鎂(mei)(mei)(Magnesium)是(shi)(shi)一(yi)種金屬化學元素(su),元素(su)符號是(shi)(shi)Mg。英國戴(dai)維于1808年用鉀還原氧(yang)化鎂(mei)(mei)制得(de)金屬鎂(mei)(mei)。鎂(mei)(mei)是(shi)(shi)一(yi)種銀白色的(de)輕質堿(jian)土(tu)金屬,化學性質活潑,能與酸反應生成氫氣,具有一(yi)定的(de)延展性和(he)熱消(xiao)散性。鎂(mei)(mei)元素(su)在自然界(jie)廣泛分(fen)布(bu),是(shi)(shi)人體的(de)必(bi)需元素(su)之一(yi)。
第一個確認(ren)鎂(mei)(mei)(mei)是(shi)(shi)一種元素的是(shi)(shi)Joseph Black,在愛丁(ding)堡(英國(guo))于1755年。他辨別了石(shi)(shi)灰(氧(yang)化鈣,CaO)中的苦土(tu)(tu)(氧(yang)化鎂(mei)(mei)(mei),MgO),兩者各(ge)自(zi)都是(shi)(shi)由加熱類似于碳酸(suan)鹽巖,菱鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)和石(shi)(shi)灰石(shi)(shi)來制(zhi)取。另(ling)一種鎂(mei)(mei)(mei)礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)叫做海泡石(shi)(shi)(硅酸(suan)鎂(mei)(mei)(mei)),于1799年由Thomas Henry報告(gao),他說這種礦(kuang)(kuang)石(shi)(shi)在土(tu)(tu)耳其更多的用(yong)于制(zhi)作煙斗。
不純凈(jing)的鎂(mei)金屬在(zai)1792年(nian)由(you)Anton Rupprecht首(shou)次制(zhi)取(qu)(qu),他加熱苦土和木炭的混合物。純凈(jing)但非(fei)常(chang)小(xiao)量(liang)的金屬鎂(mei)在(zai)1808年(nian)由(you)Humphry Davy電解氧化(hua)(hua)鎂(mei)制(zhi)取(qu)(qu)。然而,是法國科學(xue)家Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用氯化(hua)(hua)鎂(mei)和鉀反應制(zhi)取(qu)(qu)了(le)相當大(da)量(liang)的金屬鎂(mei)于1831年(nian),之后他開始研(yan)究它的特性。
許多世(shi)紀(ji)以前,古羅馬(ma)人認為(wei)“magnesia”(希臘Magnesia地(di)區出(chu)產的(de)一種白(bai)色鎂(mei)鹽,鎂(mei)元(yuan)素(su)即因此得名)能治療多種疾(ji)(ji)病。直(zhi)到1808年,英國化(hua)學家戴維采用(yong)電解苦土(含鎂(mei))的(de)方法(fa)分離(li)出(chu)元(yuan)素(su)鎂(mei)。20世(shi)紀(ji)30年代初E·V·McCollum及(ji)其同(tong)(tong)事首次(ci)用(yong)鼠和狗作為(wei)實驗(yan)動(dong)物,系統地(di)觀察了(le)鎂(mei)缺乏的(de)反應。1934年首次(ci)發表(biao)了(le)少(shao)數人在不同(tong)(tong)疾(ji)(ji)病的(de)基(ji)礎上發生鎂(mei)缺乏的(de)臨床報道。證實鎂(mei)是人體(ti)的(de)必需元(yuan)素(su)。
鎂是(shi)在(zai)自(zi)然界中(zhong)分布最廣的十個元素之一(鎂是(shi)在(zai)地(di)球的地(di)殼中(zhong)第(di)八豐富的元素,約占2%的質量(liang),亦是(shi)宇宙中(zhong)第(di)九多元素),但由于它不易(yi)從化合物中(zhong)還(huan)原成單質狀態,所以遲(chi)遲(chi)未被發(fa)現(xian)。
長時(shi)期里(li),化學家們將(jiang)從含(han)碳(tan)酸鎂(mei)的(de)(de)菱鎂(mei)礦焙燒獲(huo)得的(de)(de)鎂(mei)的(de)(de)氧(yang)化物苦土(tu)當(dang)作是不(bu)可再分(fen)割的(de)(de)物質。在(zai)1789年拉瓦錫(xi)發表的(de)(de)元(yuan)(yuan)素(su)(su)表中就列(lie)有(you)它。1808年,戴維在(zai)成功(gong)制(zhi)得鈣(gai)以后(hou),使用同樣的(de)(de)辦法又成功(gong)的(de)(de)制(zhi)得了(le)金屬(shu)鎂(mei)。從此鎂(mei)被(bei)(bei)確定為(wei)(wei)元(yuan)(yuan)素(su)(su),并(bing)被(bei)(bei)命名為(wei)(wei)magnesium,元(yuan)(yuan)素(su)(su)符號是Mg。Magnesium來自希臘城市(shi)美格里(li)亞(ya)Magnesia,因為(wei)(wei)在(zai)這個城市(shi)附(fu)近(jin)出產氧(yang)化鎂(mei),被(bei)(bei)稱(cheng)為(wei)(wei)magnesia alba,即(ji)白色(se)氧(yang)化鎂(mei),元(yuan)(yuan)素(su)(su)符號Mg。鎂(mei)的(de)(de)原子序為(wei)(wei)12,原子量(liang)為(wei)(wei)24.3,是典(dian)型的(de)(de)二(er)價金屬(shu),具有(you)金屬(shu)的(de)(de)共有(you)特性(xing)(xing)。由于鎂(mei)的(de)(de)氧(yang)化物性(xing)(xing)質與(yu)鈣(gai)一(yi)樣介于“堿性(xing)(xing)”和“土(tu)性(xing)(xing)”之(zhi)間,故稱(cheng)為(wei)(wei)堿土(tu)金屬(shu)。
