鎂(mei)(Magnesium)是一(yi)(yi)種(zhong)金(jin)屬化(hua)(hua)學元素(su),元素(su)符號是Mg。英(ying)國(guo)戴維于1808年(nian)用(yong)鉀還(huan)原氧化(hua)(hua)鎂(mei)制得金(jin)屬鎂(mei)。鎂(mei)是一(yi)(yi)種(zhong)銀(yin)白色的(de)(de)輕質堿土金(jin)屬,化(hua)(hua)學性質活潑(po),能與酸(suan)反應生成氫氣,具有一(yi)(yi)定的(de)(de)延展性和熱消散性。鎂(mei)元素(su)在自然(ran)界廣泛分布,是人體的(de)(de)必(bi)需元素(su)之一(yi)(yi)。
第一個確認鎂是(shi)一種(zhong)(zhong)元素(su)的(de)是(shi)Joseph Black,在愛(ai)丁堡(英(ying)國)于1755年(nian)。他辨(bian)別了石(shi)灰(氧化鈣(gai),CaO)中的(de)苦(ku)土(tu)(氧化鎂,MgO),兩者各自都(dou)是(shi)由加熱類似于碳酸鹽巖(yan),菱鎂礦和石(shi)灰石(shi)來(lai)制取。另一種(zhong)(zhong)鎂礦石(shi)叫做海(hai)泡石(shi)(硅酸鎂),于1799年(nian)由Thomas Henry報告,他說這種(zhong)(zhong)礦石(shi)在土(tu)耳其(qi)更(geng)多的(de)用于制作煙斗。
不(bu)純(chun)凈(jing)的鎂(mei)(mei)金屬在(zai)1792年(nian)由Anton Rupprecht首次制取(qu)(qu),他加熱苦(ku)土和(he)木(mu)炭的混(hun)合物。純(chun)凈(jing)但(dan)非常(chang)小量的金屬鎂(mei)(mei)在(zai)1808年(nian)由Humphry Davy電(dian)解氧化(hua)鎂(mei)(mei)制取(qu)(qu)。然而,是法國科學家Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用氯(lv)化(hua)鎂(mei)(mei)和(he)鉀(jia)反應制取(qu)(qu)了(le)相當大量的金屬鎂(mei)(mei)于(yu)1831年(nian),之(zhi)后他開(kai)始研究(jiu)它的特(te)性(xing)。
許多世(shi)紀以(yi)前,古(gu)羅馬人(ren)認為(wei)“magnesia”(希臘Magnesia地(di)區出產的(de)(de)一(yi)種白(bai)色(se)鎂(mei)(mei)鹽(yan),鎂(mei)(mei)元素即因(yin)此得(de)名)能治療多種疾病。直(zhi)到(dao)1808年(nian),英(ying)國化(hua)學(xue)家戴維采用電解(jie)苦土(含鎂(mei)(mei))的(de)(de)方法(fa)分離出元素鎂(mei)(mei)。20世(shi)紀30年(nian)代初E·V·McCollum及其同(tong)事首次(ci)用鼠(shu)和狗作為(wei)實(shi)驗動物,系統地(di)觀察了(le)(le)鎂(mei)(mei)缺(que)乏的(de)(de)反應。1934年(nian)首次(ci)發(fa)表了(le)(le)少數人(ren)在不同(tong)疾病的(de)(de)基礎上(shang)發(fa)生鎂(mei)(mei)缺(que)乏的(de)(de)臨床報道。證實(shi)鎂(mei)(mei)是人(ren)體(ti)的(de)(de)必需(xu)元素。
鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)在自然界中(zhong)分布(bu)最廣的(de)十個元(yuan)(yuan)素(su)(su)之(zhi)一(鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)在地球的(de)地殼(ke)中(zhong)第八豐富(fu)的(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su),約占2%的(de)質量(liang),亦是(shi)(shi)宇宙中(zhong)第九多元(yuan)(yuan)素(su)(su)),但(dan)由于它不易從(cong)化合(he)物中(zhong)還原成單質狀(zhuang)態,所以(yi)遲(chi)遲(chi)未被發現(xian)。
長時期(qi)里,化(hua)學家們(men)將從含碳酸鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)菱鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)礦焙燒獲得的(de)(de)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)物苦土當作是不可再分割的(de)(de)物質。在1789年(nian)拉瓦錫發表的(de)(de)元(yuan)素(su)(su)表中就列有它。1808年(nian),戴維在成(cheng)功制得鈣以后,使用同樣的(de)(de)辦法又(you)成(cheng)功的(de)(de)制得了金(jin)(jin)屬鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)。從此鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)被確定為(wei)(wei)元(yuan)素(su)(su),并被命(ming)名(ming)為(wei)(wei)magnesium,元(yuan)素(su)(su)符號是Mg。Magnesium來自希臘城(cheng)(cheng)市美格里亞Magnesia,因為(wei)(wei)在這個(ge)城(cheng)(cheng)市附近出產氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei),被稱(cheng)為(wei)(wei)magnesia alba,即白色氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei),元(yuan)素(su)(su)符號Mg。鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)原(yuan)子序為(wei)(wei)12,原(yuan)子量為(wei)(wei)24.3,是典型的(de)(de)二價金(jin)(jin)屬,具有金(jin)(jin)屬的(de)(de)共有特性(xing)。由于(yu)(yu)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)(mei)的(de)(de)氧(yang)化(hua)物性(xing)質與(yu)鈣一(yi)樣介(jie)于(yu)(yu)“堿性(xing)”和“土性(xing)”之間,故稱(cheng)為(wei)(wei)堿土金(jin)(jin)屬。
