Magnézium - biológia

A magnéziumszalagot és -huzalt (fényképes) villanólámpákban vagy korábban villanófény-porként használják, magnéziumport gyújtóeszközökben, bombákban és könnyű lőszerekben, de az öngyújtók tűzköveinek adalékaként is. A magnéziumrudakat gyakran használják feláldozó anódokként, amelyek megvédik a nemesfémekből készült alkatrészeket a korróziótól.

A magnéziumot a kohászatban sokféleképpen használják,

• z. B. redukálószerként a titán extrakciójának Kroll-eljárásában,
• redukálószerként urán, réz, nikkel, króm és cirkónium extrahálásához,
• az AlSiMg és AlMg csoport ötvözeteinek összetevőjeként,
• magnéziumgranulátumként vas és acél kéntelenítéséhez,
• a gömbgrafitos öntöttvas adalékaként,
• repülőgépek és gépjárművek gyártásához használt szabványosított könnyűfém ötvözetek csoportjának alapjaként. (Ezekhez az olvadásokhoz olvadt magnézium-klorid burkolatra van szükség, hogy megvédje a levegőt és az oxidációt (lásd az olvadékkezelést),
• a víz alatt égő fáklyák üzemanyagaként.

A szerves kémia területén Grignard-vegyületek előállítására használják.

Mivel a magnézium nagyon könnyen meggyullad, nagyon robusztus öngyújtóként is használják. Ez a Tűzoltókészletek Az elmozdított magnéziumtömbök egyik oldalán bot van, amelynek kopása spontán meggyullad a levegőben, mint egy öngyújtó kovakője. Az eljárás nagyon hasonlít a kőkorszaki módszerre, amely szerint a tűz kovakővel és tapossal készül, a magnézium pedig a taposó szerepet tölti be. Először a forgácsot késsel kaparják le a magnéziumtömbről, és a tényleges üzemanyagra vagy alá helyezik. Ezután a „kovakő” hátuljának kaparásával (pl. A kés hátával) szikrák keletkeznek a lehető legközelebb a magnézium-forgácshoz, hogy meggyújtsák őket.

Magnéziumötvözetek

A magnézium öntvények egyéb lehetséges felhasználási lehetőségei a technikai fejlődés során felajánlották magukat, részben a háború miatt, részben konstruktívan előrelátva, ugyanakkor optimalizálva az ötvözeteket. Az Mg-Al, Mg-Mn, Mg-Si, Mg-Zn és végül Mg-Al-Zn ötvözeteket magnézium alapú anyagként fejlesztették ki.

A VW Beetle sebességváltó házát milliókban öntötték egy Mg-Si ötvözetből. Ma a magnéziumötvözeteket nem csak a tömegmegtakarításra használják, hanem a nagy csillapítás is jellemzi őket. Rezgésnek kitéve ez a rezgés és a zajkibocsátás csökkenéséhez vezet. Emiatt a magnéziumötvözetek is érdekes anyagokká váltak a motorépítésben és általában az autóépítésben. A motor alkatrészei nemcsak magnéziumötvözetből készülnek, hanem a hibrid eljárást/hibrid öntést is egyre inkább használják a motorblokkok öntésére (lásd még a BMW N52-et).

A présöntési/présöntési eljárásban (lásd még a présöntés alatt) sok, még nagy, vékony falú alkatrész is előállítható a végleges méreteihez közel, és költséges utófeldolgozás nélkül, pl. B. felnik, profilok, házak, ajtók, motorháztetők, csomagtérfedelek, kézifékkarok és mások. Az Mg-Al-Zn ötvözetekből készült alkatrészeket nemcsak az autóiparban használják, hanem a gépgyártásban is.

A könnyű konstrukció felé tett erőfeszítések még könnyebb magnéziumötvözetekhez vezettek lítium hozzáadásával a 20. század végén.