地(di)殼中存在(zai)形式(shi):菱鎂礦(kuang)(碳(tan)酸鎂)MgCO?,白(bai)云(yun)石(碳(tan)酸鎂鈣)CaMg(CO?)?,光(guang)鹵石(水(shui)合氯化鎂鉀(jia))KCl·MgCl?·H?O中。
外觀與(yu)性狀:銀白色(se)有金屬光澤的(de)固體。
溶解(jie)性(xing):不溶于水、堿液(ye),溶于酸。
相對密度(水=1) 1.74
燃燒熱(kJ/mol) 609.7
引燃溫度(℃) 480~510
具有(you)比較(jiao)強的(de)還(huan)原(yuan)性,能(neng)(neng)與沸水反(fan)應(ying)(ying)放(fang)出(chu)(chu)氫(qing)氣(qi),燃(ran)燒(shao)(shao)時能(neng)(neng)產生眩目的(de)白(bai)光(guang),鎂(mei)(mei)與氟(fu)化(hua)(hua)物、氫(qing)氟(fu)酸(suan)和(he)(he)鉻酸(suan)不(bu)發(fa)生作用,也不(bu)受苛(ke)性堿侵(qin)蝕,但(dan)極易溶解于有(you)機和(he)(he)無機酸(suan)中(zhong)(zhong),鎂(mei)(mei)能(neng)(neng)直接與氮(dan)、硫和(he)(he)鹵素等化(hua)(hua)合,包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和(he)(he)大(da)多數油類在內的(de)有(you)機化(hua)(hua)學(xue)藥品與鎂(mei)(mei)僅(jin)僅(jin)輕微地或者(zhe)根本不(bu)起作用。但(dan)和(he)(he)鹵代烴在無水的(de)條件下反(fan)應(ying)(ying)卻較(jiao)為劇烈(生成格氏試劑)鎂(mei)(mei)能(neng)(neng)和(he)(he)二氧化(hua)(hua)碳發(fa)生燃(ran)燒(shao)(shao)反(fan)應(ying)(ying),因此鎂(mei)(mei)燃(ran)燒(shao)(shao)不(bu)能(neng)(neng)用二氧化(hua)(hua)碳滅火器滅火。鎂(mei)(mei)由(you)于能(neng)(neng)和(he)(he)N2和(he)(he)O2反(fan)應(ying)(ying),所以鎂(mei)(mei)在空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)燃(ran)燒(shao)(shao)時,劇烈燃(ran)燒(shao)(shao)發(fa)出(chu)(chu)耀(yao)眼(yan)白(bai)光(guang),放(fang)熱,生成白(bai)色固體。在食醋中(zhong)(zhong)的(de)變化(hua)(hua)為快速冒出(chu)(chu)氣(qi)泡,浮在醋液面上,逐漸消失。一些煙花和(he)(he)照明彈(dan)里都(dou)含(han)有(you)鎂(mei)(mei)粉,就(jiu)是利用了鎂(mei)(mei)在空(kong)氣(qi)中(zhong)(zhong)燃(ran)燒(shao)(shao)能(neng)(neng)發(fa)出(chu)(chu)耀(yao)眼(yan)的(de)白(bai)光(guang)的(de)性質。鎂(mei)(mei)元素在化(hua)(hua)學(xue)反(fan)應(ying)(ying)中(zhong)(zhong)的(de)化(hua)(hua)合價(jia)通常為+2價(jia)。
1.與(yu)非(fei)金(jin)屬單質(zhi)的反應:
2.與水的反應:
3.與酸的反應(ying):
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
Mg+H?SO?=MgSO?+H?↑
4.與氧化物的反(fan)應:
元素在(zai)太陽中的含量 700(ppm)
元素在海(hai)水中(zhong)的含量 1200(ppm)
(類(lei)似(si)于鋁熱反(fan)應,用活潑金屬還原氧化物)
5.鎂(mei)與氯化(hua)銨反應(ying):
鎂(mei)(mei)(mei)與(yu)氯化(hua)銨的(de)(de)反應(ying),究其本質(zhi),還(huan)是(shi)鎂(mei)(mei)(mei)與(yu)酸的(de)(de)反應(ying)。氯化(hua)銨溶液中(zhong)銨根(gen)離(li)子水解(jie),溶液顯(xian)酸性。當(dang)加入(ru)鎂(mei)(mei)(mei)粉之(zhi)后,鎂(mei)(mei)(mei)與(yu)溶液中(zhong)的(de)(de)氫離(li)子反應(ying),放(fang)出氫氣(qi),同(tong)時放(fang)出大量的(de)(de)熱。銨根(gen)離(li)子的(de)(de)水解(jie)產物(wu)——氨水,受熱之(zhi)后,則發(fa)生分解(jie)。故此反應(ying)可(ke)以(yi)得到(dao)兩種氣(qi)體。
總(zong)反應方程式:Mg+2NH?Cl=MgCl?+2NH?↑+H?↑
上(shang)式實際可拆分為(wei)下列反(fan)應方程(cheng)式:
6.鎂(mei)和碳(tan)酸(suan)氫鹽反應
7.鎂和(he)堿金屬氫氧化物(wu)反應
通常認為(wei),鎂(mei)不會和堿金(jin)屬(shu)的氫氧化物(wu)(如KOH)反(fan)(fan)應(ying),因(yin)為(wei)鎂(mei)是(shi)堿性(xing)金(jin)屬(shu),而不是(shi)兩性(xing)金(jin)屬(shu)。但是(shi),在高溫下,鎂(mei)可以參與氧化還(huan)原(yuan)反(fan)(fan)應(ying),如和NaOH反(fan)(fan)應(ying),產生MgO、Na和H?。