地殼中存在形式:菱鎂(mei)(mei)礦(碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei))MgCO?,白云石(碳(tan)酸(suan)鎂(mei)(mei)鈣)CaMg(CO?)?,光鹵石(水合氯(lv)化鎂(mei)(mei)鉀)KCl·MgCl?·H?O中。
外觀與性狀:銀白色(se)有(you)金屬光(guang)澤(ze)的(de)固體。
溶解性:不溶于(yu)水(shui)、堿液,溶于(yu)酸(suan)。
相對密度(水(shui)=1) 1.74
燃(ran)燒熱(kJ/mol) 609.7
引燃溫(wen)度(℃) 480~510
具有比較(jiao)強的(de)(de)還原性(xing),能(neng)與沸水反(fan)應放出氫氣,燃(ran)燒(shao)時能(neng)產生眩目的(de)(de)白光(guang)(guang),鎂(mei)(mei)與氟(fu)化(hua)物、氫氟(fu)酸和(he)(he)鉻(ge)酸不(bu)發生作用(yong),也不(bu)受苛性(xing)堿侵蝕,但極易(yi)溶解于有機(ji)和(he)(he)無機(ji)酸中,鎂(mei)(mei)能(neng)直接與氮、硫和(he)(he)鹵素等化(hua)合,包括烴、醛、醇、酚、胺(an)、脂和(he)(he)大多數油(you)類在內(nei)的(de)(de)有機(ji)化(hua)學(xue)藥品與鎂(mei)(mei)僅(jin)僅(jin)輕(qing)微地或者根本(ben)不(bu)起作用(yong)。但和(he)(he)鹵代烴在無水的(de)(de)條件下(xia)反(fan)應卻較(jiao)為劇烈(lie)(生成格氏試劑)鎂(mei)(mei)能(neng)和(he)(he)二氧化(hua)碳(tan)發生燃(ran)燒(shao)反(fan)應,因此鎂(mei)(mei)燃(ran)燒(shao)不(bu)能(neng)用(yong)二氧化(hua)碳(tan)滅火(huo)器滅火(huo)。鎂(mei)(mei)由于能(neng)和(he)(he)N2和(he)(he)O2反(fan)應,所以鎂(mei)(mei)在空氣中燃(ran)燒(shao)時,劇烈(lie)燃(ran)燒(shao)發出耀眼白光(guang)(guang),放熱,生成白色(se)固體。在食醋(cu)中的(de)(de)變化(hua)為快(kuai)速冒出氣泡,浮在醋(cu)液面上,逐(zhu)漸消失(shi)。一些煙花和(he)(he)照明彈里都含(han)有鎂(mei)(mei)粉,就是(shi)利(li)用(yong)了鎂(mei)(mei)在空氣中燃(ran)燒(shao)能(neng)發出耀眼的(de)(de)白光(guang)(guang)的(de)(de)性(xing)質。鎂(mei)(mei)元素在化(hua)學(xue)反(fan)應中的(de)(de)化(hua)合價通常(chang)為+2價。
1.與非金屬單質的(de)反(fan)應:
2.與水的反應:
3.與酸的反應:
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑
4.與(yu)氧化(hua)物的反應:
元(yuan)素在太陽中的含(han)量 700(ppm)
元素在(zai)海水中(zhong)的含量 1200(ppm)
(類似于鋁熱反應,用活潑金屬還原氧化物)
5.鎂與氯(lv)化銨反應:
鎂(mei)(mei)與(yu)氯(lv)化銨的反(fan)(fan)應(ying)(ying),究其本(ben)質,還是鎂(mei)(mei)與(yu)酸(suan)(suan)的反(fan)(fan)應(ying)(ying)。氯(lv)化銨溶(rong)液中(zhong)銨根離子水(shui)解,溶(rong)液顯酸(suan)(suan)性。當(dang)加入鎂(mei)(mei)粉之后,鎂(mei)(mei)與(yu)溶(rong)液中(zhong)的氫離子反(fan)(fan)應(ying)(ying),放出氫氣,同時(shi)放出大(da)量的熱(re)。銨根離子的水(shui)解產物——氨水(shui),受熱(re)之后,則發(fa)生(sheng)分解。故此反(fan)(fan)應(ying)(ying)可以得到兩種氣體。
總反應(ying)方程式:Mg+2NH?Cl=MgCl?+2NH?↑+H?↑
上式實際可拆分(fen)為下列(lie)反應方程式:
6.鎂和碳酸氫鹽反(fan)應(ying)
7.鎂和堿(jian)金屬氫(qing)氧化物反(fan)應
通常(chang)認為,鎂(mei)不會和(he)堿金屬(shu)的氫氧化物(如KOH)反應,因為鎂(mei)是(shi)堿性(xing)金屬(shu),而(er)不是(shi)兩性(xing)金屬(shu)。但是(shi),在高(gao)溫下,鎂(mei)可以(yi)參(can)與氧化還原反應,如和(he)NaOH反應,產(chan)生MgO、Na和(he)H?。
已發現鎂的同位素共(gong)有22種(zhong),包括鎂19至鎂40,其中只有鎂-24、鎂-25、鎂-26是天然存在并且穩定的,其他鎂的同位素都帶有放射性。
符號 質子(zi) 中子(zi) 質量(liang)(u) 半衰期 原(yuan)子(zi)核自旋 相對豐度(du) 相對豐度(du)的變化量(liang)
