shi)因(yin)為降(jiang)低了內(nei)腔(qiang)鎂(mei)的(de)濃度。
鎂(mei)(mei)屬于人(ren)體營養素(su)(su)——礦(kuang)(kuang)物質元素(su)(su)中(zhong)的一(yi)種,屬于礦(kuang)(kuang)物質的常量元素(su)(su)類。人(ren)體中(zhong)的鎂(mei)(mei)60~65%存(cun)在于骨(gu)骼和牙(ya)齒中(zhong),27%存(cun)在于軟組織中(zhong),細(xi)胞內鎂(mei)(mei)離子僅占1%,多(duo)以活性形式Mg2+-ATP形式存(cun)在。
1、作(zuo)為酶的(de)激活劑,參與300種(zhong)以上的(de)酶促(cu)反應。糖酵解(jie)、脂肪酸氧化、蛋白質的(de)合成、核酸代謝等需要(yao)鎂離子參加(jia)。
2、促進骨的形成(cheng)(cheng)。在骨骼(ge)中僅次于鈣、磷,是(shi)骨細胞結構和(he)(he)(he)功(gong)能所(suo)必需的元素,對(dui)促進骨形成(cheng)(cheng)和(he)(he)(he)骨再生,維持(chi)骨骼(ge)和(he)(he)(he)牙齒(chi)的強度和(he)(he)(he)密度具有重要作用。
3、調節神(shen)經(jing)肌(ji)(ji)肉(rou)的(de)興奮性。能抑(yi)制(zhi)鉀、鈣(gai)(gai)通(tong)道。鎂、鈣(gai)(gai)、鉀離子協同維持神(shen)經(jing)肌(ji)(ji)肉(rou)的(de)興奮性。血(xue)中鎂過低(di)或鈣(gai)(gai)過低(di),興奮性均(jun)增高;反(fan)之則有鎮靜作用。
4、維護胃腸道和激素(su)的功能(neng)。
5、鎂也(ye)是重要的神經傳導物質,它可以讓肌肉(rou)放松下來(lai);與(yu)含鈣食品一同補充,能促進(jin)鈣的吸收(shou)。
中國(guo)營養學(xue)會(hui)建議,成年(nian)男性每(mei)天約需鎂350毫(hao)(hao)克(ke)(ke),成年(nian)女性約為300毫(hao)(hao)克(ke)(ke),孕婦以(yi)及(ji)喂奶期女性約為450毫(hao)(hao)克(ke)(ke),2~3歲兒童為150毫(hao)(hao)克(ke)(ke),3~6歲為200毫(hao)(hao)克(ke)(ke)。可耐受最高(gao)攝(she)入量(UL)定(ding)為700mg/d。
鎂(mei)缺乏(fa)在臨(lin)床上主要表(biao)現(xian)(xian)為情(qing)緒(xu)不安、易激動、手足抽(chou)搐、反射亢進等,正常情(qing)況(kuang)下,由于腎的調節作用,口服過(guo)量的鎂(mei)一般不會(hui)發生鎂(mei)中(zhong)毒(du)。當腎功能不全(quan)時,大量口服鎂(mei)可(ke)引起(qi)鎂(mei)中(zhong)毒(du),表(biao)現(xian)(xian)為腹痛、腹瀉、嘔(ou)吐、煩(fan)渴、疲(pi)乏(fa)無(wu)力,嚴重(zhong)者出現(xian)(xian)呼吸困難、紫紺、瞳(tong)孔散大等。
鎂(mei)廣泛分布(bu)于植物(wu)中(zhong),肌肉和(he)臟器中(zhong)較多(duo),乳制(zhi)品(pin)中(zhong)較少。動物(wu)性食(shi)品(pin)中(zhong)鎂(mei)的(de)利用(yong)(yong)率較高,達30%~40%,植物(wu)性食(shi)品(pin)中(zhong)鎂(mei)的(de)利用(yong)(yong)率較低。