已發現鎂(mei)(mei)的(de)同位素(su)(su)共有22種,包括鎂(mei)(mei)19至鎂(mei)(mei)40,其(qi)(qi)中(zhong)只有鎂(mei)(mei)-24、鎂(mei)(mei)-25、鎂(mei)(mei)-26是天然(ran)存在并且穩定的(de),其(qi)(qi)他鎂(mei)(mei)的(de)同位素(su)(su)都帶(dai)有放射性。
符號 質子 中子 質量(u) 半衰期 原(yuan)子核(he)自旋 相對豐(feng)(feng)度 相對豐(feng)(feng)度的(de)變化(hua)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 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)數據代表(biao)沒有經過實驗的(de)證明,只(zhi)是理論推測而已,而用括號括起來的(de)代表(biao)數據不確定性。
鎂(mei)屬(shu)于元素周期(qi)表上的IIA(第(di)二主(zhu)族(zu))族(zu)堿土金(jin)屬(shu)元素。金(jin)屬(shu)鎂(mei)是(shi)銀白色的金(jin)屬(shu),質硬,略有延展性(xing)。鎂(mei)的密(mi)度小(xiao),離子化傾(qing)向大(da)。
常(chang)用(yong)做(zuo)還原劑,去置換鈦、鋯、鈾、鈹等金(jin)(jin)屬(shu)(shu)。主要用(yong)于制造輕(qing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)合(he)(he)金(jin)(jin)、球(qiu)墨(mo)鑄(zhu)鐵、科學儀器和(he)格(ge)氏試劑等。也能用(yong)于制煙火(huo)、閃光(guang)粉、鎂(mei)鹽、吸(xi)氣(qi)器、照明(ming)彈(dan)等。結構特性類似于鋁(lv),具有輕(qing)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)各種用(yong)途(tu),可作為飛機、導(dao)彈(dan)的(de)合(he)(he)金(jin)(jin)材料。但是(shi)鎂(mei)在汽油(you)燃點(dian)可燃,這(zhe)限制了(le)它的(de)應用(yong)。
醫療用(yong)途:治療缺鎂和痙(jing)攣。
體育(yu)用途:在緊張(zhang)運(yun)(yun)動幾小時(shi)前(qian)注(zhu)(zhu)射(she)鎂(mei)化合物,或在緊張(zhang)運(yun)(yun)動后(hou)注(zhu)(zhu)射(she)以彌補鎂(mei)的(de)流失。體操運(yun)(yun)動員常涂堿式碳(tan)酸鎂(mei)來增(zeng)加摩(mo)擦(ca)力。醫療中(zhong):如果注(zhu)(zhu)射(she)鎂(mei)鹽速度太(tai)快,會(hui)造成發(fa)燒和全(quan)身(shen)不適(shi)。
金屬(shu)鎂(mei)(mei)(mei)能(neng)(neng)與(yu)大多(duo)數非金屬(shu)和酸(suan)反應;在高壓下能(neng)(neng)與(yu)氫直接(jie)合成(cheng)氫化(hua)鎂(mei)(mei)(mei);鎂(mei)(mei)(mei)能(neng)(neng)與(yu)鹵化(hua)烴作用合成(cheng)格氏試劑,廣泛應用于(yu)有機(ji)合成(cheng)。鎂(mei)(mei)(mei)具有生成(cheng)配位化(hua)合物(wu)的明顯傾向。
鎂(mei)是(shi)航(hang)空(kong)工(gong)業(ye)的重要材料,鎂(mei)合金用于制(zhi)造飛(fei)機(ji)(ji)機(ji)(ji)身(shen)、發動機(ji)(ji)零件等(deng);鎂(mei)還(huan)用來制(zhi)造照相和光學儀器等(deng);鎂(mei)及其合金的非結構應用也很廣;鎂(mei)作為一種強還(huan)原劑,還(huan)用于鈦、鋯(gao)、鈹、鈾(you)和鉿等(deng)的生產中。
純鎂的(de)強(qiang)度小,但鎂合(he)金(jin)是(shi)良好的(de)輕(qing)型結(jie)構(gou)材(cai)料,廣泛用于空(kong)間技術、航空(kong)、汽車和儀表等工(gong)業(ye)部門。一(yi)(yi)架超音速飛機約有(you)(you)5%的(de)鎂合(he)金(jin)構(gou)件,一(yi)(yi)枚導彈一(yi)(yi)般消耗100~200公斤鎂合(he)金(jin)。鎂是(shi)其(qi)他合(he)金(jin)(特別是(shi)鋁合(he)金(jin))的(de)主要(yao)組(zu)(zu)分,它與(yu)其(qi)他元素配合(he)能(neng)(neng)使鋁合(he)金(jin)熱處理(li)強(qiang)化(hua);球墨鑄鐵(tie)用鎂作球化(hua)劑;而有(you)(you)些金(jin)屬(shu)(如(ru)鈦和鋯)生產又用鎂作還原劑;鎂是(shi)燃(ran)燒(shao)彈和照明彈不能(neng)(neng)缺少的(de)組(zu)(zu)成(cheng)物(wu);鎂粉是(shi)節日煙花必需的(de)原料;鎂是(shi)核工(gong)業(ye)上的(de)結(jie)構(gou)材(cai)料或包裝材(cai)料;鎂肥(fei)能(neng)(neng)促使植(zhi)物(wu)對(dui)磷(lin)的(de)吸收利用,缺鎂植(zhi)物(wu)則(ze)生長趨于停滯。鎂在人民生活中占有(you)(you)重要(yao)地位的(de)一(yi)(yi)種基礎材(cai)料。
