Знаймо

Додати знання

приховати рекламу

Цей текст може містити помилки.

Магній



План:


Введення

Металевий магній

Магній - елемент головної підгрупи другої групи, третього періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 12. Позначається символом Mg ( лат. Magnesium ). Проста речовина магній ( CAS-номер : 7439-95-4) - легкий, ковкий метал сріблясто-білого кольору. Може бути поширений в природі. При горінні виділяється велика кількість світла і тепла.


1. Історія

1.1. Походження назви

В 1695 з мінеральної води Епсомского джерела в Англії виділили сіль, що володіла гірким смаком і проносну дію. Аптекарі називали її гіркою сіллю, а також англійською, або епсомской сіллю. Мінерал епсоміт має склад MgSO 4 7H 2 O. Латинська назва елемента походить від назви стародавнього міста Магнезія в Малій Азії, в околицях якого є поклади мінералу магнезиту.

Вперше був виділений в чистому вигляді сером Гемфрі Деві в 1808.


2. Знаходження в природі

Кларк магнію 19 кг / т. Це поширений елемент земної кори. Великі кількості магнію знаходяться в морській воді. Головними видами знаходження магнезіального сировини є:

Магнезіальні солі зустрічаються у великих кількостях в сольових відкладеннях самосадочной озер. Родовища копалин солей карналіту осадового походження відомі в багатьох країнах.

Магнезит утворюється переважно в гідротермальних умовах і відноситься до середньотемпературні гідротермальних родовищ. Доломіт також є важливим магнієвим сировиною. Родовища доломіту широко поширені, запаси їх величезні. Вони асоціюють з карбонатними товщами і більшість з них має докембрійський або пермський вік. Доломітові поклади утворюються осадовим шляхом, але можуть виникати також при впливі на вапняки гідротермальних розчинів, підземних або поверхневих вод.


2.1. Типи родовищ

  1. Викопні мінеральні відкладення (магнезіальні і калійно-магнезіальні солі)
  2. Морська вода
  3. Розсоли (ропа соляних озер)
  4. Природні карбонати ( доломіт і магнезит)

Головні родовища знаходяться на території США, Норвегії, Китаю, Росії [2].

3. Отримання

Звичайний промисловий метод отримання металевого магнію - це електроліз розплаву суміші безводних хлоридів магнію MgCl 2 ( бішофіт), натрію NaCl і калію KCl. В розплаві електрохімічного відновлення піддається хлорид магнію:

MgCl 2 (електроліз) = Mg + Cl 2.

Розплавлений метал періодично відбирають із електролізної ванни, а в неї додають нові порції магнійсодержащіе сировини. Так як отриманий таким способом магній містить порівняно багато (близько 0,1%) домішок, при необхідності "сирий" магній піддають додатковому очищенню. З цією метою використовують електролітичне рафінування, переплавлення в вакуумі з використанням спеціальних добавок - флюсів, які "забирають" домішки від магнію або перегонку ( сублімацію) металу у вакуумі. Чистота рафінованої магнію досягає 99,999% і вище.

Розроблено й інший спосіб отримання магнію - термічний. У цьому випадку для відновлення оксиду магнію при високій температурі використовують кремній або кокс :

MgO + C = Mg + CO

Застосування кремнію дозволяє отримувати магній з такої сировини, як доломіт CaCO 3 MgCO 3, не проводячи попереднього розділення магнію і кальцію. За участю доломіту протікають реакції:

CaCO 3 MgCO 3 = CaO + MgO + 2 CO 2,

2 MgO + CaO + Si = CaSiO 3 + 2Mg.

Перевага термічного способу полягає в тому, що він дозволяє отримувати магній більш високої чистоти. Для отримання магнію використовують не тільки мінеральна сировина, а й морську воду.