食(shi)物(wu)中(zhong)的(de)(de)鎂在整個腸(chang)道均可(ke)被(bei)吸收,但主(zhu)要(yao)是(shi)在空(kong)腸(chang)末端與回腸(chang)部位(wei)吸收,吸收率(lv)一(yi)般約為(wei)30%。可(ke)通過被(bei)動擴散和(he)耗能的(de)(de)主(zhu)動吸收兩種機制吸收。健康成人從食(shi)物(wu)中(zhong)攝入(ru)的(de)(de)鎂大量從膽(dan)汁、胰液和(he)腸(chang)液分泌到腸(chang)道,其中(zhong)60%~70%隨糞便排出(chu),部分從汗和(he)脫(tuo)落的(de)(de)皮膚細胞丟失(shi),其余從尿中(zhong)排出(chu),每天約排出(chu)50~120mg,約占攝入(ru)量的(de)(de)1/3~1/2。
鎂缺乏(fa)可致血清鈣下(xia)降,神(shen)經(jing)肌肉興奮性亢(kang)進;對血管功能(neng)可能(neng)有(you)(you)潛在的(de)影(ying)響(xiang),有(you)(you)人報告(gao)低鎂血癥(zheng)患者可有(you)(you)房(fang)室(shi)性早搏、房(fang)顫(zhan)以及室(shi)速與(yu)室(shi)顫(zhan),半(ban)數有(you)(you)血壓升高;鎂對骨(gu)礦物質的(de)內穩態(tai)有(you)(you)重要作用,鎂缺乏(fa)可能(neng)是絕經(jing)后骨(gu)質疏松癥(zheng)的(de)一種危險因素;少數研究表明(ming)鎂耗(hao)竭可以導致胰(yi)島素抵抗。
鈣代謝異常。
造成(cheng)神經(jing)系統問題,如記憶力衰退、神經(jing)錯亂、抑郁癥、幻(huan)覺、肌(ji)肉震顫等(deng)。
影響(xiang)心(xin)臟、骨骼及胃腸道等器官功(gong)能。
引致肌肉無力(li)、抽筋等肌肉問題。
輕度缺鎂(mei)時(shi)(shi),可(ke)由(you)飲食(shi)或口(kou)服補充鎂(mei)劑,可(ke)給(gei)予氧化(hua)鎂(mei)或用氫(qing)(qing)氧化(hua)鎂(mei),為避(bi)免腹瀉可(ke)與(yu)氫(qing)(qing)氧化(hua)鋁膠聯用。口(kou)服不能耐受(shou)或不能吸收時(shi)(shi),可(ke)采用肌肉注(zhu)射鎂(mei)劑,一般采用20%~50%硫酸鎂(mei)。靜脈給(gei)鎂(mei)時(shi)(shi)需(xu)注(zhu)意(yi)急性鎂(mei)中毒(du)的發生,以免引起心搏驟(zou)停(ting)。故避(bi)免給(gei)鎂(mei)過(guo)多(duo)、過(guo)快(kuai),如(ru)遇(yu)鎂(mei)中毒(du),應給(gei)注(zhu)射葡萄糖(tang)酸鈣(gai)或氯化(hua)鈣(gai)對抗之。
鎂是最輕的(de)結構金(jin)屬材料之一,又具有比(bi)強(qiang)度(du)(du)和(he)比(bi)剛度(du)(du)高(gao)、阻(zu)尼性(xing)和(he)切削(xue)性(xing)好、易(yi)于回收等優點(dian)。國內外將(jiang)鎂合金(jin)應用于汽(qi)車行業,以減重、節能、降低污染,改善環境(jing)。發達(da)國家汽(qi)車百(bai)公里(li)耗油最終將(jiang)實現(xian)3L目標,歐洲汽(qi)車用鎂占鎂總消耗量的(de)14%,預計(ji)今后將(jiang)以15~20%的(de)速度(du)(du)遞增,2005年將(jiang)達(da)到(dao)20萬噸。
與(yu)塑(su)料(liao)(liao)相比,鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)具有(you)重(zhong)量輕(qing)、比強(qiang)度高、減振(zhen)性(xing)好(hao)、熱(re)疲勞(lao)性(xing)能(neng)好(hao)、不易老化,又(you)有(you)良好(hao)的導(dao)熱(re)性(xing)、電(dian)(dian)磁(ci)屏蔽能(neng)力強(qiang)、非(fei)常(chang)(chang)好(hao)的壓鑄工(gong)藝性(xing)能(neng),尤其易于(yu)回收等優點(dian),是替代鋼(gang)鐵、鋁合(he)金(jin)和(he)工(gong)程(cheng)塑(su)料(liao)(liao)的新一代高性(xing)能(neng)結構(gou)材(cai)料(liao)(liao)。