Magnézium anyagok az orvostudományban

A legújabb kutatások a magnézium anyagok, mint felszívódó implantátumanyagok (pl. Sztentek) magas fejlesztési potenciálját ígérik az emberi test számára. A magnézium anyagokat használat közben meg kell védeni az érintkezési korróziótól. A normál légköri hatásokkal szembeni korrózióállóság azonban jó. A kontaktkorróziós viselkedés döntő előnyt jelentene, ha implantátumként korlátozott ideig használnák, mivel egy bizonyos idő után biztonságosan feloldódik. Ez kiküszöböli az implantátumok eltávolításának kockázatát és költségeit.

trágya

A szántó és gyepterületek meszezésénél a magnéziumot magnézium-oxid vagy magnézium-karbonát formájában használják fel, hogy a növények visszavezessék a magnéziumot a talajba. Ezenkívül megemelkedik a talaj pH-értéke és javul a további tápanyagok elérhetősége. A magnéziumvegyületet általában a mésszel együtt használják komplex műtrágyaként, amely magnéziumot és kalciumot tartalmaz. [12] Az Mg3 (PO4) 2 magnézium-foszfát (Trimagnézium-foszfát) Összetett műtrágyaként [13] és magnézium-nitrátot [14] használnak.

fiziológia

Mivel a magnézium nélkülözhetetlen minden organizmus számára, ez az egyik nélkülözhetetlen anyag. Ezért a magnéziumot minden nap elegendő mennyiségben kell a szervezetbe juttatni a magnéziumhiány megelőzése érdekében. A magnézium különböző mennyiségekben található minden ételben, és az ivóvízben is. A magnézium felszívódása a vékonybél felső részében történik.

A növények zöld levelei, a klorofill körülbelül 2% magnéziumot tartalmaznak. Ott képezi a klorofill központi atomját. A növények etiolátosak, valamint fényhiányosak, magnéziumhiányosak.

Egy felnőtt teste körülbelül 20 g magnéziumot tartalmaz (összehasonlításképpen: 1000 g kalciumot). A vérplazmában a magnézium 40% -a kötődik a fehérjékhez; a normál szérumszint 0,8–1,1 mmol/l. A magnézium mintegy 300 enzimreakcióban vesz részt enzimkomponensként vagy koenzimként, és a szabad Mg-ionok is befolyásolják a sejtmembránokban rejlő potenciált. A Mg-ionok az immunrendszer második hírvivőjeként működnek. Stabilizálják az ingerlõ izom- és idegsejtek, valamint az autonóm idegrendszer sejtjeinek nyugalmi potenciálját. A magnéziumhiány nyugtalanságot, idegességet, ingerlékenységet, fejfájást, koncentrációhiányt, fáradtságot, általános gyengeséget, szívritmuszavarokat és izomgörcsöket vált ki. A psziché és az anyagcsere területén feltételezzük, hogy a depressziót és a skizofrén pszichózisokat súlyosbítja a magnéziumhiány. A hiány szívinfarktushoz is vezethet. [15] A magnéziumfelesleg a vérben előfordulhat a túlzott bevitel és a vese diszfunkciója miatt, és az idegrendszer és a szív zavaraihoz vezet.

A szükséges körülbelül 300 mg-os napi adag általában kiegyensúlyozott étrenddel érhető el az alább felsorolt ​​ételekkel. A megnövekedett igény kielégíthető étrend-kiegészítőkkel vagy gyógyszerekkel. Enyhe magnéziumhiány fordulhat elő súlyos betegségek, terhesség vagy versenysport során. Súlyos hiányosságok lehetnek veseműködési zavarok, hosszú távú hasmenés, krónikus bélgyulladás, rosszul kontrollált diabetes mellitus, kortikoszteroidok és bizonyos diuretikumok vagy az alkoholizmus alultápláltsága miatt. [16]

A magnéziumsókat, például a citrátot, a glükonátot, az aszpartátot és az aszpartát-hidrokloridot gyógyszerként engedélyezik Németországban, napi 100–400 mg-os adagokban a hiányosságok és a neuromuszkuláris rendellenességek, például izomgörcsök, migrén vagy terhességi szövődmények ellen. A magnézium felszívódik a belekben, és a vesén keresztül ürül. Mellékhatások a gyomor-bélrendszeri panaszok és hasmenés, túladagolás esetén fáradtság és lassú pulzus is. Ellenjavallatok a veseműködési zavarok és bizonyos szívritmuszavarok.

A magnéziumsókat az alternatív gyógyászatban használják, lásd még: Orthomolecular Medicine; Schuessler-sók. A magnézium-szulfátot ("Epsom-só") korábban hashajtóként alkalmazták.