4. Фізичні властивості

Магній - метал сріблясто-білого кольору з гексагональної гратами, просторова група P 6 3 / mmc, параметри решітки a = 0,32029 нм, c = 0,52000 нм, Z = 2. При звичайних умовах поверхню магнію покрита міцною захисною плівкою оксиду магнію MgO, яка руйнується при нагріванні на повітрі до приблизно 600 C, після чого метал згоряє з сліпучо білим полум'ям з утворенням оксиду і нітриду магнію Mg 3 N 2. Щільність магнію при 20 C - 1,737 г / см , температура плавлення металу t пл = 651 C, температура кипіння - t кип = 1103 C, теплопровідність при 20 C - 156 Вт / (м К). Магній високої чистоти пластичний, добре пресується, прокочується і піддається обробці різанням.


5. Хімічні властивості

Суміш порошкового магнію з перманганатом калію KMnO 4 - вибухова речовина

Розпечений магній реагує з водою:
Mg (раск.) + Н 2 О = MgO + H 2 ↑;
Луги на магній не діють, в кислотах він розчиняється легко з виділенням водню:
Mg + 2 HCl = MgCl 2 + H 2;
При нагріванні на повітрі магній згоряє, з утворенням оксиду, також з азотом може утворюватися невелика кількість нітриду:
2Mg + О 2 = 2 MgO;
3Mg + N 2 = Mg 3 N 2


6. Застосування

Застосовується для відновлення металевого титану з тетрахлориду титану.

6.1. Сплави

Сплави на основі магнію є важливим конструкційним матеріалом в авіаційній та автомобільній промисловості завдяки їх легкості і міцності. Ціни на магній в злитках в 2006 році склали в середньому 3 долл / кг.

6.2. Хімічні джерела струму

Магній у вигляді чистого металу, а також його хімічні сполуки (бромід, перхлорат) застосовуються для виробництва дуже потужних резервних електричних батарей (наприклад, магній-перхлоратниє елемент, сірчано-магнієвий елемент, хлорістосвінцово-магнієвий елемент, хлорсеребряно-магнієвий елемент, хлорістомедно-магнієвий елемент, магній-ванадієвий елемент тощо) і сухих елементів ( марганцево-магнієвий елемент, вісмутісто-магнієвий елемент, магній-м-ДНБ елемент та ін.) Хімічні джерела струму на основі магнію відрізняються дуже високими значеннями питомих енергетичних характеристик і високим розрядним напругою.


6.3. З'єднання

Гідрид магнію - один з найбільш ємких акумуляторів водню, що застосовуються для його зберігання.

6.4. Вогнетривкі матеріали

Оксид магнію MgO застосовується як вогнетривкого матеріалу для виробництва тиглів і спеціальної футеровки металургійних печей.

Перхлорат магнію, Mg (ClO 4) 2 - (ангідрон) застосовується для глибокого осушення газів в лабораторіях, і в якості електроліту для хімічних джерел струму за участю магнію.

Фторид магнію MgF 2 - у вигляді синтетичних монокристалів застосовується в оптиці (лінзи, призми).

Бромід магнію MgBr 2 - в якості електроліту для хімічних резервних джерел струму.


6.5. Військова справа

Властивість магнію горіти білим сліпучим полум'ям широко використовується у військовій техніці для виготовлення освітлювальних і сигнальних ракет, трасуючих куль і снарядів, запальних бомб.

6.6. Медицина

Оксид і солі магнію традиційно застосовується в медицині в кардіології, неврології і гастроентеролог ( аспаркам, сульфат магнію, цитрат магнію, Найбільш цікавим природним ресурсом магнію є мінерал бішофіт). Виявилося, що магнієві ефекти бішофіту в першу чергу виявляються при транскутанне (через шкірному) застосуванні в лікуванні патології опорно-рухового апарату. Бішофітотерапія використовує біологічні ефекти природного магнію в лікуванні та реабілітації широкого кола захворювань, в першу чергу - хребта та суглобів, наслідків травм, нервової і серцево-судинної систем.


6.7. Фотографія

Магнієвий порошок з окислювальними добавками (нітрат барію, нітрат амонію, перманганат калію, гіпохлорит натрію, хлорат калію і т. д.) застосовувався (і застосовується зараз в окремих випадках) у фотосправі в хімічних Фотоспалахи (магнієва фотоспалах).