為適應(ying)電(dian)(dian)子、通(tong)(tong)訊器(qi)(qi)件(jian)高度集成化和(he)輕(qing)薄小型化的發展(zhan)趨勢,鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)是交通(tong)(tong)、電(dian)(dian)子信(xin)息、通(tong)(tong)訊、計(ji)算機(ji)、聲(sheng)像(xiang)器(qi)(qi)材(cai)、手(shou)提工(gong)具、電(dian)(dian)機(ji)、林業、紡織、核(he)動力裝置等產品外殼的理(li)想材(cai)料(liao)(liao)。發達國家非(fei)常(chang)(chang)重(zhong)視鎂(mei)(mei)合(he)金(jin)開發與(yu)應(ying)用(yong),尤其在汽車(che)零部件(jian)、筆記(ji)本電(dian)(dian)腦等便(bian)攜電(dian)(dian)子產品的應(ying)用(yong),每年(nian)以20%的速(su)度增長(chang),非(fei)常(chang)(chang)引人注(zhu)目,發展(zhan)趨勢驚人。
金(jin)屬鎂是(shi)鋁合(he)金(jin)中(zhong)的主要合(he)金(jin)元素(su),世界年(nian)需求(qiu)量(liang)在(zai)15萬(wan)(wan)噸左(zuo)右,2000年(nian)中(zhong)國鋁合(he)金(jin)生(sheng)產290萬(wan)(wan)噸,用鎂作合(he)金(jin)元素(su),每年(nian)約需1.01萬(wan)(wan)噸。
隨著汽車工業、石(shi)油、天然(ran)氣管線、海洋鉆井平(ping)臺,橋梁建筑等(deng)(deng)領域(yu)用(yong)(yong)高強度低硫鋼的需求不(bu)斷增加,中國鞍鋼、寶鋼、武鋼、本鋼、包鋼、攀鋼、首鋼等(deng)(deng)鋼廠已經用(yong)(yong)鎂(mei)粉深脫硫,獲得優質鋼,取得良好效果。鎂(mei)粉用(yong)(yong)于(yu)鋼鐵(tie)脫硫具(ju)有潛在市(shi)場。此外,鎂(mei)粉還用(yong)(yong)于(yu)制造化(hua)工產品、藥品、煙火、信號(hao)、照明(ming)彈(dan)等(deng)(deng)材料、金屬還原劑(ji)、油漆涂料、焊絲以及供球(qiu)墨鑄(zhu)鐵(tie)用(yong)(yong)球(qiu)化(hua)劑(ji)等(deng)(deng)。
鎂犧牲陽極作為有效的(de)(de)防止(zhi)金(jin)屬腐蝕的(de)(de)方法之一(yi),可廣泛(fan)用在地下(xia)鐵(tie)制管道(dao)(dao)、石油管道(dao)(dao)、儲罐(guan)、海上(shang)設(she)施、裝(zhuang)備、民用等(deng)。
鎂合(he)金型材、管材用作自行車架(jia)、輪(lun)椅、康復和醫療器械等。
鎂是可(ke)以在空氣中燃(ran)燒的,燃(ran)燒時火(huo)花四射(she),十分美麗,因此煙(yan)花中通常都摻(chan)有一定量的鎂粉,來達到(dao)美觀的效果。