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(hua)上#號的數(shu)據(ju)代表(biao)沒有經過實驗的證明,只是(shi)理論推測而(er)已,而(er)用(yong)括(kuo)號括(kuo)起來(lai)的代表(biao)數(shu)據(ju)不確(que)定(ding)性。
鎂(mei)屬于(yu)元(yuan)素(su)周期表上(shang)的(de)IIA(第二主族)族堿土金(jin)屬元(yuan)素(su)。金(jin)屬鎂(mei)是銀白色的(de)金(jin)屬,質硬(ying),略有延(yan)展性。鎂(mei)的(de)密度小,離子化傾向(xiang)大。
常用(yong)(yong)(yong)做還原劑(ji),去置(zhi)換鈦、鋯、鈾(you)、鈹等金屬(shu)。主要用(yong)(yong)(yong)于制造輕金屬(shu)合金、球墨鑄鐵、科(ke)學儀器和格氏試(shi)劑(ji)等。也(ye)能用(yong)(yong)(yong)于制煙(yan)火(huo)、閃光(guang)粉、鎂鹽、吸氣器、照明(ming)彈(dan)等。結構特(te)性類似于鋁,具有(you)輕金屬(shu)的各種用(yong)(yong)(yong)途,可作(zuo)為飛機、導彈(dan)的合金材(cai)料。但是鎂在汽油燃(ran)點可燃(ran),這限(xian)制了它的應用(yong)(yong)(yong)。
醫療用途:治療缺鎂和痙(jing)攣。
體育用途:在緊(jin)張運(yun)動幾小時前注(zhu)射鎂(mei)化合物,或在緊(jin)張運(yun)動后注(zhu)射以彌補鎂(mei)的流失(shi)。體操運(yun)動員常涂堿式碳(tan)酸鎂(mei)來(lai)增(zeng)加摩擦力(li)。醫療(liao)中:如果注(zhu)射鎂(mei)鹽速度太快(kuai),會造成(cheng)發燒和(he)全身不適。
金屬鎂(mei)能(neng)(neng)(neng)與大(da)多數(shu)非金屬和酸反應;在高(gao)壓下能(neng)(neng)(neng)與氫直接合(he)(he)(he)成(cheng)氫化鎂(mei);鎂(mei)能(neng)(neng)(neng)與鹵化烴作(zuo)用(yong)合(he)(he)(he)成(cheng)格氏試劑,廣(guang)泛應用(yong)于有(you)機合(he)(he)(he)成(cheng)。鎂(mei)具有(you)生(sheng)成(cheng)配位化合(he)(he)(he)物(wu)的明顯傾向。
鎂(mei)(mei)是航(hang)空工(gong)業的(de)(de)重(zhong)要材(cai)料,鎂(mei)(mei)合金(jin)用于制造(zao)飛機機身、發動機零(ling)件等;鎂(mei)(mei)還(huan)用來制造(zao)照相和(he)(he)光學(xue)儀器等;鎂(mei)(mei)及其合金(jin)的(de)(de)非結構(gou)應用也很廣;鎂(mei)(mei)作為一種強(qiang)還(huan)原(yuan)劑,還(huan)用于鈦、鋯、鈹、鈾和(he)(he)鉿(jia)等的(de)(de)生(sheng)產中。
純(chun)鎂(mei)(mei)(mei)的(de)強(qiang)度(du)小,但鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)是(shi)良好的(de)輕(qing)型結構材料,廣泛(fan)用(yong)(yong)于空間(jian)技術、航空、汽車和(he)儀表等工(gong)業部(bu)門。一(yi)(yi)(yi)架超音速飛機(ji)約有(you)(you)5%的(de)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)構件,一(yi)(yi)(yi)枚導(dao)彈(dan)一(yi)(yi)(yi)般消耗(hao)100~200公斤(jin)鎂(mei)(mei)(mei)合(he)金(jin)(jin)。鎂(mei)(mei)(mei)是(shi)其(qi)(qi)他合(he)金(jin)(jin)(特別(bie)是(shi)鋁(lv)合(he)金(jin)(jin))的(de)主(zhu)要(yao)組分,它(ta)與其(qi)(qi)他元素配(pei)合(he)能(neng)(neng)使鋁(lv)合(he)金(jin)(jin)熱處理強(qiang)化(hua);球墨鑄鐵用(yong)(yong)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)球化(hua)劑(ji);而有(you)(you)些金(jin)(jin)屬(如鈦和(he)鋯)生產又用(yong)(yong)鎂(mei)(mei)(mei)作(zuo)還原劑(ji);鎂(mei)(mei)(mei)是(shi)燃燒彈(dan)和(he)照明彈(dan)不能(neng)(neng)缺少的(de)組成物(wu)(wu);鎂(mei)(mei)(mei)粉是(shi)節日煙花必需(xu)的(de)原料;鎂(mei)(mei)(mei)是(shi)核工(gong)業上的(de)結構材料或包裝材料;鎂(mei)(mei)(mei)肥(fei)能(neng)(neng)促(cu)使植物(wu)(wu)對磷(lin)的(de)吸(xi)收利用(yong)(yong),缺鎂(mei)(mei)(mei)植物(wu)(wu)則生長(chang)趨于停滯。鎂(mei)(mei)(mei)在(zai)人民生活中占有(you)(you)重要(yao)地位的(de)一(yi)(yi)(yi)種(zhong)基礎(chu)材料。
植物用途:鎂(mei)(mei)(mei)主要(yao)存在(zai)于幼(you)嫩器官和(he)組(zu)織中(zhong)(zhong),植物成(cheng)(cheng)熟時(shi)則(ze)集中(zhong)(zhong)于種(zhong)子(zi)(zi)(zi)。鎂(mei)(mei)(mei)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)在(zai)光合(he)(he)和(he)呼吸(xi)過(guo)程中(zhong)(zhong),可(ke)以活化(hua)(hua)各種(zhong)磷(lin)(lin)酸變位酶和(he)磷(lin)(lin)酸激(ji)酶。同(tong)樣,鎂(mei)(mei)(mei)也(ye)可(ke)以活化(hua)(hua)DNA和(he)RNA的合(he)(he)成(cheng)(cheng)過(guo)程。鎂(mei)(mei)(mei)是葉(xie)綠(lv)素(su)(su)的合(he)(he)成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分之一。缺(que)乏鎂(mei)(mei)(mei),葉(xie)綠(lv)素(su)(su)即(ji)不能(neng)合(he)(he)成(cheng)(cheng),葉(xie)脈仍綠(lv)而葉(xie)脈之間變黃(huang),有時(shi)呈紅紫色。若缺(que)鎂(mei)(mei)(mei)嚴重,則(ze)形(xing)成(cheng)(cheng)褐斑壞死。在(zai)植物體內以離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)或有機物結合(he)(he)的形(xing)式(shi)存在(zai)。鎂(mei)(mei)(mei)是葉(xie)綠(lv)素(su)(su)的組(zu)分,也(ye)是許多酶的活化(hua)(hua)劑,在(zai)光合(he)(he)磷(lin)(lin)酸化(hua)(hua)中(zhong)(zhong)是氫離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的主要(yao)對應離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)。
鎂(mei)是人體(ti)(ti)細(xi)胞(bao)內(nei)(nei)的主(zhu)要陽離子(zi),濃(nong)集于(yu)線粒體(ti)(ti)中(zhong),僅次于(yu)鉀和磷,在(zai)細(xi)胞(bao)外(wai)液僅次于(yu)鈉和鈣居第(di)三位,是體(ti)(ti)內(nei)(nei)多(duo)種細(xi)胞(bao)基本(ben)生化(hua)反應的必需(xu)物質(zhi)。正常(chang)成人身體(ti)(ti)總(zong)鎂(mei)含量約(yue)25g,其中(zhong)60%~65%存在(zai)于(yu)骨、齒,27%分(fen)布于(yu)軟組織。鎂(mei)主(zhu)要分(fen)布于(yu)細(xi)胞(bao)內(nei)(nei),細(xi)胞(bao)外(wai)液的鎂(mei)不超過1%。在(zai)鈣、維生素C、磷、鈉、鉀等的代謝上(shang),鎂(mei)是必要的物質(zhi),在(zai)神經肌肉(rou)的機能正常(chang)運(yun)作、血糖(tang)轉(zhuan)化(hua)等過程中(zhong)扮(ban)演著重要角色。
鎂是一種參與生(sheng)物體正常生(sheng)命活動及新陳代(dai)謝過(guo)程必不可少的(de)(de)(de)(de)元(yuan)素。鎂影響細胞的(de)(de)(de)(de)多種生(sheng)物功(gong)能(neng)(neng):影響鉀離(li)子和(he)鈣離(li)子的(de)(de)(de)(de)轉(zhuan)運,調控(kong)信號(hao)的(de)(de)(de)(de)傳遞,參與能(neng)(neng)量代(dai)謝、蛋白質(zhi)和(he)核酸的(de)(de)(de)(de)合(he)(he)成;可以通(tong)過(guo)絡(luo)合(he)(he)負電荷基(ji)(ji)團,尤其(qi)核苷酸中(zhong)的(de)(de)(de)(de)磷酸基(ji)(ji)團來發(fa)揮維(wei)持物質(zhi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)構(gou)和(he)功(gong)能(neng)(neng);催化(hua)酶的(de)(de)(de)(de)激活和(he)抑制及對細胞周期、細胞增殖及細胞分化(hua)的(de)(de)(de)(de)調控(kong);鎂還參與維(wei)持基(ji)(ji)因組的(de)(de)(de)(de)穩定性(xing),并且(qie)還與機體氧(yang)化(hua)應激和(he)腫瘤發(fa)生(sheng)有關(guan)。
鎂的(de)吸收代謝(xie):成人(ren)身(shen)體(ti)總鎂含量約25g,其(qi)(qi)中60%~65%存在于骨、齒,27%分(fen)布于軟(ruan)組織(zhi)。膳食中促進鎂吸收的(de)成分(fen)主(zhu)要(yao)有氨基酸、乳糖等(deng);抑制鎂吸收的(de)主(zhu)要(yao)成分(fen)有過多的(de)磷(lin)、草酸、植(zhi)酸和膳食纖(xian)維等(deng)。成人(ren)從(cong)膳食中攝入的(de)鎂大量從(cong)膽汁、胰(yi)液和腸液分(fen)泌到腸道(dao),其(qi)(qi)中60%~70%隨糞(fen)便排出,部(bu)分(fen)從(cong)汗和脫落(luo)的(de)皮膚(fu)細(xi)胞丟失(shi)。
鎂(mei)離子是(shi)(shi)生(sheng)物(wu)機體中含(han)(han)量(liang)較多的(de)(de)一種正離子,其量(liang)在(zai)整體中僅次于(yu)鈣、鈉、鉀而(er)居第(di)四位;鎂(mei)離子在(zai)細胞內(nei)的(de)(de)含(han)(han)量(liang)則僅次于(yu)鉀離子而(er)居第(di)二位。整粒的(de)(de)種子、未經碾(nian)磨的(de)(de)谷物(wu)、青葉蔬菜、豆類和(he)堅果(guo)(guo)是(shi)(shi)日糧鎂(mei)最為豐富的(de)(de)來(lai)源;魚(yu)、肉、奶(nai)和(he)水果(guo)(guo)中鎂(mei)含(han)(han)量(liang)較低(di);經過(guo)加工的(de)(de)食物(wu),在(zai)加工過(guo)程中鎂(mei)幾乎(hu)全部損失(shi)。肌酸(suan)六磷酸(suan)、粗纖維、乙醇(chun)、過(guo)量(liang)的(de)(de)磷酸(suan)鹽(yan)和(he)鈣離子削(xue)弱了鎂(mei)的(de)(de)吸收,這可能是(shi)(shi)因為降低(di)了內(nei)腔鎂(mei)的(de)(de)濃度。
鎂(mei)屬(shu)于人體(ti)營養素(su)(su)——礦(kuang)物質元素(su)(su)中的(de)一(yi)種,屬(shu)于礦(kuang)物質的(de)常量元素(su)(su)類(lei)。人體(ti)中的(de)鎂(mei)60~65%存在于骨骼和牙齒中,27%存在于軟組織中,細(xi)胞內鎂(mei)離子僅占1%,多以活性形式Mg2+-ATP形式存在。
1、作為酶的激活劑,參與300種(zhong)以上的酶促反應。糖(tang)酵解、脂肪酸氧化、蛋白質(zhi)的合成、核酸代謝等需要鎂(mei)離子參加(jia)。
2、促進(jin)骨(gu)的形成。在(zai)骨(gu)骼中僅次于鈣、磷,是骨(gu)細胞結構和(he)功(gong)能所必需的元素(su),對促進(jin)骨(gu)形成和(he)骨(gu)再生,維(wei)持骨(gu)骼和(he)牙齒的強度和(he)密(mi)度具有重要作用。
3、調節神經(jing)肌(ji)肉的(de)興奮(fen)性(xing)。能(neng)抑(yi)制鉀(jia)、鈣通道(dao)。鎂、鈣、鉀(jia)離子協同維持神經(jing)肌(ji)肉的(de)興奮(fen)性(xing)。血中(zhong)鎂過低或(huo)鈣過低,興奮(fen)性(xing)均增高;反之則有鎮(zhen)靜作(zuo)用。
4、維護胃腸(chang)道和(he)激素的功能。
5、鎂也是重要(yao)的神經傳導(dao)物質(zhi),它可以讓肌(ji)肉放松下來;與含鈣食品(pin)一同補(bu)充,能(neng)促(cu)進鈣的吸收。
中國營養(yang)學會建(jian)議,成(cheng)年(nian)男性每天(tian)約需鎂(mei)350毫(hao)克(ke),成(cheng)年(nian)女(nv)性約為(wei)300毫(hao)克(ke),孕(yun)婦(fu)以(yi)及(ji)喂奶期女(nv)性約為(wei)450毫(hao)克(ke),2~3歲兒童為(wei)150毫(hao)克(ke),3~6歲為(wei)200毫(hao)克(ke)。可(ke)耐受最高攝(she)入(ru)量(liang)(UL)定(ding)為(wei)700mg/d。
鎂(mei)(mei)缺乏在臨床(chuang)上主要表(biao)(biao)現為情緒不(bu)安(an)、易激動、手足抽搐、反射亢進(jin)等,正常情況下,由于腎的調(diao)節作用,口服(fu)過量的鎂(mei)(mei)一般不(bu)會發生(sheng)鎂(mei)(mei)中毒(du)。當(dang)腎功能(neng)不(bu)全時(shi),大(da)量口服(fu)鎂(mei)(mei)可(ke)引(yin)起鎂(mei)(mei)中毒(du),表(biao)(biao)現為腹痛、腹瀉、嘔吐(tu)、煩渴(ke)、疲乏無力,嚴重者出現呼吸困難(nan)、紫紺、瞳孔散大(da)等。
鎂(mei)廣泛(fan)分布于植物中,肌(ji)肉和臟器(qi)中較(jiao)多,乳制品中較(jiao)少。動物性(xing)食品中鎂(mei)的(de)(de)利(li)用率較(jiao)高,達30%~40%,植物性(xing)食品中鎂(mei)的(de)(de)利(li)用率較(jiao)低(di)。
食物中的(de)鎂在整個腸(chang)道均可被(bei)(bei)吸收(shou)(shou),但主要是在空腸(chang)末端與回腸(chang)部位吸收(shou)(shou),吸收(shou)(shou)率(lv)一般約(yue)為30%。可通過被(bei)(bei)動(dong)(dong)擴(kuo)散(san)和(he)耗能(neng)的(de)主動(dong)(dong)吸收(shou)(shou)兩種機制吸收(shou)(shou)。健康成人(ren)從食物中攝(she)入(ru)的(de)鎂大量從膽汁、胰液(ye)和(he)腸(chang)液(ye)分泌到腸(chang)道,其中60%~70%隨糞便排(pai)出(chu)(chu),部分從汗(han)和(he)脫(tuo)落的(de)皮(pi)膚(fu)細胞丟失,其余(yu)從尿中排(pai)出(chu)(chu),每(mei)天約(yue)排(pai)出(chu)(chu)50~120mg,約(yue)占攝(she)入(ru)量的(de)1/3~1/2。
鎂(mei)缺乏可(ke)(ke)致(zhi)血(xue)(xue)(xue)清(qing)鈣下降,神經肌肉興(xing)奮(fen)性亢進;對血(xue)(xue)(xue)管功能(neng)可(ke)(ke)能(neng)有(you)潛在的(de)影(ying)響,有(you)人(ren)報告低鎂(mei)血(xue)(xue)(xue)癥患者(zhe)可(ke)(ke)有(you)房室(shi)性早搏(bo)、房顫以(yi)(yi)及室(shi)速與室(shi)顫,半(ban)數(shu)(shu)有(you)血(xue)(xue)(xue)壓升(sheng)高;鎂(mei)對骨礦物質(zhi)的(de)內(nei)穩(wen)態有(you)重要作用,鎂(mei)缺乏可(ke)(ke)能(neng)是絕(jue)經后骨質(zhi)疏松癥的(de)一種(zhong)危(wei)險因素(su);少數(shu)(shu)研究表(biao)明鎂(mei)耗竭可(ke)(ke)以(yi)(yi)導致(zhi)胰島(dao)素(su)抵抗。
鈣代謝異常。
造成神(shen)經系統問題(ti),如記(ji)憶力衰退、神(shen)經錯亂、抑(yi)郁癥(zheng)、幻覺(jue)、肌肉震顫等(deng)。
影響心臟、骨骼(ge)及胃腸(chang)道等器(qi)官功(gong)能。
引致肌(ji)肉無力、抽筋(jin)等肌(ji)肉問題。
輕度缺鎂(mei)(mei)(mei)(mei)時,可由飲食或口服補充鎂(mei)(mei)(mei)(mei)劑,可給予氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)或用(yong)氫氧(yang)化(hua)鎂(mei)(mei)(mei)(mei),為避(bi)免腹(fu)瀉可與氫氧(yang)化(hua)鋁膠聯用(yong)。口服不(bu)能耐受(shou)或不(bu)能吸(xi)收時,可采(cai)用(yong)肌肉(rou)注射(she)鎂(mei)(mei)(mei)(mei)劑,一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)20%~50%硫酸鎂(mei)(mei)(mei)(mei)。靜脈給鎂(mei)(mei)(mei)(mei)時需注意急性鎂(mei)(mei)(mei)(mei)中毒的發(fa)生,以免引起心搏驟停。故(gu)避(bi)免給鎂(mei)(mei)(mei)(mei)過多、過快,如遇鎂(mei)(mei)(mei)(mei)中毒,應(ying)給注射(she)葡萄(tao)糖酸鈣(gai)或氯化(hua)鈣(gai)對抗之。
鎂是最輕的(de)(de)結(jie)構(gou)金(jin)屬材料(liao)之一,又具有比強度和比剛(gang)度高、阻尼性(xing)和切削(xue)性(xing)好(hao)、易于回(hui)收等(deng)優點(dian)。國內外將(jiang)鎂合金(jin)應用(yong)于汽(qi)車(che)行(xing)業,以減重、節(jie)能、降低污染,改善(shan)環境。發達(da)國家汽(qi)車(che)百公里(li)耗(hao)油最終將(jiang)實現3L目(mu)標,歐洲(zhou)汽(qi)車(che)用(yong)鎂占鎂總消耗(hao)量的(de)(de)14%,預(yu)計今后將(jiang)以15~20%的(de)(de)速度遞增,2005年(nian)將(jiang)達(da)到20萬噸。
與塑(su)料(liao)相比,鎂(mei)合(he)(he)金(jin)具有重(zhong)量(liang)輕、比強(qiang)度高、減振性(xing)好(hao)、熱疲(pi)勞性(xing)能好(hao)、不(bu)易老化,又有良(liang)好(hao)的(de)(de)導熱性(xing)、電(dian)磁屏蔽能力強(qiang)、非常好(hao)的(de)(de)壓鑄工藝性(xing)能,尤其易于回收(shou)等優點,是(shi)(shi)替代鋼鐵、鋁合(he)(he)金(jin)和工程塑(su)料(liao)的(de)(de)新一代高性(xing)能結構(gou)材(cai)料(liao)。為(wei)適應電(dian)子(zi)、通訊器(qi)件高度集成化和輕薄小(xiao)型化的(de)(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi),鎂(mei)合(he)(he)金(jin)是(shi)(shi)交(jiao)通、電(dian)子(zi)信息、通訊、計算機(ji)、聲像(xiang)器(qi)材(cai)、手(shou)提(ti)工具、電(dian)機(ji)、林業、紡(fang)織、核(he)動(dong)力裝置等產品(pin)外殼的(de)(de)理想材(cai)料(liao)。發(fa)達(da)國(guo)家(jia)非常重(zhong)視鎂(mei)合(he)(he)金(jin)開發(fa)與應用,尤其在汽車零部件、筆(bi)記本電(dian)腦等便攜電(dian)子(zi)產品(pin)的(de)(de)應用,每年(nian)以(yi)20%的(de)(de)速度增長,非常引(yin)人注目(mu),發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)驚人。
金屬(shu)鎂是(shi)鋁(lv)(lv)合金中(zhong)的主(zhu)要合金元素,世界年需求量在15萬噸(dun)(dun)左右,2000年中(zhong)國(guo)鋁(lv)(lv)合金生(sheng)產290萬噸(dun)(dun),用鎂作(zuo)合金元素,每年約需1.01萬噸(dun)(dun)。
隨著汽車工(gong)業、石(shi)油(you)、天然氣管(guan)線(xian)、海(hai)洋(yang)鉆(zhan)井平(ping)臺,橋(qiao)梁建筑等(deng)領域用(yong)高強度(du)低(di)硫(liu)(liu)鋼(gang)(gang)(gang)的需求不斷增(zeng)加,中(zhong)國鞍鋼(gang)(gang)(gang)、寶鋼(gang)(gang)(gang)、武鋼(gang)(gang)(gang)、本鋼(gang)(gang)(gang)、包鋼(gang)(gang)(gang)、攀鋼(gang)(gang)(gang)、首鋼(gang)(gang)(gang)等(deng)鋼(gang)(gang)(gang)廠已(yi)經用(yong)鎂粉深脫(tuo)硫(liu)(liu),獲得(de)優質鋼(gang)(gang)(gang),取(qu)得(de)良好效果。鎂粉用(yong)于鋼(gang)(gang)(gang)鐵(tie)脫(tuo)硫(liu)(liu)具有潛在市(shi)場。此外,鎂粉還用(yong)于制造化工(gong)產品(pin)、藥品(pin)、煙(yan)火、信號(hao)、照(zhao)明彈等(deng)材料、金(jin)屬還原劑、油(you)漆涂料、焊(han)絲以及供球墨鑄鐵(tie)用(yong)球化劑等(deng)。
鎂犧牲陽極(ji)作為有(you)效(xiao)的(de)防止金屬(shu)腐蝕的(de)方法之(zhi)一,可廣(guang)泛用在(zai)地下鐵制管(guan)道、石油管(guan)道、儲罐(guan)、海上設施、裝備(bei)、民用等。
鎂(mei)合金型材、管材用作自行(xing)車架(jia)、輪椅、康復(fu)和醫療器(qi)械等。
鎂是可以(yi)在空氣中(zhong)燃燒的,燃燒時火花(hua)四射(she),十分(fen)美(mei)麗,因此煙花(hua)中(zhong)通常(chang)都(dou)摻有一定量的鎂粉(fen),來達到美(mei)觀的效果。