6.8. Акумулятори

Магнієво- сірчані батареї - є одними з найбільш перспективних, перевершуючи в теорії ємність іоно-літієвих, проте, поки ця технологи знаходиться на стадії лабораторних досліджень в силу неподоланними деяких технічних перешкод. [3]

7. Біологічна роль і токсикологія

Магній - один з важливих біогенних елементів, у значних кількостях міститься в тканинах тварин і рослин. Його біологічна роль сформувалася історично, в період зародження і розвитку протожізні на нашій планеті у зв'язку з тим, що морське середовище первісної землі була переважно хлоридно-магнієва, на відміну від нинішньої - хлоридно-натрієвої. Магній є кофактором багатьох ферментативних реакцій. Магній необхідний для перетворення креатину фосфату в АТФ - нуклеотид, який є універсальним постачальником енергії в живих клітинах організму. Магній необхідний на всіх етапах синтезу білка. Встановлено також, що 80-90% сучасних людей страждають від дефіциту магнію . Це може проявлятися по-різному: безсоння, хронічна втома, остеопороз, артрит, фіброміалгія, мігрень, м'язові судоми і спазми, серцева аритмія, запори, передменструальний синдром (ПМС). При пітливості, частому вживанні проносних і сечогінних, алкоголю, великих психічних і фізичних навантаженнях (в першу чергу при стресах і у спортсменів) потреба в магнії збільшується.

До їжі, багатої на магній, відносяться: кунжут, висівки, горіхи. Магнію зовсім мало в хлібі, молочних, м'ясних та інших повсякденних продуктах харчування сучасної людини. Добова норма магнію - близько 300 мг для жінок і 400 мг для чоловіків.

За результатами останніх досліджень виявлено, що цитрат магнію є найбільш засвоюваним магніесодержащім продуктом. [4] [5].

Встановлено [6] : щоб засвоїти кальцій, організму потрібен магній.

Одним з найбільш біологічно доцільних джерел магнію при транскутанне (чрезкожной) всмоктуванні є мінерал бішофіт, що широко використовується в цілях медичної реабілітації, фізіотерапії та санаторно-курортного лікування. Перевагою транскутанного застосування є висока біодоступність іонів магнію, що насичує локальні проблемні зони минаючи видільну систему.


Примітки

  1. Редкол.: Кнунянц І. Л. (гл. ред.) Хімічна енциклопедія: у 5 т - Москва: Радянська енциклопедія, 1990. - Т. 2. - С. 621. - 671 с. - 100000 прим .
  2. Олена Савінкіна Магній - www.krugosvet.ru/node/19541. Поширення магнію в природі і його промислове витяг. Онлайн Енциклопедія Кругосвет. (Недоступна посилання)
  3. Хіміки знайшли ключ до нового типу акумуляторів http://www.membrana.ru/particle/16564 - www.membrana.ru/particle/16564
  4. Терещенко Н. П. "Ваше харчування - Ваш прихований ворог: роль магнію в підтримці кислотно-лужної рівноваги" - www.naturalcalm.ru/article_1.html
  5. Гіллхам П. "Чудо-мінерал" - www.naturalcalm.ru / magn_book / book.html
  6. Магній і справи сердечні - www.kardiocenter.ru/art048.html

Література

  • Ейдензон М. А., Магній, М., 1969; Тихонов В. М.
  • Аналітична хімія магнію, М., 1973 Іванов А. І., Ляндрес М. Б., Прокоф'єв О. В.
  • Виробництво магнію, М., 1979. С. І. Дракіно. П. М. Чукуров.
  • Девіс А. нутрицевтиків. Харчування для життя, здоров'я і довголіття. - М.: Саттва, Інститут трансперсональної психології, 2004. - С.180-188. - ISBN.5-93509-021-X
  • Мінделл Е. Довідник з вітамінів та мінеральних речовин. - М.: Медицина та харчування, 2000. - С.83-85. - ISBN.5-900059-03-0

Цей текст може містити помилки.

Схожі роботи | скачати

Схожі роботи:
Магній-перхлоратниє елемент
Магній-м-ДНБ елемент
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru