鎂(mei)(Magnesium)是一種金屬(shu)(shu)化學元(yuan)(yuan)素(su),元(yuan)(yuan)素(su)符號是Mg。英國戴維于1808年用鉀還原氧化鎂(mei)制得金屬(shu)(shu)鎂(mei)。鎂(mei)是一種銀白色的(de)輕(qing)質(zhi)堿土金屬(shu)(shu),化學性(xing)質(zhi)活潑,能與酸反應生成(cheng)氫氣,具有一定(ding)的(de)延展性(xing)和(he)熱消散性(xing)。鎂(mei)元(yuan)(yuan)素(su)在自然界廣泛分布,是人(ren)體(ti)的(de)必需元(yuan)(yuan)素(su)之一。
第一個確認鎂(mei)(mei)是(shi)一種(zhong)(zhong)元素的(de)是(shi)Joseph Black,在(zai)愛丁堡(英國)于1755年(nian)。他辨(bian)別了石(shi)灰(氧化鈣,CaO)中(zhong)的(de)苦土(氧化鎂(mei)(mei),MgO),兩者各自都是(shi)由(you)加熱類似(si)于碳酸鹽巖,菱鎂(mei)(mei)礦(kuang)和石(shi)灰石(shi)來(lai)制取。另一種(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)礦(kuang)石(shi)叫(jiao)做海泡石(shi)(硅酸鎂(mei)(mei)),于1799年(nian)由(you)Thomas Henry報告,他說(shuo)這(zhe)種(zhong)(zhong)礦(kuang)石(shi)在(zai)土耳其更多的(de)用于制作煙(yan)斗。
不純凈的(de)鎂(mei)金(jin)屬(shu)在1792年由Anton Rupprecht首次(ci)制取(qu),他加熱苦土(tu)和木(mu)炭的(de)混合物。純凈但非常小量(liang)的(de)金(jin)屬(shu)鎂(mei)在1808年由Humphry Davy電(dian)解氧化鎂(mei)制取(qu)。然而(er),是法國科學家(jia)Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用(yong)氯化鎂(mei)和鉀反應制取(qu)了相當(dang)大量(liang)的(de)金(jin)屬(shu)鎂(mei)于1831年,之后他開始(shi)研究它(ta)的(de)特性。
許多(duo)世紀以前(qian),古羅馬(ma)人認(ren)為“magnesia”(希臘Magnesia地區出(chu)產的(de)(de)一種(zhong)白色(se)鎂鹽,鎂元素(su)(su)即因此得名(ming))能(neng)治(zhi)療多(duo)種(zhong)疾(ji)病。直到(dao)1808年,英國化學(xue)家戴維采用電解苦土(含(han)鎂)的(de)(de)方法分離出(chu)元素(su)(su)鎂。20世紀30年代初E·V·McCollum及(ji)其(qi)同事首次用鼠和狗作為實(shi)驗動物,系統(tong)地觀察(cha)了鎂缺乏的(de)(de)反應(ying)。1934年首次發(fa)表了少數人在(zai)不同疾(ji)病的(de)(de)基礎(chu)上發(fa)生(sheng)鎂缺乏的(de)(de)臨床報道。證(zheng)實(shi)鎂是人體的(de)(de)必需元素(su)(su)。
鎂是(shi)(shi)在自然界中分布最廣的十個(ge)元(yuan)(yuan)素之一(鎂是(shi)(shi)在地球的地殼中第八豐富的元(yuan)(yuan)素,約占2%的質量(liang),亦是(shi)(shi)宇(yu)宙中第九(jiu)多(duo)元(yuan)(yuan)素),但由(you)于它不易從化合物中還(huan)原成單質狀(zhuang)態,所以遲遲未被發現。
長時(shi)期里,化學家們將從含碳酸鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)菱(ling)鎂(mei)(mei)(mei)礦焙燒獲得(de)的(de)(de)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)苦(ku)土(tu)(tu)當作是(shi)不(bu)可再分割(ge)的(de)(de)物(wu)(wu)質。在1789年拉瓦(wa)錫發表的(de)(de)元素表中(zhong)就列(lie)有它。1808年,戴維在成功制得(de)鈣以后,使用(yong)同樣(yang)的(de)(de)辦法又成功的(de)(de)制得(de)了金(jin)屬(shu)鎂(mei)(mei)(mei)。從此鎂(mei)(mei)(mei)被(bei)確定(ding)為(wei)元素,并(bing)被(bei)命名為(wei)magnesium,元素符(fu)號是(shi)Mg。Magnesium來自希臘城(cheng)市美(mei)格里亞Magnesia,因為(wei)在這個城(cheng)市附近出(chu)產氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei),被(bei)稱為(wei)magnesia alba,即白(bai)色氧(yang)(yang)化鎂(mei)(mei)(mei),元素符(fu)號Mg。鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)子序為(wei)12,原(yuan)子量為(wei)24.3,是(shi)典型的(de)(de)二價金(jin)屬(shu),具有金(jin)屬(shu)的(de)(de)共有特性。由于(yu)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)性質與鈣一樣(yang)介于(yu)“堿性”和“土(tu)(tu)性”之(zhi)間,故稱為(wei)堿土(tu)(tu)金(jin)屬(shu)。
地(di)殼中存在(zai)形式:菱鎂礦(碳酸(suan)鎂)MgCO?,白云(yun)石(碳酸(suan)鎂鈣)CaMg(CO?)?,光鹵石(水合氯化(hua)鎂鉀)KCl·MgCl?·H?O中。
外觀與性狀:銀白色有(you)金(jin)屬光澤(ze)的固體。
溶解性:不溶于水、堿液,溶于酸。
相對(dui)密度(du)(水=1) 1.74
燃(ran)燒(shao)熱(kJ/mol) 609.7
引燃溫度(℃) 480~510
具(ju)有(you)比(bi)較(jiao)強的(de)(de)還原(yuan)性,能(neng)(neng)(neng)與(yu)(yu)沸水(shui)反(fan)(fan)應(ying)(ying)放出氫(qing)(qing)氣(qi),燃燒(shao)時能(neng)(neng)(neng)產生(sheng)眩目的(de)(de)白光,鎂(mei)(mei)與(yu)(yu)氟化(hua)(hua)(hua)物、氫(qing)(qing)氟酸(suan)(suan)和(he)(he)鉻酸(suan)(suan)不發(fa)(fa)生(sheng)作用(yong),也不受苛性堿侵蝕,但(dan)極易溶(rong)解于有(you)機和(he)(he)無機酸(suan)(suan)中,鎂(mei)(mei)能(neng)(neng)(neng)直接與(yu)(yu)氮、硫(liu)和(he)(he)鹵(lu)(lu)素等化(hua)(hua)(hua)合(he),包括(kuo)烴、醛、醇、酚、胺、脂(zhi)和(he)(he)大多數油類在(zai)內的(de)(de)有(you)機化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)藥品與(yu)(yu)鎂(mei)(mei)僅(jin)僅(jin)輕微地或者根本不起作用(yong)。但(dan)和(he)(he)鹵(lu)(lu)代烴在(zai)無水(shui)的(de)(de)條件下反(fan)(fan)應(ying)(ying)卻較(jiao)為(wei)劇(ju)烈(生(sheng)成格(ge)氏試劑)鎂(mei)(mei)能(neng)(neng)(neng)和(he)(he)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳發(fa)(fa)生(sheng)燃燒(shao)反(fan)(fan)應(ying)(ying),因此鎂(mei)(mei)燃燒(shao)不能(neng)(neng)(neng)用(yong)二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳滅火(huo)器滅火(huo)。鎂(mei)(mei)由于能(neng)(neng)(neng)和(he)(he)N2和(he)(he)O2反(fan)(fan)應(ying)(ying),所以鎂(mei)(mei)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)中燃燒(shao)時,劇(ju)烈燃燒(shao)發(fa)(fa)出耀(yao)眼(yan)白光,放熱,生(sheng)成白色固體。在(zai)食醋中的(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)為(wei)快速冒出氣(qi)泡,浮在(zai)醋液面(mian)上(shang),逐漸消(xiao)失。一(yi)些煙花和(he)(he)照明(ming)彈里都含有(you)鎂(mei)(mei)粉(fen),就是利用(yong)了(le)鎂(mei)(mei)在(zai)空(kong)(kong)氣(qi)中燃燒(shao)能(neng)(neng)(neng)發(fa)(fa)出耀(yao)眼(yan)的(de)(de)白光的(de)(de)性質。鎂(mei)(mei)元素在(zai)化(hua)(hua)(hua)學(xue)(xue)反(fan)(fan)應(ying)(ying)中的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)價通常為(wei)+2價。
1.與非(fei)金(jin)屬(shu)單質的(de)反應(ying):
2.與水的(de)反(fan)應:
3.與酸的反(fan)應:
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑
4.與氧(yang)化物的(de)反(fan)應:
元素在太陽(yang)中(zhong)的含量 700(ppm)
元素在海水中的含量 1200(ppm)
(類似于鋁熱(re)反應(ying),用活潑金屬還原(yuan)氧化物)
5.鎂與(yu)氯化(hua)銨(an)反應:
鎂(mei)與(yu)氯(lv)化銨(an)的反應,究其本質,還是(shi)鎂(mei)與(yu)酸的反應。氯(lv)化銨(an)溶液(ye)中銨(an)根離子(zi)水(shui)解,溶液(ye)顯酸性。當加入鎂(mei)粉之后,鎂(mei)與(yu)溶液(ye)中的氫離子(zi)反應,放(fang)出(chu)氫氣,同時放(fang)出(chu)大量的熱。銨(an)根離子(zi)的水(shui)解產物——氨(an)水(shui),受熱之后,則發生(sheng)分(fen)解。故此反應可以得到兩種氣體。
總(zong)反(fan)應方程式:Mg+2NH?Cl=MgCl?+2NH?↑+H?↑
上(shang)式實際可(ke)拆(chai)分為下列反應(ying)方(fang)程(cheng)式:
6.鎂和碳酸氫鹽反(fan)應
7.鎂和堿(jian)金屬氫氧化(hua)物反應
通(tong)常認為(wei),鎂不會(hui)和堿(jian)金屬(shu)的氫氧(yang)化物(如KOH)反(fan)應,因為(wei)鎂是(shi)堿(jian)性金屬(shu),而不是(shi)兩性金屬(shu)。但(dan)是(shi),在高溫下,鎂可以(yi)參與氧(yang)化還原反(fan)應,如和NaOH反(fan)應,產(chan)生MgO、Na和H?。
已(yi)發現(xian)鎂(mei)(mei)(mei)的同位素(su)共有(you)22種(zhong),包括鎂(mei)(mei)(mei)19至鎂(mei)(mei)(mei)40,其(qi)中只有(you)鎂(mei)(mei)(mei)-24、鎂(mei)(mei)(mei)-25、鎂(mei)(mei)(mei)-26是天然存在并(bing)且穩定的,其(qi)他鎂(mei)(mei)(mei)的同位素(su)都帶有(you)放射性。
符號 質(zhi)子(zi) 中子(zi) 質(zhi)量(u) 半衰期 原子(zi)核(he)自旋 相對豐(feng)度(du) 相對豐(feng)度(du)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 0+ 0.7899(4) 0.78958-0.79017
25Mg 12 13 24.98583692(3) 穩定 5/2+ 0.1000(1) 0.09996-0.10012
26Mg 12 14 25.982592929(30) 穩(wen)定(ding) 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(shang)#號的(de)數據(ju)代表沒有經(jing)過實驗(yan)的(de)證明,只是理論推測而(er)已(yi),而(er)用括號括起來的(de)代表數據(ju)不(bu)確定性。
鎂(mei)(mei)屬(shu)于元素周期表上的(de)IIA(第二主族(zu))族(zu)堿土金屬(shu)元素。金屬(shu)鎂(mei)(mei)是銀白色的(de)金屬(shu),質硬(ying),略有延展(zhan)性。鎂(mei)(mei)的(de)密(mi)度小,離子化傾向大。
常用(yong)(yong)做還原(yuan)劑,去(qu)置(zhi)換(huan)鈦(tai)、鋯、鈾、鈹等金(jin)屬。主要用(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)造輕金(jin)屬合(he)金(jin)、球(qiu)墨鑄鐵、科學儀器和格氏試劑等。也能(neng)用(yong)(yong)于(yu)(yu)制(zhi)煙火、閃光粉、鎂(mei)鹽(yan)、吸氣器、照明彈(dan)等。結構特性類(lei)似(si)于(yu)(yu)鋁,具(ju)有(you)輕金(jin)屬的(de)各種用(yong)(yong)途(tu),可(ke)作為飛機、導彈(dan)的(de)合(he)金(jin)材料。但(dan)是鎂(mei)在(zai)汽油燃點可(ke)燃,這(zhe)限制(zhi)了它的(de)應用(yong)(yong)。
醫療用途:治(zhi)療缺(que)鎂和痙攣。
體育用(yong)途:在(zai)緊(jin)(jin)張運動幾小時前注射鎂化合(he)物,或在(zai)緊(jin)(jin)張運動后注射以(yi)彌補(bu)鎂的流失。體操運動員常涂堿式碳(tan)酸鎂來增加(jia)摩擦力(li)。醫療(liao)中:如(ru)果注射鎂鹽速度太快,會造成發(fa)燒和全身(shen)不適。
金屬(shu)鎂能(neng)(neng)(neng)與(yu)大多數非金屬(shu)和酸反應(ying);在高壓下能(neng)(neng)(neng)與(yu)氫直接合(he)成(cheng)氫化(hua)鎂;鎂能(neng)(neng)(neng)與(yu)鹵化(hua)烴(jing)作(zuo)用(yong)合(he)成(cheng)格氏試劑(ji),廣泛應(ying)用(yong)于有機合(he)成(cheng)。鎂具有生(sheng)成(cheng)配(pei)位化(hua)合(he)物的明顯傾向。
鎂(mei)是航空工業的(de)(de)重要材料,鎂(mei)合金(jin)用(yong)于制(zhi)造飛機(ji)機(ji)身、發動(dong)機(ji)零件等;鎂(mei)還(huan)用(yong)來制(zhi)造照相和(he)光學儀器等;鎂(mei)及其合金(jin)的(de)(de)非結構應用(yong)也很廣(guang);鎂(mei)作為一種強還(huan)原劑,還(huan)用(yong)于鈦、鋯、鈹(pi)、鈾和(he)鉿等的(de)(de)生產(chan)中。
純鎂(mei)(mei)的(de)(de)(de)強度小,但鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)是(shi)良好的(de)(de)(de)輕型結構(gou)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao),廣泛用(yong)于(yu)空間技(ji)術、航空、汽車和儀表等工業部(bu)門。一架(jia)超音速(su)飛機約有5%的(de)(de)(de)鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)構(gou)件,一枚導彈(dan)一般消耗100~200公斤鎂(mei)(mei)合(he)(he)金(jin)。鎂(mei)(mei)是(shi)其(qi)他合(he)(he)金(jin)(特別是(shi)鋁合(he)(he)金(jin))的(de)(de)(de)主要(yao)組(zu)分,它與其(qi)他元素配合(he)(he)能使鋁合(he)(he)金(jin)熱處理強化(hua);球墨(mo)鑄鐵用(yong)鎂(mei)(mei)作(zuo)球化(hua)劑(ji);而有些金(jin)屬(如鈦和鋯(gao))生(sheng)(sheng)(sheng)產又用(yong)鎂(mei)(mei)作(zuo)還原劑(ji);鎂(mei)(mei)是(shi)燃燒彈(dan)和照明彈(dan)不能缺少的(de)(de)(de)組(zu)成(cheng)物(wu);鎂(mei)(mei)粉是(shi)節日煙花(hua)必需的(de)(de)(de)原料(liao)(liao);鎂(mei)(mei)是(shi)核(he)工業上的(de)(de)(de)結構(gou)材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)或包裝材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao);鎂(mei)(mei)肥能促使植物(wu)對磷的(de)(de)(de)吸收(shou)利(li)用(yong),缺鎂(mei)(mei)植物(wu)則(ze)生(sheng)(sheng)(sheng)長趨于(yu)停滯。鎂(mei)(mei)在(zai)人民生(sheng)(sheng)(sheng)活中占有重要(yao)地位的(de)(de)(de)一種基礎材(cai)(cai)(cai)料(liao)(liao)。
植(zhi)物(wu)用途:鎂主(zhu)要(yao)存在(zai)(zai)于(yu)幼嫩器官和(he)組織中(zhong),植(zhi)物(wu)成(cheng)(cheng)熟時(shi)則(ze)集中(zhong)于(yu)種子(zi)(zi)(zi)。鎂離(li)子(zi)(zi)(zi)在(zai)(zai)光合和(he)呼吸(xi)過(guo)程(cheng)中(zhong),可(ke)以活化各種磷酸(suan)變(bian)位(wei)酶和(he)磷酸(suan)激酶。同樣,鎂也(ye)(ye)可(ke)以活化DNA和(he)RNA的(de)合成(cheng)(cheng)過(guo)程(cheng)。鎂是葉綠(lv)(lv)素(su)的(de)合成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分之一。缺乏鎂,葉綠(lv)(lv)素(su)即不能合成(cheng)(cheng),葉脈仍綠(lv)(lv)而葉脈之間變(bian)黃,有(you)時(shi)呈紅紫色(se)。若缺鎂嚴重,則(ze)形成(cheng)(cheng)褐(he)斑(ban)壞(huai)死。在(zai)(zai)植(zhi)物(wu)體內以離(li)子(zi)(zi)(zi)或有(you)機(ji)物(wu)結合的(de)形式存在(zai)(zai)。鎂是葉綠(lv)(lv)素(su)的(de)組分,也(ye)(ye)是許多酶的(de)活化劑,在(zai)(zai)光合磷酸(suan)化中(zhong)是氫離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)主(zhu)要(yao)對應離(li)子(zi)(zi)(zi)。
鎂(mei)是人體(ti)細(xi)胞內的(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)陽離子,濃集(ji)于(yu)(yu)(yu)線(xian)粒(li)體(ti)中(zhong),僅次于(yu)(yu)(yu)鉀(jia)和磷(lin)(lin),在細(xi)胞外液僅次于(yu)(yu)(yu)鈉(na)和鈣(gai)(gai)居第三位,是體(ti)內多種細(xi)胞基本生化反應(ying)的(de)(de)(de)必需物質(zhi)。正(zheng)常成(cheng)人身體(ti)總鎂(mei)含量約25g,其中(zhong)60%~65%存在于(yu)(yu)(yu)骨(gu)、齒,27%分布于(yu)(yu)(yu)軟組織。鎂(mei)主(zhu)要(yao)分布于(yu)(yu)(yu)細(xi)胞內,細(xi)胞外液的(de)(de)(de)鎂(mei)不(bu)超過1%。在鈣(gai)(gai)、維生素C、磷(lin)(lin)、鈉(na)、鉀(jia)等的(de)(de)(de)代(dai)謝上,鎂(mei)是必要(yao)的(de)(de)(de)物質(zhi),在神經肌肉的(de)(de)(de)機能正(zheng)常運作、血(xue)糖轉化等過程中(zhong)扮演著重(zhong)要(yao)角色。
鎂是(shi)一種參(can)(can)與(yu)生物體正常生命(ming)活動(dong)及(ji)新陳代謝(xie)過程(cheng)必不可少(shao)的(de)(de)(de)元素。鎂影(ying)(ying)響細(xi)胞的(de)(de)(de)多種生物功能:影(ying)(ying)響鉀(jia)離(li)子(zi)和鈣離(li)子(zi)的(de)(de)(de)轉運,調控信號的(de)(de)(de)傳遞(di),參(can)(can)與(yu)能量代謝(xie)、蛋白質和核(he)酸(suan)的(de)(de)(de)合(he)成;可以通過絡合(he)負電荷基(ji)團,尤其(qi)核(he)苷酸(suan)中的(de)(de)(de)磷酸(suan)基(ji)團來發揮維持物質的(de)(de)(de)結構和功能;催化酶的(de)(de)(de)激活和抑(yi)制及(ji)對細(xi)胞周期(qi)、細(xi)胞增殖及(ji)細(xi)胞分化的(de)(de)(de)調控;鎂還參(can)(can)與(yu)維持基(ji)因組的(de)(de)(de)穩定性,并且還與(yu)機體氧化應激和腫瘤發生有關。
鎂(mei)的(de)(de)吸收(shou)代謝:成人身體總鎂(mei)含量(liang)約(yue)25g,其(qi)中60%~65%存在于(yu)骨、齒,27%分布于(yu)軟組織。膳(shan)(shan)食中促(cu)進鎂(mei)吸收(shou)的(de)(de)成分主要有(you)氨基酸(suan)、乳(ru)糖(tang)等;抑制鎂(mei)吸收(shou)的(de)(de)主要成分有(you)過多(duo)的(de)(de)磷、草酸(suan)、植酸(suan)和膳(shan)(shan)食纖維等。成人從(cong)膳(shan)(shan)食中攝入的(de)(de)鎂(mei)大量(liang)從(cong)膽汁、胰液(ye)和腸液(ye)分泌到腸道(dao),其(qi)中60%~70%隨(sui)糞便(bian)排出,部分從(cong)汗和脫落的(de)(de)皮膚細(xi)胞丟(diu)失。
鎂離子(zi)(zi)是(shi)(shi)生物機體中含量較(jiao)多(duo)的(de)(de)(de)一(yi)種正離子(zi)(zi),其(qi)量在(zai)整(zheng)體中僅(jin)次(ci)于鈣、鈉(na)、鉀而居第(di)四位(wei)(wei);鎂離子(zi)(zi)在(zai)細胞內的(de)(de)(de)含量則(ze)僅(jin)次(ci)于鉀離子(zi)(zi)而居第(di)二(er)位(wei)(wei)。整(zheng)粒(li)的(de)(de)(de)種子(zi)(zi)、未經(jing)碾磨的(de)(de)(de)谷物、青葉蔬(shu)菜(cai)、豆類和堅果是(shi)(shi)日糧(liang)鎂最為豐富的(de)(de)(de)來(lai)源;魚、肉、奶和水果中鎂含量較(jiao)低;經(jing)過(guo)(guo)加工(gong)的(de)(de)(de)食物,在(zai)加工(gong)過(guo)(guo)程中鎂幾乎全部損失(shi)。肌酸(suan)六磷(lin)酸(suan)、粗纖維、乙(yi)醇、過(guo)(guo)量的(de)(de)(de)磷(lin)酸(suan)鹽(yan)和鈣離子(zi)(zi)削(xue)弱了鎂的(de)(de)(de)吸收,這可能是(shi)(shi)因為降低了內腔鎂的(de)(de)(de)濃度。
鎂(mei)屬于(yu)(yu)人(ren)體營養素(su)——礦物質元素(su)中的一(yi)種(zhong),屬于(yu)(yu)礦物質的常量(liang)元素(su)類(lei)。人(ren)體中的鎂(mei)60~65%存(cun)在于(yu)(yu)骨骼和牙(ya)齒中,27%存(cun)在于(yu)(yu)軟(ruan)組織中,細胞內鎂(mei)離子僅占(zhan)1%,多以活性形式Mg2+-ATP形式存(cun)在。
1、作為酶的(de)(de)激活劑(ji),參(can)與300種以上的(de)(de)酶促(cu)反應。糖酵解、脂(zhi)肪酸氧化(hua)、蛋白(bai)質的(de)(de)合(he)成、核酸代謝等需(xu)要鎂離(li)子參(can)加。
2、促進骨(gu)(gu)(gu)的(de)形成。在骨(gu)(gu)(gu)骼中(zhong)僅次于鈣、磷,是(shi)骨(gu)(gu)(gu)細胞結構和(he)功能所必(bi)需(xu)的(de)元素,對促進骨(gu)(gu)(gu)形成和(he)骨(gu)(gu)(gu)再生,維持骨(gu)(gu)(gu)骼和(he)牙(ya)齒的(de)強度(du)和(he)密度(du)具有重要(yao)作(zuo)用。
3、調節神經肌(ji)肉的興奮性(xing)(xing)。能(neng)抑制(zhi)鉀、鈣(gai)(gai)通道。鎂、鈣(gai)(gai)、鉀離子(zi)協同維持神經肌(ji)肉的興奮性(xing)(xing)。血中(zhong)鎂過低或鈣(gai)(gai)過低,興奮性(xing)(xing)均增高;反之則有(you)鎮靜作用。
4、維護胃腸道和激素的功能。
5、鎂(mei)也(ye)是重要的(de)神經傳導物質,它可以讓肌肉放松下來;與含鈣食品一同(tong)補充(chong),能(neng)促進鈣的(de)吸收。
中(zhong)國營養學會建議,成年男性每天約(yue)需鎂350毫克,成年女性約(yue)為(wei)(wei)300毫克,孕婦以及喂奶期(qi)女性約(yue)為(wei)(wei)450毫克,2~3歲兒童為(wei)(wei)150毫克,3~6歲為(wei)(wei)200毫克。可耐受最(zui)高攝入量(liang)(UL)定為(wei)(wei)700mg/d。
鎂(mei)缺乏在臨床(chuang)上主要表(biao)現(xian)為(wei)情緒不(bu)安(an)、易激動、手(shou)足抽搐(chu)、反射亢進等,正常情況(kuang)下,由于腎的調節作用(yong),口(kou)服過量的鎂(mei)一般不(bu)會發生鎂(mei)中毒。當(dang)腎功能(neng)不(bu)全時,大量口(kou)服鎂(mei)可(ke)引起鎂(mei)中毒,表(biao)現(xian)為(wei)腹(fu)痛、腹(fu)瀉、嘔吐(tu)、煩渴、疲乏無力,嚴重者出現(xian)呼吸(xi)困難、紫紺、瞳孔散大等。
鎂廣泛分布于植物(wu)中,肌肉(rou)和臟(zang)器中較多,乳制品中較少(shao)。動物(wu)性食品中鎂的利用(yong)率(lv)較高,達30%~40%,植物(wu)性食品中鎂的利用(yong)率(lv)較低。
食(shi)(shi)物(wu)中(zhong)的鎂在(zai)整個腸道(dao)均可(ke)被吸收(shou)(shou)(shou),但主要是(shi)在(zai)空腸末端(duan)與回腸部位吸收(shou)(shou)(shou),吸收(shou)(shou)(shou)率一般約為30%。可(ke)通(tong)過(guo)被動擴(kuo)散和(he)(he)耗(hao)能的主動吸收(shou)(shou)(shou)兩種機制吸收(shou)(shou)(shou)。健康成人從(cong)食(shi)(shi)物(wu)中(zhong)攝入的鎂大(da)量從(cong)膽(dan)汁、胰液(ye)和(he)(he)腸液(ye)分泌到腸道(dao),其(qi)中(zhong)60%~70%隨(sui)糞便排(pai)出,部分從(cong)汗(han)和(he)(he)脫(tuo)落的皮膚細胞丟失,其(qi)余從(cong)尿中(zhong)排(pai)出,每天約排(pai)出50~120mg,約占攝入量的1/3~1/2。
鎂(mei)(mei)缺乏可(ke)(ke)(ke)致血(xue)清(qing)鈣(gai)下降,神經肌(ji)肉興奮(fen)性亢進;對血(xue)管功(gong)能可(ke)(ke)(ke)能有潛在的(de)(de)影響,有人(ren)報(bao)告低鎂(mei)(mei)血(xue)癥患者可(ke)(ke)(ke)有房室(shi)性早搏、房顫以及室(shi)速(su)與室(shi)顫,半數(shu)有血(xue)壓升高;鎂(mei)(mei)對骨(gu)礦物質的(de)(de)內(nei)穩態(tai)有重要作用(yong),鎂(mei)(mei)缺乏可(ke)(ke)(ke)能是絕經后(hou)骨(gu)質疏松癥的(de)(de)一種危險因素;少數(shu)研究表明鎂(mei)(mei)耗(hao)竭可(ke)(ke)(ke)以導(dao)致胰島素抵抗。
鈣代謝異常。
造成(cheng)神經(jing)系(xi)統問題,如記憶力衰退、神經(jing)錯亂、抑郁癥、幻覺(jue)、肌肉震(zhen)顫(zhan)等。
影響心臟、骨骼及胃腸道等(deng)器官功能。
引致肌肉無力(li)、抽筋等肌肉問題(ti)。
輕度缺鎂(mei)(mei)時,可(ke)由飲(yin)食或(huo)口(kou)(kou)服(fu)補充鎂(mei)(mei)劑(ji)(ji),可(ke)給予氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei)或(huo)用氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鎂(mei)(mei),為避免(mian)腹瀉可(ke)與氫氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鋁膠聯用。口(kou)(kou)服(fu)不能耐受或(huo)不能吸收時,可(ke)采(cai)用肌肉注(zhu)射鎂(mei)(mei)劑(ji)(ji),一般(ban)采(cai)用20%~50%硫(liu)酸鎂(mei)(mei)。靜(jing)脈給鎂(mei)(mei)時需注(zhu)意(yi)急(ji)性鎂(mei)(mei)中(zhong)毒的發(fa)生,以免(mian)引起(qi)心(xin)搏驟停(ting)。故避免(mian)給鎂(mei)(mei)過多、過快(kuai),如遇(yu)鎂(mei)(mei)中(zhong)毒,應給注(zhu)射葡萄糖酸鈣或(huo)氯化(hua)(hua)(hua)鈣對抗之(zhi)。
鎂(mei)是最輕的結構金屬材(cai)料之一,又具有比強(qiang)度和比剛度高、阻尼性和切削性好、易于回收等優點。國(guo)內(nei)外將(jiang)鎂(mei)合金應用于汽車(che)行業(ye),以(yi)減重、節能、降低污(wu)染,改善環(huan)境。發達國(guo)家汽車(che)百公(gong)里耗(hao)油最終將(jiang)實現3L目(mu)標,歐洲(zhou)汽車(che)用鎂(mei)占鎂(mei)總消耗(hao)量的14%,預計(ji)今后將(jiang)以(yi)15~20%的速(su)度遞(di)增(zeng),2005年將(jiang)達到20萬(wan)噸(dun)。
與塑料相比,鎂合(he)金(jin)具有重量輕、比強度高(gao)、減振性(xing)好(hao)、熱(re)疲勞性(xing)能好(hao)、不易老化(hua),又(you)有良好(hao)的(de)(de)導熱(re)性(xing)、電(dian)(dian)(dian)(dian)磁屏(ping)蔽能力強、非(fei)常好(hao)的(de)(de)壓鑄工藝(yi)性(xing)能,尤其易于回(hui)收等(deng)優(you)點,是替代(dai)鋼鐵、鋁(lv)合(he)金(jin)和(he)工程(cheng)塑料的(de)(de)新(xin)一(yi)代(dai)高(gao)性(xing)能結構材(cai)料。為適應電(dian)(dian)(dian)(dian)子、通(tong)(tong)(tong)訊器件高(gao)度集成化(hua)和(he)輕薄小(xiao)型化(hua)的(de)(de)發(fa)展趨勢,鎂合(he)金(jin)是交通(tong)(tong)(tong)、電(dian)(dian)(dian)(dian)子信息、通(tong)(tong)(tong)訊、計算機、聲像器材(cai)、手(shou)提工具、電(dian)(dian)(dian)(dian)機、林(lin)業、紡(fang)織、核(he)動力裝(zhuang)置等(deng)產(chan)品外(wai)殼的(de)(de)理(li)想材(cai)料。發(fa)達國家(jia)非(fei)常重視(shi)鎂合(he)金(jin)開發(fa)與應用,尤其在汽(qi)車零部件、筆記本電(dian)(dian)(dian)(dian)腦等(deng)便攜電(dian)(dian)(dian)(dian)子產(chan)品的(de)(de)應用,每年以20%的(de)(de)速度增長,非(fei)常引人注目,發(fa)展趨勢驚(jing)人。
金(jin)屬(shu)鎂是鋁合金(jin)中的主(zhu)要合金(jin)元(yuan)(yuan)素(su),世界年需求(qiu)量在15萬噸(dun)左右(you),2000年中國鋁合金(jin)生產290萬噸(dun),用(yong)鎂作合金(jin)元(yuan)(yuan)素(su),每年約需1.01萬噸(dun)。
隨著汽(qi)車(che)工(gong)業、石油、天然氣管(guan)線、海洋鉆井平臺,橋梁建筑(zhu)等(deng)領(ling)域(yu)用(yong)高強度低硫鋼(gang)的需求不斷(duan)增加,中國鞍鋼(gang)、寶鋼(gang)、武鋼(gang)、本鋼(gang)、包鋼(gang)、攀鋼(gang)、首鋼(gang)等(deng)鋼(gang)廠已經(jing)用(yong)鎂(mei)(mei)粉(fen)深脫硫,獲得優質鋼(gang),取得良好效(xiao)果(guo)。鎂(mei)(mei)粉(fen)用(yong)于鋼(gang)鐵(tie)脫硫具有(you)潛在市場。此(ci)外,鎂(mei)(mei)粉(fen)還用(yong)于制造(zao)化工(gong)產品、藥(yao)品、煙火、信號(hao)、照明彈等(deng)材料、金屬還原(yuan)劑、油漆涂料、焊(han)絲以及(ji)供球墨鑄鐵(tie)用(yong)球化劑等(deng)。
鎂(mei)犧(xi)牲陽極作為有效的防(fang)止(zhi)金屬腐蝕的方法之(zhi)一(yi),可廣泛用在地下(xia)鐵制管道(dao)、石(shi)油管道(dao)、儲(chu)罐、海(hai)上設施、裝(zhuang)備、民用等。
鎂合(he)金型材(cai)、管材(cai)用(yong)作自行車架、輪椅(yi)、康復(fu)和(he)醫(yi)療器械(xie)等。
鎂是可以在空氣中燃(ran)燒(shao)的(de),燃(ran)燒(shao)時火花四射,十分美麗,因此(ci)煙花中通常(chang)都摻有一定量的(de)鎂粉,來達到美觀的(de)效果(guo)。
現(xian)代戰爭需要(yao)軍(jun)隊具有(you)遠程快速部(bu)署運動的(de)能力(li),要(yao)求武器(qi)裝(zhuang)(zhuang)備輕量(liang)化,在手(shou)持式武器(qi)、裝(zhuang)(zhuang)甲戰車(che)、運輸車(che)、航空制導(dao)武器(qi)上(shang)將大量(liang)采(cai)用(yong)(yong)輕金(jin)屬材(cai)料。輕量(liang)化是提(ti)高武器(qi)裝(zhuang)(zhuang)備作戰性能的(de)重要(yao)方向。鎂所(suo)具有(you)的(de)輕質(zhi)特(te)性決定了鎂合金(jin)是生產(chan)航天器(qi)、軍(jun)用(yong)(yong)飛機(ji)、導(dao)彈、高機(ji)動性能戰車(che)、船舶(bo)的(de)必不可少的(de)結(jie)構材(cai)料,因(yin)此,大力(li)開發鎂合金(jin)應(ying)用(yong)(yong)范圍是國防現(xian)代化的(de)需要(yao)。
工業(ye)(ye)發展:20世(shi)(shi)紀(ji)50年(nian)代以(yi)前,鎂的(de)(de)發展依(yi)附于(yu)軍(jun)事工業(ye)(ye),20世(shi)(shi)紀(ji)60年(nian)代以(yi)后,由(you)于(yu)金屬鎂在民用市場和空(kong)間技術的(de)(de)應用得(de)到發展,于(yu)是(shi)推動了(le)鎂的(de)(de)平衡(heng)增(zeng)長(chang)。近幾年(nian)來隨著(zhu)鎂合金在交通、電(dian)子(zi)及通信等領域應用的(de)(de)增(zeng)長(chang),世(shi)(shi)界(jie)鎂的(de)(de)消費在逐年(nian)上升并增(zeng)長(chang)迅速(su)。全世(shi)(shi)界(jie)(除中(zhong)國外)有10個國家即美國、加(jia)拿大、挪威、俄(e)羅斯、法國、意大利(li)、前南斯拉夫(fu)、巴西、印度、朝鮮生產金屬鎂。2004年(nian),世(shi)(shi)界(jie)金屬鎂開采量為58.4萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),其中(zhong),中(zhong)國42.6萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),加(jia)拿大5.4萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),俄(e)羅斯5萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),以(yi)色(se)列2.8萬(wan)噸(dun)(dun)(dun),哈薩(sa)克斯坦1.8萬(wan)噸(dun)(dun)(dun)。
20世(shi)紀90年(nian)代以來,市(shi)場(chang)經(jing)濟拉動了中國鎂(mei)工(gong)業(ye)的發展。在90年(nian)代的10年(nian)間,中國原鎂(mei)產量增(zeng)(zeng)長(chang)了37倍,特別是1995~2000年(nian),年(nian)平(ping)均(jun)增(zeng)(zeng)長(chang)率為15.84%,大(da)大(da)高于西方(fang)世(shi)界的增(zeng)(zeng)長(chang)率。中國已成(cheng)為世(shi)界上最(zui)大(da)的原鎂(mei)生產國和出口國。
2006年(nian)1~12月(yue),全國共產金屬(shu)鎂(mei)613084.94噸,同比增長32.23%;2007年(nian)1~12月(yue),全國共產金屬(shu)鎂(mei)(鎂(mei))670130.87噸,同比增長24.12%;2008年(nian)1~10月(yue),全國共產金屬(shu)鎂(mei)(鎂(mei))539498.36噸,同比增長6.59%。
皮膚(fu)接觸:脫去污染的衣(yi)著,用肥皂水(shui)和清水(shui)徹(che)底沖洗皮膚(fu)。如有不(bu)適(shi)感,就醫(yi)。
眼(yan)睛接觸:提(ti)起眼(yan)瞼,用(yong)流動(dong)清水或生理鹽水沖洗。如(ru)有(you)不適感,就醫(yi)。
吸(xi)入:迅速脫(tuo)離現(xian)場至空(kong)氣(qi)新(xin)鮮處。保持(chi)呼吸(xi)道通暢(chang)。如呼吸(xi)困難,給輸氧(yang)。呼吸(xi)、心跳停止,立即進(jin)行心肺復蘇術。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐(tu)。就醫。
危險特性:易燃(ran)(ran),燃(ran)(ran)燒(shao)時產生強烈(lie)的白(bai)光并放出高熱。遇(yu)水或(huo)(huo)潮氣(qi)猛(meng)烈(lie)反應放出氫氣(qi),大量放熱,引起燃(ran)(ran)燒(shao)或(huo)(huo)爆(bao)炸。遇(yu)氯、溴、碘、硫、磷、砷(shen)、和氧化劑劇烈(lie)反應,有(you)燃(ran)(ran)燒(shao)、爆(bao)炸危險。粉體與空(kong)氣(qi)可形(xing)成爆(bao)炸性混合(he)物,當達到一定濃度時,遇(yu)火星(xing)會發生爆(bao)炸。
有害燃燒(shao)產物:氧化鎂。
滅火(huo)(huo)方(fang)法:消(xiao)防(fang)(fang)人員(yuan)必須佩戴(dai)空氣呼吸器、穿全身防(fang)(fang)火(huo)(huo)防(fang)(fang)毒服(fu),在上風向(xiang)滅火(huo)(huo)。盡可能將容器從火(huo)(huo)場(chang)移至(zhi)空曠處(chu)。噴水(shui)保持火(huo)(huo)場(chang)容器冷卻,直(zhi)至(zhi)滅火(huo)(huo)結束。嚴(yan)禁用水(shui)、泡沫、二氧化碳撲救(jiu)。施救(jiu)時(shi)對(dui)眼睛和皮膚須加(jia)保護,以免飛來熾粒(li)燒傷(shang)身體、鎂(mei)光灼(zhuo)傷(shang)視力。
隔離泄漏(lou)污染區,限制出入。消除所有點火源。建議應急處(chu)理(li)人員戴(dai)防塵口罩,戴(dai)防塵口罩,穿防靜電服(fu)。禁(jin)止接觸或跨越泄漏(lou)物。盡可能(neng)切斷泄漏(lou)源。嚴禁(jin)用水處(chu)理(li)。
小(xiao)量泄漏:用干燥(zao)的砂土或其他不燃材料覆蓋泄漏物,然后用塑(su)料布覆蓋,減少飛散、避(bi)免雨淋。
粉末泄(xie)漏(lou):用塑料布(bu)或帆布(bu)覆蓋泄(xie)漏(lou)物,減少飛散,保持(chi)干(gan)燥。在(zai)專家(jia)指導下清(qing)除。
工程控制:密閉操作。提供安全淋浴和洗(xi)眼設備(bei)。
呼吸(xi)(xi)系統(tong)防(fang)護:作業時,應該(gai)佩戴過濾(lv)式防(fang)塵呼吸(xi)(xi)器。必要時配(pei)戴空氣呼吸(xi)(xi)器。
眼(yan)睛防護(hu):戴化學安全防護(hu)眼(yan)鏡(jing)。
身體防護(hu):穿防靜電工(gong)作服。
手(shou)防(fang)護:戴一般作業(ye)防(fang)護手(shou)套(tao)。
其他防護:工作現場嚴禁(jin)吸煙(yan)。保持(chi)良好的(de)衛(wei)生習(xi)慣。
操作(zuo)(zuo)注意(yi)事(shi)項:加(jia)強(qiang)局(ju)部排風。操作(zuo)(zuo)人(ren)員必須經(jing)過(guo)專門培訓,嚴格遵守操作(zuo)(zuo)規程。建(jian)議(yi)操作(zuo)(zuo)人(ren)員佩戴自吸過(guo)濾式防(fang)(fang)塵口罩(zhao),戴化學安全防(fang)(fang)護眼(yan)鏡(jing),穿防(fang)(fang)靜電(dian)工作(zuo)(zuo)服。遠離火(huo)種、熱源,工作(zuo)(zuo)場所嚴禁吸煙。使用防(fang)(fang)爆型的(de)通風系(xi)統和(he)設(she)備。避(bi)免產(chan)生粉塵。避(bi)免與(yu)氧化劑(ji)、酸(suan)類、鹵素、氯代烴接(jie)觸。尤(you)其要注意(yi)避(bi)免與(yu)水接(jie)觸。在氮氣中(zhong)操作(zuo)(zuo)處(chu)置。搬(ban)運時(shi)要輕裝輕卸,防(fang)(fang)止包裝及容器損壞(huai)。配備相應(ying)品(pin)種和(he)數量的(de)消防(fang)(fang)器材及泄漏應(ying)急處(chu)理(li)設(she)備。倒空的(de)容器可(ke)能(neng)殘留有害物(wu)。
儲(chu)(chu)存(cun)注意事項(xiang):儲(chu)(chu)存(cun)于陰涼、干燥、通(tong)風(feng)良(liang)好的專用(yong)庫(ku)房內(nei),遠(yuan)離(li)火種(zhong)、熱源。庫(ku)溫不超(chao)過32℃,相對濕度(du)不超(chao)過75%。包(bao)裝要求密封,不可(ke)與(yu)空(kong)氣接觸。應與(yu)氧化劑、酸類、鹵素、氯代(dai)烴等分開(kai)存(cun)放,切忌(ji)混儲(chu)(chu)。采用(yong)防爆型照明、通(tong)風(feng)設(she)施。禁止使(shi)用(yong)易產生火花的機械設(she)備和(he)工具。儲(chu)(chu)區應備有合適的材料收(shou)容泄漏物(wu)。
包裝方(fang)法:塑(su)(su)料(liao)袋(dai)(dai)或(huo)二(er)層牛皮紙(zhi)袋(dai)(dai)外(wai)全開口(kou)或(huo)中開口(kou)鋼桶(tong)(tong)(鋼板厚0.75毫米,每(mei)桶(tong)(tong)凈重(zhong)不超(chao)過(guo)100公斤);塑(su)(su)料(liao)袋(dai)(dai)或(huo)二(er)層牛皮紙(zhi)袋(dai)(dai)外(wai)全開口(kou)或(huo)中開口(kou)鋼桶(tong)(tong)(鋼板厚0.5毫米,每(mei)桶(tong)(tong)凈重(zhong)不超(chao)過(guo)50公斤);金屬桶(tong)(tong)(罐(guan)(guan))或(huo)塑(su)(su)料(liao)桶(tong)(tong)外(wai)花格箱;螺紋口(kou)玻璃瓶(ping)、鐵蓋(gai)壓口(kou)玻璃瓶(ping)、塑(su)(su)料(liao)瓶(ping)或(huo)金屬桶(tong)(tong)(罐(guan)(guan))外(wai)普通木箱。
運(yun)(yun)輸(shu)注意事(shi)項(xiang):運(yun)(yun)輸(shu)時(shi)運(yun)(yun)輸(shu)車(che)輛(liang)(liang)應(ying)配備相應(ying)品(pin)種和(he)數量的(de)消防器材及泄漏(lou)應(ying)急處理設(she)備。裝運(yun)(yun)該(gai)品(pin)的(de)車(che)輛(liang)(liang)排氣管須有阻火裝置。運(yun)(yun)輸(shu)過程(cheng)中(zhong)要確保容器不泄漏(lou)、不倒塌、不墜(zhui)落、不損壞。嚴(yan)禁與氧化(hua)劑(ji)、酸類、鹵素、氯代烴、食用(yong)化(hua)學(xue)品(pin)、等混裝混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸(shu)途(tu)中(zhong)應(ying)防曝曬(shai)、雨(yu)淋,防高溫。中(zhong)途(tu)停留時(shi)應(ying)遠離火種、熱源。運(yun)(yun)輸(shu)用(yong)車(che)、船必須干燥,并有良(liang)好的(de)防雨(yu)設(she)施(shi)。車(che)輛(liang)(liang)運(yun)(yun)輸(shu)完畢應(ying)進行徹底清掃。鐵路運(yun)(yun)輸(shu)時(shi)要禁止溜(liu)放。