現代戰爭(zheng)需(xu)要(yao)軍隊具(ju)有遠程快速部(bu)署運(yun)動的(de)能力,要(yao)求武器(qi)裝備輕量(liang)(liang)化,在手持式武器(qi)、裝甲(jia)戰車、運(yun)輸(shu)車、航空制導(dao)(dao)武器(qi)上將大量(liang)(liang)采(cai)用(yong)輕金屬材(cai)料(liao)。輕量(liang)(liang)化是(shi)(shi)提高(gao)(gao)武器(qi)裝備作戰性能的(de)重(zhong)要(yao)方向。鎂所(suo)具(ju)有的(de)輕質特性決定了鎂合金是(shi)(shi)生產航天器(qi)、軍用(yong)飛機、導(dao)(dao)彈(dan)、高(gao)(gao)機動性能戰車、船舶的(de)必不可少的(de)結構材(cai)料(liao),因(yin)此,大力開發鎂合金應用(yong)范圍是(shi)(shi)國防現代化的(de)需(xu)要(yao)。
工業(ye)發展(zhan):20世(shi)(shi)紀(ji)50年代(dai)以前(qian),鎂(mei)(mei)的(de)發展(zhan)依附(fu)于軍事工業(ye),20世(shi)(shi)紀(ji)60年代(dai)以后,由于金屬(shu)鎂(mei)(mei)在(zai)民用市場和空(kong)間技術的(de)應(ying)用得到發展(zhan),于是(shi)推(tui)動了(le)鎂(mei)(mei)的(de)平衡增(zeng)長。近幾(ji)年來隨著鎂(mei)(mei)合金在(zai)交通、電子(zi)及(ji)通信等領(ling)域應(ying)用的(de)增(zeng)長,世(shi)(shi)界鎂(mei)(mei)的(de)消費在(zai)逐(zhu)年上升并(bing)增(zeng)長迅(xun)速。全世(shi)(shi)界(除中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)外)有(you)10個(ge)國(guo)(guo)家即美國(guo)(guo)、加拿大、挪威、俄(e)羅斯(si)(si)、法(fa)國(guo)(guo)、意大利、前(qian)南斯(si)(si)拉夫、巴西、印度、朝鮮生產金屬(shu)鎂(mei)(mei)。2004年,世(shi)(shi)界金屬(shu)鎂(mei)(mei)開(kai)采量為58.4萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),其(qi)中(zhong)(zhong),中(zhong)(zhong)國(guo)(guo)42.6萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),加拿大5.4萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),俄(e)羅斯(si)(si)5萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),以色列2.8萬(wan)(wan)噸(dun)(dun),哈薩克斯(si)(si)坦1.8萬(wan)(wan)噸(dun)(dun)。
20世(shi)紀90年代(dai)以(yi)來,市場經(jing)濟(ji)拉(la)動了中(zhong)(zhong)國(guo)鎂工業的(de)發展。在90年代(dai)的(de)10年間(jian),中(zhong)(zhong)國(guo)原(yuan)鎂產(chan)量增(zeng)長(chang)了37倍(bei),特別是1995~2000年,年平(ping)均增(zeng)長(chang)率為(wei)15.84%,大(da)大(da)高(gao)于(yu)西方世(shi)界的(de)增(zeng)長(chang)率。中(zhong)(zhong)國(guo)已成為(wei)世(shi)界上最大(da)的(de)原(yuan)鎂生產(chan)國(guo)和出口國(guo)。
2006年1~12月(yue),全國(guo)共產金(jin)屬鎂(mei)(mei)613084.94噸(dun),同比(bi)增長32.23%;2007年1~12月(yue),全國(guo)共產金(jin)屬鎂(mei)(mei)(鎂(mei)(mei))670130.87噸(dun),同比(bi)增長24.12%;2008年1~10月(yue),全國(guo)共產金(jin)屬鎂(mei)(mei)(鎂(mei)(mei))539498.36噸(dun),同比(bi)增長6.59%。
皮膚接觸:脫去污染的衣著,用肥皂(zao)水和(he)清水徹底沖洗皮膚。如有不適感,就醫。
眼睛(jing)接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖(chong)洗。如有不適(shi)感,就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼(hu)吸道通暢。如呼(hu)吸困難,給(gei)輸氧(yang)。呼(hu)吸、心(xin)跳停止(zhi),立即(ji)進行心(xin)肺復蘇術。就(jiu)醫。
食入:飲足量溫水,催吐(tu)。就醫。
危險(xian)特性:易燃(ran),燃(ran)燒時產生強烈(lie)的白光(guang)并放出高熱。遇水或潮氣猛烈(lie)反(fan)應放出氫氣,大量放熱,引起燃(ran)燒或爆炸。遇氯、溴、碘、硫(liu)、磷、砷、和氧化劑劇烈(lie)反(fan)應,有燃(ran)燒、爆炸危險(xian)。粉(fen)體與(yu)空氣可形成爆炸性混合物(wu),當達到一定濃度時,遇火星會發生爆炸。
有害燃燒產物:氧(yang)化鎂。
滅火方法:消防(fang)人員必(bi)須佩戴空(kong)氣(qi)呼吸器、穿全身防(fang)火防(fang)毒服(fu),在上風(feng)向滅火。盡可能將容器從火場移至空(kong)曠處。噴水(shui)保(bao)持火場容器冷卻,直至滅火結束。嚴禁用(yong)水(shui)、泡沫、二(er)氧化碳撲救。施救時對眼睛和皮(pi)膚須加(jia)保(bao)護,以免(mian)飛來熾粒(li)燒(shao)傷身體(ti)、鎂光灼(zhuo)傷視力。
隔離泄漏(lou)(lou)污染區,限制出(chu)入。消除(chu)所有點火源。建議應急處理(li)人員戴防(fang)塵(chen)(chen)口罩,戴防(fang)塵(chen)(chen)口罩,穿防(fang)靜(jing)電服。禁(jin)止接觸或跨越泄漏(lou)(lou)物。盡(jin)可能切斷泄漏(lou)(lou)源。嚴禁(jin)用水處理(li)。
小量泄漏(lou):用(yong)干(gan)燥的砂(sha)土或其他不燃材料覆(fu)蓋(gai)泄漏(lou)物(wu),然后用(yong)塑料布覆(fu)蓋(gai),減少(shao)飛(fei)散(san)、避免(mian)雨淋。
粉末泄漏(lou):用(yong)塑料布(bu)(bu)或帆布(bu)(bu)覆蓋泄漏(lou)物,減少飛散,保持干燥。在專家指導下清除。
工程控制:密(mi)閉操作。提供(gong)安全淋浴和洗(xi)眼(yan)設備。
呼吸(xi)(xi)系(xi)統防(fang)護:作業時,應該佩(pei)戴過濾式防(fang)塵呼吸(xi)(xi)器。必要時配戴空氣呼吸(xi)(xi)器。
眼睛防(fang)護(hu):戴化(hua)學安全(quan)防(fang)護(hu)眼鏡。
身體防護(hu):穿防靜電工作服。
手(shou)(shou)防(fang)護(hu):戴一(yi)般作業(ye)防(fang)護(hu)手(shou)(shou)套(tao)。
其他防護(hu):工(gong)作現(xian)場(chang)嚴(yan)禁(jin)吸煙。保持良(liang)好的衛生(sheng)習慣。
操(cao)作(zuo)注(zhu)意事項(xiang):加強局部排風。操(cao)作(zuo)人員必須經過(guo)專門培訓,嚴格遵守(shou)操(cao)作(zuo)規程。建議操(cao)作(zuo)人員佩戴自吸過(guo)濾式防(fang)(fang)塵(chen)口(kou)罩,戴化學(xue)安全防(fang)(fang)護(hu)眼鏡,穿(chuan)防(fang)(fang)靜電工作(zuo)服。遠離火(huo)種(zhong)(zhong)、熱源(yuan),工作(zuo)場所嚴禁吸煙(yan)。使用防(fang)(fang)爆型(xing)的通風系(xi)統和設備。避免(mian)產生(sheng)粉塵(chen)。避免(mian)與氧化劑(ji)、酸類、鹵素、氯代烴接(jie)觸。尤其要(yao)注(zhu)意避免(mian)與水接(jie)觸。在氮氣中(zhong)操(cao)作(zuo)處(chu)置。搬運時(shi)要(yao)輕裝輕卸(xie),防(fang)(fang)止包裝及容(rong)器(qi)損壞。配備相應品(pin)種(zhong)(zhong)和數量的消防(fang)(fang)器(qi)材及泄漏應急處(chu)理設備。倒空的容(rong)器(qi)可能(neng)殘留有害物。
儲存注意事項(xiang):儲存于(yu)陰(yin)涼、干燥、通風(feng)良好的(de)專(zhuan)用庫房內,遠離火(huo)(huo)種、熱源(yuan)。庫溫不(bu)超過(guo)32℃,相對濕度不(bu)超過(guo)75%。包裝要求密封,不(bu)可(ke)與空(kong)氣接觸(chu)。應(ying)與氧化劑、酸類、鹵(lu)素(su)、氯代烴等分開(kai)存放,切忌混儲。采(cai)用防爆型照明、通風(feng)設施(shi)。禁止使用易產生火(huo)(huo)花的(de)機(ji)械設備和工具。儲區應(ying)備有合適的(de)材料(liao)收容泄漏物。
包裝方法(fa):塑料(liao)(liao)袋(dai)或(huo)(huo)二(er)層牛皮(pi)紙袋(dai)外全(quan)(quan)開(kai)(kai)口(kou)(kou)或(huo)(huo)中(zhong)開(kai)(kai)口(kou)(kou)鋼桶(tong)(鋼板厚0.75毫米,每(mei)桶(tong)凈(jing)重(zhong)不超(chao)過100公斤);塑料(liao)(liao)袋(dai)或(huo)(huo)二(er)層牛皮(pi)紙袋(dai)外全(quan)(quan)開(kai)(kai)口(kou)(kou)或(huo)(huo)中(zhong)開(kai)(kai)口(kou)(kou)鋼桶(tong)(鋼板厚0.5毫米,每(mei)桶(tong)凈(jing)重(zhong)不超(chao)過50公斤);金(jin)屬桶(tong)(罐(guan))或(huo)(huo)塑料(liao)(liao)桶(tong)外花格箱;螺紋口(kou)(kou)玻璃瓶(ping)(ping)、鐵蓋(gai)壓口(kou)(kou)玻璃瓶(ping)(ping)、塑料(liao)(liao)瓶(ping)(ping)或(huo)(huo)金(jin)屬桶(tong)(罐(guan))外普通木箱。
運(yun)輸(shu)注(zhu)意事項:運(yun)輸(shu)時(shi)運(yun)輸(shu)車輛(liang)(liang)應(ying)(ying)(ying)配備(bei)相應(ying)(ying)(ying)品(pin)種和(he)數量的(de)消防(fang)器材及(ji)泄漏應(ying)(ying)(ying)急處理設備(bei)。裝運(yun)該品(pin)的(de)車輛(liang)(liang)排氣管須有阻火裝置。運(yun)輸(shu)過程中(zhong)要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損(sun)壞。嚴(yan)禁與氧化(hua)劑(ji)、酸類(lei)、鹵素(su)、氯(lv)代烴、食用化(hua)學品(pin)、等混(hun)裝混(hun)運(yun)。運(yun)輸(shu)途中(zhong)應(ying)(ying)(ying)防(fang)曝曬、雨淋,防(fang)高溫。中(zhong)途停留時(shi)應(ying)(ying)(ying)遠離火種、熱(re)源。運(yun)輸(shu)用車、船必須干燥,并有良好的(de)防(fang)雨設施。車輛(liang)(liang)運(yun)輸(shu)完畢應(ying)(ying)(ying)進行徹底清掃(sao)。鐵(tie)路(lu)運(yun)輸(shu)時(shi)要禁止(zhi)溜(liu)放。