植(zhi)物(wu)用途:鎂(mei)主要存在于(yu)幼嫩器官和組(zu)(zu)織中(zhong),植(zhi)物(wu)成(cheng)(cheng)熟時則集(ji)中(zhong)于(yu)種子。鎂(mei)離(li)子在光合(he)(he)(he)和呼吸過程中(zhong),可以活化(hua)(hua)各種磷(lin)酸變位酶(mei)(mei)和磷(lin)酸激酶(mei)(mei)。同樣,鎂(mei)也可以活化(hua)(hua)DNA和RNA的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)過程。鎂(mei)是(shi)(shi)葉(xie)綠素的(de)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分之一(yi)。缺乏鎂(mei),葉(xie)綠素即不能合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng),葉(xie)脈(mo)仍(reng)綠而(er)葉(xie)脈(mo)之間變黃,有(you)時呈紅紫色。若缺鎂(mei)嚴重,則形(xing)成(cheng)(cheng)褐(he)斑壞死。在植(zhi)物(wu)體內(nei)以離(li)子或(huo)有(you)機物(wu)結合(he)(he)(he)的(de)形(xing)式存在。鎂(mei)是(shi)(shi)葉(xie)綠素的(de)組(zu)(zu)分,也是(shi)(shi)許多(duo)酶(mei)(mei)的(de)活化(hua)(hua)劑,在光合(he)(he)(he)磷(lin)酸化(hua)(hua)中(zhong)是(shi)(shi)氫(qing)離(li)子的(de)主要對應離(li)子。
鎂是(shi)人體(ti)(ti)(ti)細(xi)胞內的(de)(de)主要陽(yang)離子,濃集于(yu)線(xian)粒體(ti)(ti)(ti)中(zhong),僅次(ci)于(yu)鉀(jia)和磷,在(zai)細(xi)胞外液(ye)僅次(ci)于(yu)鈉和鈣(gai)居第三位,是(shi)體(ti)(ti)(ti)內多種細(xi)胞基本生化反(fan)應的(de)(de)必(bi)需物質。正(zheng)常成人身(shen)體(ti)(ti)(ti)總鎂含量(liang)約25g,其(qi)中(zhong)60%~65%存在(zai)于(yu)骨(gu)、齒(chi),27%分布(bu)于(yu)軟組(zu)織。鎂主要分布(bu)于(yu)細(xi)胞內,細(xi)胞外液(ye)的(de)(de)鎂不超過1%。在(zai)鈣(gai)、維生素C、磷、鈉、鉀(jia)等(deng)的(de)(de)代謝(xie)上,鎂是(shi)必(bi)要的(de)(de)物質,在(zai)神經肌(ji)肉的(de)(de)機能(neng)正(zheng)常運作、血糖轉化等(deng)過程中(zhong)扮演著重要角色。
鎂(mei)是一種參與生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)體正(zheng)常生(sheng)(sheng)(sheng)命(ming)活動及(ji)新(xin)陳代謝(xie)過(guo)程必不可少(shao)的(de)元素。鎂(mei)影響細胞(bao)的(de)多(duo)種生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)功能(neng):影響鉀離(li)子和鈣(gai)離(li)子的(de)轉運,調(diao)控信號的(de)傳遞,參與能(neng)量代謝(xie)、蛋(dan)白質和核(he)酸(suan)的(de)合成;可以通(tong)過(guo)絡合負電荷基(ji)團(tuan),尤其核(he)苷酸(suan)中(zhong)的(de)磷酸(suan)基(ji)團(tuan)來(lai)發(fa)揮維持(chi)物(wu)(wu)質的(de)結構和功能(neng);催(cui)化酶的(de)激(ji)活和抑制及(ji)對細胞(bao)周期、細胞(bao)增殖及(ji)細胞(bao)分化的(de)調(diao)控;鎂(mei)還(huan)參與維持(chi)基(ji)因組的(de)穩(wen)定性,并且還(huan)與機體氧(yang)化應激(ji)和腫(zhong)瘤發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)有關。
鎂(mei)的吸收(shou)代謝:成(cheng)(cheng)人身(shen)體總鎂(mei)含量約25g,其(qi)中(zhong)60%~65%存(cun)在于骨、齒(chi),27%分布于軟組織。膳食(shi)中(zhong)促(cu)進(jin)鎂(mei)吸收(shou)的成(cheng)(cheng)分主要有氨(an)基酸(suan)、乳糖(tang)等(deng);抑(yi)制鎂(mei)吸收(shou)的主要成(cheng)(cheng)分有過多的磷、草酸(suan)、植酸(suan)和膳食(shi)纖維等(deng)。成(cheng)(cheng)人從膳食(shi)中(zhong)攝(she)入的鎂(mei)大量從膽汁、胰液(ye)(ye)和腸(chang)液(ye)(ye)分泌(mi)到腸(chang)道,其(qi)中(zhong)60%~70%隨(sui)糞便排出,部分從汗(han)和脫落(luo)的皮膚細胞丟失。
鎂(mei)離子(zi)(zi)是(shi)生物(wu)機體中含(han)量(liang)較多的一種正離子(zi)(zi),其(qi)量(liang)在(zai)(zai)整(zheng)體中僅次于鈣(gai)、鈉、鉀(jia)而(er)居第四(si)位;鎂(mei)離子(zi)(zi)在(zai)(zai)細胞(bao)內(nei)的含(han)量(liang)則僅次于鉀(jia)離子(zi)(zi)而(er)居第二(er)位。整(zheng)粒的種子(zi)(zi)、未經(jing)碾磨的谷物(wu)、青葉蔬菜、豆類和堅果是(shi)日糧鎂(mei)最為豐富的來源;魚(yu)、肉、奶和水果中鎂(mei)含(han)量(liang)較低;經(jing)過(guo)加工(gong)的食物(wu),在(zai)(zai)加工(gong)過(guo)程中鎂(mei)幾乎(hu)全部損失。肌酸六磷酸、粗纖(xian)維、乙醇、過(guo)量(liang)的磷酸鹽和鈣(gai)離子(zi)(zi)削弱了鎂(mei)的吸收,這(zhe)可能是(shi)因為降低了內(nei)腔鎂(mei)的濃度。
鎂屬于人體(ti)營(ying)養素——礦(kuang)物(wu)質元(yuan)素中(zhong)(zhong)的一種,屬于礦(kuang)物(wu)質的常量元(yuan)素類。人體(ti)中(zhong)(zhong)的鎂60~65%存(cun)在(zai)于骨骼和牙齒中(zhong)(zhong),27%存(cun)在(zai)于軟組織中(zhong)(zhong),細胞內(nei)鎂離子僅(jin)占1%,多以活(huo)性(xing)形式Mg2+-ATP形式存(cun)在(zai)。
1、作為酶的激活(huo)劑(ji),參與(yu)300種以上的酶促反應(ying)。糖酵解、脂肪酸(suan)氧化、蛋白質的合成、核酸(suan)代謝等(deng)需要鎂(mei)離子參加(jia)。
2、促進骨的形成。在骨骼中僅次于鈣、磷,是骨細胞結構和功(gong)能所必需的元素,對促進骨形成和骨再生,維持骨骼和牙齒的強(qiang)度(du)和密(mi)度(du)具有重要作(zuo)用(yong)。
3、調(diao)節神經肌肉的(de)興奮(fen)性。能抑制鉀(jia)、鈣通道(dao)。鎂(mei)、鈣、鉀(jia)離子協(xie)同維持(chi)神經肌肉的(de)興奮(fen)性。血中鎂(mei)過低或鈣過低,興奮(fen)性均增高;反之則(ze)有鎮靜(jing)作用(yong)。
4、維護胃腸道和激素的功(gong)能(neng)。
5、鎂也是重要的神經(jing)傳導物質,它可以讓肌肉(rou)放松(song)下(xia)來;與含鈣食品一同補充,能(neng)促進鈣的吸收。
中國營養(yang)學會建議,成年男性每天約需鎂(mei)350毫克(ke),成年女性約為(wei)300毫克(ke),孕婦以及喂奶(nai)期(qi)女性約為(wei)450毫克(ke),2~3歲(sui)兒童為(wei)150毫克(ke),3~6歲(sui)為(wei)200毫克(ke)。可耐受最高攝入量(UL)定為(wei)700mg/d。
鎂(mei)(mei)缺乏在臨床(chuang)上(shang)主要表現(xian)為(wei)情緒(xu)不(bu)安、易激(ji)動、手足抽(chou)搐、反射(she)亢進等(deng),正常情況下(xia),由(you)于(yu)腎的(de)調節(jie)作用,口服(fu)過量(liang)的(de)鎂(mei)(mei)一般不(bu)會發生鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)毒(du)。當(dang)腎功(gong)能不(bu)全時,大量(liang)口服(fu)鎂(mei)(mei)可引起(qi)鎂(mei)(mei)中(zhong)(zhong)毒(du),表現(xian)為(wei)腹(fu)痛(tong)、腹(fu)瀉(xie)、嘔(ou)吐、煩渴、疲(pi)乏無(wu)力,嚴(yan)重者出現(xian)呼吸困(kun)難、紫紺(gan)、瞳孔(kong)散大等(deng)。
鎂(mei)(mei)廣泛分布于植物(wu)(wu)中(zhong)(zhong)(zhong),肌肉和臟器中(zhong)(zhong)(zhong)較(jiao)(jiao)多(duo),乳制品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)較(jiao)(jiao)少。動物(wu)(wu)性(xing)食(shi)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)的(de)利用率較(jiao)(jiao)高,達30%~40%,植物(wu)(wu)性(xing)食(shi)品(pin)(pin)中(zhong)(zhong)(zhong)鎂(mei)(mei)的(de)利用率較(jiao)(jiao)低。
食物(wu)中(zhong)的(de)(de)鎂在整個腸(chang)道(dao)均(jun)可被(bei)(bei)吸(xi)收(shou),但(dan)主要是在空腸(chang)末端與回腸(chang)部(bu)位吸(xi)收(shou),吸(xi)收(shou)率一(yi)般約(yue)為30%。可通過被(bei)(bei)動(dong)擴散和耗能的(de)(de)主動(dong)吸(xi)收(shou)兩種機制吸(xi)收(shou)。健康成人從食物(wu)中(zhong)攝入的(de)(de)鎂大量(liang)從膽汁、胰液和腸(chang)液分泌到(dao)腸(chang)道(dao),其(qi)中(zhong)60%~70%隨糞便排出(chu),部(bu)分從汗(han)和脫落的(de)(de)皮膚細胞丟失(shi),其(qi)余從尿中(zhong)排出(chu),每天(tian)約(yue)排出(chu)50~120mg,約(yue)占攝入量(liang)的(de)(de)1/3~1/2。
鎂(mei)缺乏可(ke)致(zhi)血(xue)清鈣(gai)下降,神經肌肉興奮性亢進;對(dui)血(xue)管功能可(ke)能有潛(qian)在的影(ying)響,有人報告低鎂(mei)血(xue)癥患者可(ke)有房室性早搏、房顫以及(ji)室速(su)與室顫,半數有血(xue)壓升高;鎂(mei)對(dui)骨礦物質的內穩態有重要作用(yong),鎂(mei)缺乏可(ke)能是絕經后骨質疏松癥的一種(zhong)危(wei)險(xian)因(yin)素;少(shao)數研(yan)究表明鎂(mei)耗竭可(ke)以導致(zhi)胰(yi)島素抵抗。
鈣代謝異常。
造成神(shen)經系統問題,如記憶力衰退、神(shen)經錯亂、抑郁癥、幻覺、肌肉震顫等(deng)。
影(ying)響(xiang)心(xin)臟(zang)、骨骼及胃腸(chang)道等(deng)器官功能。
引(yin)致肌(ji)肉無力、抽筋等肌(ji)肉問(wen)題(ti)。
輕度缺鎂(mei)時,可(ke)由飲(yin)食或(huo)口服(fu)補充(chong)鎂(mei)劑,可(ke)給予(yu)氧(yang)化(hua)鎂(mei)或(huo)用氫(qing)氧(yang)化(hua)鎂(mei),為避免腹瀉可(ke)與氫(qing)氧(yang)化(hua)鋁(lv)膠聯用。口服(fu)不能(neng)耐受(shou)或(huo)不能(neng)吸收時,可(ke)采(cai)用肌肉注(zhu)射鎂(mei)劑,一般采(cai)用20%~50%硫(liu)酸鎂(mei)。靜脈給鎂(mei)時需注(zhu)意(yi)急性鎂(mei)中毒(du)的發生,以免引起心搏驟停(ting)。故避免給鎂(mei)過多、過快,如遇鎂(mei)中毒(du),應(ying)給注(zhu)射葡(pu)萄(tao)糖(tang)酸鈣或(huo)氯化(hua)鈣對抗之。
鎂是最輕的(de)結構金屬材料之一,又具(ju)有(you)比強度和(he)比剛度高、阻尼性和(he)切削性好(hao)、易于回收等優點。國(guo)內(nei)外(wai)將鎂合金應用于汽(qi)車行(xing)業,以減重、節能、降低污染,改善環境。發(fa)達(da)國(guo)家汽(qi)車百(bai)公(gong)里耗油最終(zhong)將實現3L目標,歐洲(zhou)汽(qi)車用鎂占鎂總消耗量的(de)14%,預計今后將以15~20%的(de)速度遞(di)增(zeng),2005年將達(da)到(dao)20萬噸。
與塑(su)料(liao)(liao)相比,鎂(mei)合金(jin)(jin)具有重量輕、比強度高(gao)、減振性(xing)好(hao)、熱(re)疲勞性(xing)能(neng)好(hao)、不易(yi)老化,又有良好(hao)的(de)(de)導熱(re)性(xing)、電磁(ci)屏蔽能(neng)力強、非常好(hao)的(de)(de)壓鑄工(gong)藝性(xing)能(neng),尤(you)其易(yi)于回(hui)收等優點(dian),是替代鋼鐵(tie)、鋁(lv)合金(jin)(jin)和工(gong)程塑(su)料(liao)(liao)的(de)(de)新一代高(gao)性(xing)能(neng)結(jie)構(gou)材(cai)料(liao)(liao)。為(wei)適應(ying)電子(zi)、通(tong)訊(xun)(xun)器件高(gao)度集成化和輕薄小型(xing)化的(de)(de)發(fa)展(zhan)趨勢(shi),鎂(mei)合金(jin)(jin)是交通(tong)、電子(zi)信(xin)息、通(tong)訊(xun)(xun)、計算機(ji)、聲像器材(cai)、手提工(gong)具、電機(ji)、林(lin)業、紡(fang)織、核(he)動(dong)力裝置等產(chan)品外殼的(de)(de)理想材(cai)料(liao)(liao)。發(fa)達國(guo)家非常重視鎂(mei)合金(jin)(jin)開(kai)發(fa)與應(ying)用(yong),尤(you)其在汽(qi)車零(ling)部件、筆(bi)記本電腦等便攜電子(zi)產(chan)品的(de)(de)應(ying)用(yong),每(mei)年以20%的(de)(de)速度增長,非常引人注(zhu)目,發(fa)展(zhan)趨勢(shi)驚人。
金屬(shu)鎂(mei)是鋁合金中的(de)主要合金元素,世界年需求量在15萬噸(dun)左右,2000年中國鋁合金生(sheng)產(chan)290萬噸(dun),用鎂(mei)作合金元素,每年約需1.01萬噸(dun)。
隨著汽(qi)車(che)工業、石油(you)、天(tian)然(ran)氣管線(xian)、海(hai)洋鉆井平臺,橋梁(liang)建(jian)筑等(deng)(deng)領(ling)域用(yong)高強度低硫鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)需求不斷增加,中國鞍鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、寶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、武鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、本鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、包鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、攀鋼(gang)(gang)(gang)(gang)、首(shou)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)等(deng)(deng)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)廠(chang)已(yi)經用(yong)鎂粉深脫硫,獲得優質(zhi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang),取得良好效果。鎂粉用(yong)于鋼(gang)(gang)(gang)(gang)鐵(tie)脫硫具有潛在市場。此外(wai),鎂粉還(huan)(huan)用(yong)于制(zhi)造化工產品、藥品、煙火、信號(hao)、照(zhao)明彈(dan)等(deng)(deng)材(cai)料、金屬還(huan)(huan)原劑、油(you)漆涂料、焊絲(si)以及供球墨鑄鐵(tie)用(yong)球化劑等(deng)(deng)。
鎂犧牲陽極作為(wei)有(you)效的防止金(jin)屬腐蝕的方(fang)法(fa)之一(yi),可廣泛用(yong)(yong)在(zai)地下鐵制管道、石(shi)油管道、儲罐、海(hai)上(shang)設施、裝備、民用(yong)(yong)等。
鎂合金型(xing)材、管材用(yong)作自行車(che)架、輪椅、康復(fu)和(he)醫療器械等。
鎂是可以在(zai)空氣中(zhong)燃(ran)燒(shao)(shao)的(de),燃(ran)燒(shao)(shao)時火花四(si)射,十分美麗,因此煙花中(zhong)通常都摻有(you)一定量的(de)鎂粉,來達到美觀的(de)效果。
現(xian)代戰爭需要軍隊具(ju)有(you)遠程快速部署運動(dong)的(de)能力(li),要求武器(qi)裝備輕(qing)量化,在手持(chi)式武器(qi)、裝甲戰車、運輸車、航空制導(dao)武器(qi)上將大(da)量采用輕(qing)金(jin)屬材料。輕(qing)量化是(shi)提高武器(qi)裝備作戰性能的(de)重要方向。鎂(mei)所(suo)具(ju)有(you)的(de)輕(qing)質特性決定了鎂(mei)合金(jin)是(shi)生產航天器(qi)、軍用飛(fei)機、導(dao)彈、高機動(dong)性能戰車、船(chuan)舶的(de)必不可(ke)少(shao)的(de)結構(gou)材料,因此,大(da)力(li)開(kai)發鎂(mei)合金(jin)應用范(fan)圍是(shi)國防現(xian)代化的(de)需要。
工(gong)業(ye)發(fa)展:20世紀50年(nian)(nian)代以(yi)前(qian),鎂(mei)的(de)發(fa)展依附(fu)于軍(jun)事工(gong)業(ye),20世紀60年(nian)(nian)代以(yi)后,由于金屬鎂(mei)在民用市場和空(kong)間技術的(de)應(ying)用得到發(fa)展,于是推動(dong)了鎂(mei)的(de)平衡(heng)增(zeng)長(chang)(chang)。近幾年(nian)(nian)來(lai)隨(sui)著鎂(mei)合金在交通、電子(zi)及通信等領域(yu)應(ying)用的(de)增(zeng)長(chang)(chang),世界鎂(mei)的(de)消費(fei)在逐年(nian)(nian)上(shang)升并增(zeng)長(chang)(chang)迅速。全世界(除中國外(wai))有(you)10個國家(jia)即美國、加(jia)拿大(da)、挪威、俄羅(luo)斯、法國、意大(da)利、前(qian)南斯拉(la)夫、巴西、印(yin)度、朝鮮生產(chan)金屬鎂(mei)。2004年(nian)(nian),世界金屬鎂(mei)開(kai)采量為58.4萬(wan)(wan)噸,其中,中國42.6萬(wan)(wan)噸,加(jia)拿大(da)5.4萬(wan)(wan)噸,俄羅(luo)斯5萬(wan)(wan)噸,以(yi)色(se)列2.8萬(wan)(wan)噸,哈薩克斯坦1.8萬(wan)(wan)噸。
20世紀90年(nian)代(dai)以來,市場(chang)經(jing)濟拉動了中國(guo)鎂(mei)工業的發展。在90年(nian)代(dai)的10年(nian)間(jian),中國(guo)原(yuan)鎂(mei)產量增長(chang)(chang)了37倍(bei),特別是1995~2000年(nian),年(nian)平均增長(chang)(chang)率為(wei)15.84%,大大高(gao)于(yu)西方世界(jie)的增長(chang)(chang)率。中國(guo)已成為(wei)世界(jie)上最大的原(yuan)鎂(mei)生(sheng)產國(guo)和出(chu)口國(guo)。
2006年1~12月,全(quan)國共(gong)(gong)產(chan)(chan)金(jin)屬(shu)鎂613084.94噸,同(tong)比(bi)增(zeng)(zeng)長32.23%;2007年1~12月,全(quan)國共(gong)(gong)產(chan)(chan)金(jin)屬(shu)鎂(鎂)670130.87噸,同(tong)比(bi)增(zeng)(zeng)長24.12%;2008年1~10月,全(quan)國共(gong)(gong)產(chan)(chan)金(jin)屬(shu)鎂(鎂)539498.36噸,同(tong)比(bi)增(zeng)(zeng)長6.59%。
皮(pi)膚接觸:脫去污染的衣著(zhu),用肥皂水(shui)和(he)清(qing)水(shui)徹底(di)沖洗皮(pi)膚。如有不適感,就醫。
眼睛(jing)接(jie)觸:提(ti)起眼瞼,用流動清水(shui)或(huo)生理鹽(yan)水(shui)沖洗。如有不適感,就醫。
吸(xi)入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼(hu)吸(xi)道通暢。如呼(hu)吸(xi)困難,給輸氧。呼(hu)吸(xi)、心跳停止,立即進行心肺復蘇術。就醫。
食入:飲足量溫水,催(cui)吐(tu)。就醫。
危險特性(xing):易燃,燃燒(shao)時產生強烈(lie)(lie)的(de)白光并(bing)放出(chu)高熱。遇水或潮(chao)氣猛烈(lie)(lie)反(fan)應放出(chu)氫氣,大量放熱,引(yin)起燃燒(shao)或爆(bao)炸。遇氯、溴、碘、硫、磷、砷、和氧化劑劇烈(lie)(lie)反(fan)應,有燃燒(shao)、爆(bao)炸危險。粉體與(yu)空氣可形成爆(bao)炸性(xing)混(hun)合物,當達到一(yi)定濃度(du)時,遇火星會發生爆(bao)炸。
有害燃燒(shao)產物:氧化(hua)鎂(mei)。
滅(mie)(mie)火(huo)方法:消防(fang)人員必須佩(pei)戴空氣呼吸器(qi)、穿(chuan)全(quan)身防(fang)火(huo)防(fang)毒(du)服,在上風向滅(mie)(mie)火(huo)。盡(jin)可能(neng)將容器(qi)從(cong)火(huo)場移至空曠處(chu)。噴水保持火(huo)場容器(qi)冷卻,直至滅(mie)(mie)火(huo)結束。嚴禁用(yong)水、泡沫、二(er)氧化碳撲救。施救時對眼(yan)睛(jing)和皮膚須加保護,以免飛來熾(chi)粒燒(shao)傷(shang)身體、鎂光灼(zhuo)傷(shang)視力。