現(xian)代(dai)戰(zhan)(zhan)爭需要軍隊具有(you)遠程快速部(bu)署(shu)運(yun)動的(de)(de)(de)能(neng)力,要求武(wu)(wu)器裝(zhuang)備輕(qing)量(liang)化,在手持(chi)式武(wu)(wu)器、裝(zhuang)甲戰(zhan)(zhan)車、運(yun)輸(shu)車、航空制導武(wu)(wu)器上將大(da)量(liang)采用(yong)輕(qing)金屬材料。輕(qing)量(liang)化是(shi)(shi)提高(gao)武(wu)(wu)器裝(zhuang)備作戰(zhan)(zhan)性能(neng)的(de)(de)(de)重要方(fang)向(xiang)。鎂(mei)所具有(you)的(de)(de)(de)輕(qing)質特性決(jue)定(ding)了鎂(mei)合金是(shi)(shi)生(sheng)產航天器、軍用(yong)飛機(ji)、導彈、高(gao)機(ji)動性能(neng)戰(zhan)(zhan)車、船舶的(de)(de)(de)必不可少的(de)(de)(de)結構材料,因此(ci),大(da)力開發(fa)鎂(mei)合金應用(yong)范圍是(shi)(shi)國防現(xian)代(dai)化的(de)(de)(de)需要。
工業(ye)發(fa)展:20世(shi)紀50年(nian)代(dai)以(yi)(yi)前(qian),鎂的(de)(de)發(fa)展依附于(yu)軍事工業(ye),20世(shi)紀60年(nian)代(dai)以(yi)(yi)后,由(you)于(yu)金屬(shu)(shu)鎂在民用(yong)(yong)市(shi)場和(he)空間技術的(de)(de)應用(yong)(yong)得(de)到發(fa)展,于(yu)是推動了鎂的(de)(de)平衡增(zeng)長(chang)(chang)。近幾年(nian)來(lai)隨著鎂合(he)金在交通、電子(zi)及通信等領(ling)域應用(yong)(yong)的(de)(de)增(zeng)長(chang)(chang),世(shi)界(jie)鎂的(de)(de)消費在逐年(nian)上(shang)升并增(zeng)長(chang)(chang)迅速。全世(shi)界(jie)(除中國外(wai))有10個(ge)國家即美國、加(jia)拿大(da)、挪威、俄(e)羅斯(si)、法國、意大(da)利(li)、前(qian)南(nan)斯(si)拉夫、巴西(xi)、印度、朝鮮生產(chan)金屬(shu)(shu)鎂。2004年(nian),世(shi)界(jie)金屬(shu)(shu)鎂開采量(liang)為58.4萬噸(dun),其中,中國42.6萬噸(dun),加(jia)拿大(da)5.4萬噸(dun),俄(e)羅斯(si)5萬噸(dun),以(yi)(yi)色列(lie)2.8萬噸(dun),哈薩克斯(si)坦1.8萬噸(dun)。
20世(shi)紀90年代以(yi)來,市場經(jing)濟拉動了中國(guo)鎂工業的(de)發展。在90年代的(de)10年間,中國(guo)原(yuan)鎂產量增長(chang)了37倍,特別(bie)是1995~2000年,年平(ping)均增長(chang)率為(wei)15.84%,大(da)大(da)高于(yu)西方世(shi)界的(de)增長(chang)率。中國(guo)已成為(wei)世(shi)界上最大(da)的(de)原(yuan)鎂生產國(guo)和出口國(guo)。
2006年1~12月,全(quan)國共(gong)產金(jin)屬鎂613084.94噸(dun),同比(bi)增(zeng)長(chang)32.23%;2007年1~12月,全(quan)國共(gong)產金(jin)屬鎂(鎂)670130.87噸(dun),同比(bi)增(zeng)長(chang)24.12%;2008年1~10月,全(quan)國共(gong)產金(jin)屬鎂(鎂)539498.36噸(dun),同比(bi)增(zeng)長(chang)6.59%。
皮(pi)膚接觸:脫去(qu)污染的衣著,用(yong)肥皂水和(he)清水徹底沖洗皮(pi)膚。如有不適感,就醫。
眼睛接(jie)觸:提起眼瞼,用流(liu)動清水或生理鹽水沖洗。如有(you)不(bu)適感,就醫(yi)。
吸入(ru):迅速(su)脫離現場至空氣新鮮處(chu)。保(bao)持呼(hu)吸道(dao)通暢。如呼(hu)吸困難(nan),給輸氧。呼(hu)吸、心(xin)跳(tiao)停止,立即(ji)進(jin)行心(xin)肺復蘇術(shu)。就醫。
食入:飲足量溫(wen)水,催吐。就醫。
危險特性:易燃,燃燒(shao)(shao)時產生強烈的白光并(bing)放(fang)出高熱(re)。遇水或潮氣(qi)猛烈反(fan)(fan)應放(fang)出氫氣(qi),大量放(fang)熱(re),引起燃燒(shao)(shao)或爆(bao)炸(zha)。遇氯(lv)、溴、碘、硫、磷、砷、和氧化劑劇烈反(fan)(fan)應,有燃燒(shao)(shao)、爆(bao)炸(zha)危險。粉體(ti)與(yu)空氣(qi)可形成爆(bao)炸(zha)性混合物(wu),當達到一定濃度時,遇火星會發生爆(bao)炸(zha)。
有害(hai)燃燒(shao)產物:氧化鎂(mei)。
滅火(huo)(huo)方法:消防人員必須佩戴空(kong)氣呼吸器、穿全身防火(huo)(huo)防毒(du)服,在上風向滅火(huo)(huo)。盡(jin)可能(neng)將容器從火(huo)(huo)場(chang)移至(zhi)空(kong)曠處。噴(pen)水保(bao)持火(huo)(huo)場(chang)容器冷卻,直至(zhi)滅火(huo)(huo)結束。嚴禁用(yong)水、泡沫、二氧化碳撲救。施救時對眼(yan)睛和皮(pi)膚須加保(bao)護,以免飛來熾粒燒傷身體、鎂(mei)光灼傷視力。
隔離泄漏污染區(qu),限制出入。消除所(suo)有點火源。建議應(ying)急處理人員戴防(fang)塵口罩,戴防(fang)塵口罩,穿(chuan)防(fang)靜(jing)電(dian)服。禁止(zhi)接觸(chu)或跨越泄漏物。盡可(ke)能切斷泄漏源。嚴(yan)禁用水處理。
小量泄(xie)漏(lou):用(yong)干燥的砂土或其他不燃(ran)材(cai)料(liao)覆(fu)蓋(gai)泄(xie)漏(lou)物,然后用(yong)塑料(liao)布覆(fu)蓋(gai),減少(shao)飛散、避免雨淋。
粉末泄漏(lou):用塑料布或帆布覆(fu)蓋泄漏(lou)物,減少飛散,保持(chi)干燥。在專家指導下清除(chu)。
工程控(kong)制:密閉(bi)操(cao)作。提(ti)供安全淋浴(yu)和洗眼設備(bei)。
呼吸系(xi)統防(fang)護(hu):作(zuo)業時,應該(gai)佩戴(dai)(dai)過濾式防(fang)塵呼吸器。必要時配戴(dai)(dai)空氣呼吸器。
眼睛(jing)防(fang)護(hu):戴化(hua)學(xue)安全防(fang)護(hu)眼鏡。
身體防護(hu):穿(chuan)防靜電工(gong)作服。
手(shou)防護:戴一(yi)般作(zuo)業(ye)防護手(shou)套。
其他防(fang)護:工作現場嚴(yan)禁吸煙。保持良好的衛生(sheng)習慣。
操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)注意事項:加強(qiang)局部排風(feng)。操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)人員必須(xu)經過(guo)專(zhuan)門(men)培訓,嚴格遵守操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)規程。建議操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)人員佩戴自吸(xi)(xi)過(guo)濾式防塵(chen)口(kou)罩,戴化學安全防護(hu)眼鏡,穿防靜電工作(zuo)(zuo)(zuo)服。遠離火種、熱源,工作(zuo)(zuo)(zuo)場所嚴禁吸(xi)(xi)煙。使用防爆型的(de)通風(feng)系(xi)統和設(she)備(bei)。避免產生粉塵(chen)。避免與氧化劑、酸類、鹵素、氯代烴接觸(chu)。尤(you)其要(yao)注意避免與水接觸(chu)。在(zai)氮氣中操(cao)作(zuo)(zuo)(zuo)處(chu)置。搬運時要(yao)輕裝輕卸,防止包裝及(ji)(ji)容器(qi)(qi)損壞。配備(bei)相應品(pin)種和數量的(de)消防器(qi)(qi)材及(ji)(ji)泄漏應急處(chu)理設(she)備(bei)。倒空(kong)的(de)容器(qi)(qi)可能(neng)殘留有(you)害物。
儲存注意事項:儲存于陰涼、干燥、通(tong)風(feng)良好的(de)專(zhuan)用(yong)庫(ku)房內,遠離火(huo)種、熱源。庫(ku)溫不超過32℃,相對濕度(du)不超過75%。包裝要求密(mi)封,不可(ke)與(yu)空氣(qi)接觸。應與(yu)氧(yang)化劑、酸類(lei)、鹵素、氯代烴(jing)等分開(kai)存放(fang),切忌混儲。采用(yong)防爆型照明、通(tong)風(feng)設施。禁止使用(yong)易產生火(huo)花(hua)的(de)機(ji)械設備和(he)工具。儲區應備有(you)合適的(de)材料收(shou)容泄(xie)漏物。
包裝方法:塑(su)料(liao)袋或(huo)(huo)二層牛皮紙袋外全開(kai)口(kou)或(huo)(huo)中(zhong)(zhong)開(kai)口(kou)鋼桶(tong)(鋼板厚(hou)0.75毫(hao)米(mi),每桶(tong)凈(jing)重不(bu)超(chao)過(guo)100公斤);塑(su)料(liao)袋或(huo)(huo)二層牛皮紙袋外全開(kai)口(kou)或(huo)(huo)中(zhong)(zhong)開(kai)口(kou)鋼桶(tong)(鋼板厚(hou)0.5毫(hao)米(mi),每桶(tong)凈(jing)重不(bu)超(chao)過(guo)50公斤);金屬(shu)桶(tong)(罐(guan))或(huo)(huo)塑(su)料(liao)桶(tong)外花格箱;螺紋(wen)口(kou)玻(bo)璃瓶(ping)、鐵蓋壓口(kou)玻(bo)璃瓶(ping)、塑(su)料(liao)瓶(ping)或(huo)(huo)金屬(shu)桶(tong)(罐(guan))外普通木箱。
運(yun)(yun)(yun)輸(shu)注意事項:運(yun)(yun)(yun)輸(shu)時(shi)運(yun)(yun)(yun)輸(shu)車輛應(ying)(ying)(ying)配(pei)備相應(ying)(ying)(ying)品(pin)(pin)種和數量的消防(fang)器材及泄漏應(ying)(ying)(ying)急處理設備。裝(zhuang)運(yun)(yun)(yun)該品(pin)(pin)的車輛排(pai)氣管須有阻火裝(zhuang)置。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)過(guo)程中要(yao)確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴(yan)禁與氧化劑、酸類(lei)、鹵素、氯代烴、食(shi)用化學品(pin)(pin)、等混裝(zhuang)混運(yun)(yun)(yun)。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)途中應(ying)(ying)(ying)防(fang)曝曬(shai)、雨(yu)淋,防(fang)高(gao)溫(wen)。中途停(ting)留時(shi)應(ying)(ying)(ying)遠離火種、熱源。運(yun)(yun)(yun)輸(shu)用車、船必須干燥,并有良好的防(fang)雨(yu)設施。車輛運(yun)(yun)(yun)輸(shu)完(wan)畢應(ying)(ying)(ying)進行徹底清掃。鐵路運(yun)(yun)(yun)輸(shu)時(shi)要(yao)禁止溜放(fang)。