隔離泄漏污染區,限制出入。消(xiao)除所有點火源。建(jian)議應急處(chu)理人員戴防塵口罩(zhao)(zhao),戴防塵口罩(zhao)(zhao),穿(chuan)防靜電服(fu)。禁止接觸或(huo)跨(kua)越泄漏物。盡可(ke)能切斷泄漏源。嚴(yan)禁用水處(chu)理。
小量泄(xie)漏:用干燥的(de)砂(sha)土或(huo)其他不燃材(cai)料(liao)覆蓋泄(xie)漏物,然后用塑料(liao)布覆蓋,減少飛散、避免雨(yu)淋。
粉(fen)末泄(xie)漏:用(yong)塑料布(bu)或帆布(bu)覆(fu)蓋泄(xie)漏物,減少飛散,保持(chi)干燥。在專(zhuan)家指導下清除。
工程控制:密閉(bi)操作。提供安全淋浴和(he)洗眼設備。
呼吸系統防護:作(zuo)業時,應該佩戴過濾式(shi)防塵呼吸器(qi)。必(bi)要(yao)時配(pei)戴空氣呼吸器(qi)。
眼睛防(fang)護:戴化(hua)學安全防(fang)護眼鏡。
身體防(fang)護:穿防(fang)靜電工作服。
手(shou)防護(hu):戴一般作業防護(hu)手(shou)套。
其他(ta)防護:工作(zuo)現場(chang)嚴禁吸煙(yan)。保持良好(hao)的(de)衛(wei)生習慣。
操(cao)作(zuo)注意事項:加強局(ju)部排風。操(cao)作(zuo)人員(yuan)必須(xu)經過(guo)專門培訓,嚴(yan)(yan)格遵守操(cao)作(zuo)規程。建議操(cao)作(zuo)人員(yuan)佩(pei)戴(dai)自吸過(guo)濾式防塵(chen)口罩(zhao),戴(dai)化(hua)學(xue)安(an)全防護眼鏡,穿防靜(jing)電工作(zuo)服(fu)。遠離火種、熱源,工作(zuo)場所嚴(yan)(yan)禁吸煙。使用(yong)防爆型(xing)的(de)通風系(xi)統(tong)和(he)設(she)備(bei)。避(bi)(bi)免(mian)(mian)產生粉塵(chen)。避(bi)(bi)免(mian)(mian)與(yu)氧化(hua)劑(ji)、酸類(lei)、鹵素、氯代烴接觸。尤其(qi)要注意避(bi)(bi)免(mian)(mian)與(yu)水接觸。在(zai)氮氣中操(cao)作(zuo)處置(zhi)。搬運時要輕裝(zhuang)(zhuang)輕卸,防止包裝(zhuang)(zhuang)及(ji)容器(qi)損壞。配備(bei)相應(ying)品種和(he)數量的(de)消(xiao)防器(qi)材(cai)及(ji)泄漏應(ying)急處理設(she)備(bei)。倒(dao)空的(de)容器(qi)可(ke)能殘(can)留有害物。
儲(chu)存(cun)(cun)注意事(shi)項(xiang):儲(chu)存(cun)(cun)于(yu)陰(yin)涼(liang)、干燥(zao)、通風良好的(de)專(zhuan)用(yong)庫房內(nei),遠離(li)火種、熱源。庫溫不超過32℃,相對濕度(du)不超過75%。包(bao)裝(zhuang)要求密封,不可與空氣接觸。應(ying)與氧(yang)化(hua)劑、酸(suan)類、鹵素、氯(lv)代烴等分開存(cun)(cun)放,切忌(ji)混儲(chu)。采用(yong)防爆型(xing)照明(ming)、通風設施。禁止使用(yong)易產生火花(hua)的(de)機(ji)械設備(bei)和工(gong)具。儲(chu)區應(ying)備(bei)有合適的(de)材料收(shou)容泄漏物。
包裝方法:塑料(liao)袋(dai)或(huo)二層牛(niu)皮紙袋(dai)外(wai)全開(kai)口(kou)(kou)或(huo)中開(kai)口(kou)(kou)鋼(gang)桶(tong)(tong)(鋼(gang)板(ban)厚(hou)0.75毫米,每桶(tong)(tong)凈重不超過100公斤);塑料(liao)袋(dai)或(huo)二層牛(niu)皮紙袋(dai)外(wai)全開(kai)口(kou)(kou)或(huo)中開(kai)口(kou)(kou)鋼(gang)桶(tong)(tong)(鋼(gang)板(ban)厚(hou)0.5毫米,每桶(tong)(tong)凈重不超過50公斤);金(jin)屬(shu)桶(tong)(tong)(罐)或(huo)塑料(liao)桶(tong)(tong)外(wai)花格箱(xiang);螺紋口(kou)(kou)玻璃(li)瓶、鐵蓋(gai)壓口(kou)(kou)玻璃(li)瓶、塑料(liao)瓶或(huo)金(jin)屬(shu)桶(tong)(tong)(罐)外(wai)普通木箱(xiang)。
運(yun)(yun)輸(shu)注(zhu)意(yi)事項(xiang):運(yun)(yun)輸(shu)時運(yun)(yun)輸(shu)車(che)輛(liang)應(ying)配備相(xiang)應(ying)品種(zhong)和(he)數(shu)量的(de)消防(fang)(fang)器材(cai)及泄漏(lou)應(ying)急處(chu)理設備。裝運(yun)(yun)該(gai)品的(de)車(che)輛(liang)排氣管須有阻火裝置(zhi)。運(yun)(yun)輸(shu)過程中(zhong)要確保容器不(bu)泄漏(lou)、不(bu)倒(dao)塌、不(bu)墜落、不(bu)損(sun)壞。嚴(yan)禁與氧化劑、酸類(lei)、鹵素、氯代烴、食用化學品、等混裝混運(yun)(yun)。運(yun)(yun)輸(shu)途中(zhong)應(ying)防(fang)(fang)曝曬(shai)、雨淋,防(fang)(fang)高溫。中(zhong)途停留時應(ying)遠(yuan)離火種(zhong)、熱源(yuan)。運(yun)(yun)輸(shu)用車(che)、船必須干燥,并有良好的(de)防(fang)(fang)雨設施。車(che)輛(liang)運(yun)(yun)輸(shu)完畢應(ying)進行徹底清掃。鐵路運(yun)(yun)輸(shu)時要禁止溜放。