Ha a magnézium-kiegészítőket orálisan (tabletták, rágható vagy pasztillák, folyadékban oldandó granulátumok) szedik, az adagolás fontos. Különböző tanulmányok [17] arra a következtetésre jutottak, hogy 120 mg bevételekor körülbelül 35% felszívódik, de csak körülbelül 18%, ha teljes napi 360 mg-os dózist szednek. A gyógyszerekben manapság általánosan alkalmazott vegyületek formája lényegtelen a szervezetben történő felszívódás szempontjából, mivel farmakológiailag, biológiailag és klinikailag egyenértékűek. A szerves sókat, például a magnézium-aszpartátot vagy a magnézium-citrátot a szervezet általában gyorsabban felszívja, mint a szervetlen vegyületeket. [18]

Étel

A fő szerzőket nem tájékoztatták. Kérjük, értesítse őket!

A magnézium vegyületként számos ételben megtalálható, különösen a

• Teljes kiőrlésű termékek (például teljes kiőrlésű kenyér, rizs, kukoricapehely, teljes kiőrlésű tészta)
• Ásványvíz, különösen gyógyvíz
• Megfelelő vízkeménységű csapvíz
• máj
• baromfi
• hal
• Tökmag, napraforgómag
• csokoládé
• Diófélék
  • Kesu dió
• Földimogyoró
• Krumpli
• zöldségek
  • Spenót levelek
  • Karalábé
• Gyümölcsök
  • Puha gyümölcs
  • Narancs
  • Banán
• szezám
• Tej és tejtermékek
• zabpehely
• Répaszirup

Veszélyek és védintézkedések

Az elemi magnézium veszélyessége nagymértékben függ a hőmérséklettől és a részecskemérettől: a kompakt magnézium olvadáspont alatti hőmérsékleten ártalmatlan, míg a magnézium forgács és a por erősen tűzveszélyes. A nagy felület miatt ez utóbbi könnyen reagálhat a levegőben lévő oxigénnel. Nagyon finom magnéziumpor esetén fennáll az öngyulladás veszélye; A levegő-por keverékek még robbanékonyak is. A flegmatizálás kockázatcsökkentő kezelés magnézium- és fémporok feldolgozásakor. Az olvadt magnézium szintén öngyullad a levegőben. A finomszemcsés vagy melegített magnézium sok más anyaggal is reagál, például vízzel és más oxigéntartalmú vegyületekkel. A magnézium megolvadása ezért állandó védelmet igényel a légköri oxigén bejutása ellen. A gyakorlatban ez úgy történik, hogy az olvadékot magnézium-kloridban gazdag szerekkel borítják be. A kén-hexafluorid oxidációs védelemként is alkalmazható. A múltban szokásos elemi kénnel való bevonást már nem gyakorolják a keletkező kén-dioxid okozta súlyos kellemetlenségek miatt.

Akár 3000 ° C körüli hőmérséklet fordul elő magnéziumtüzekben. Semmilyen körülmények között nem szabad olyan általános tűzoltószereket használni, mint a víz, szén-dioxid, hab vagy nitrogén, mivel a magnézium hevesen reagál ezekkel. Ha a víz magnézium-tűzzel érintkezik, akkor fennáll az oxihidrogén-reakció akut kockázata.

Az olvadék tüzének (fémtüzének) oltási elve a megfulladása, vagyis az oxigén gyors kiszorítása. A legegyszerűbb esetben száraz homokkal történő bevonással, különben takaró só alkalmazásával a magnézium megolvad. A D tűzosztályú oltóporok, a magnézium-oxid por (Magnesia usta/égett magnézia) és szükség esetén száraz rozsdamentes szürke öntöttvas forgácsok is alkalmasak,

A magnézium használatakor szigorúan be kell tartani az összes megadott biztonsági utasítást. Semmilyen körülmények között nem keletkezhet robbanásveszélyes légkör (magnéziumpor, hidrogén, aeroszolok és gyúlékony hűtő kenőanyagok gőzei). A szokásos munkavédelmi intézkedéseket, például a gyújtóforrások elkerülését, szintén be kell tartani.

bizonyíték

A magnézium kimutatásának legjobb módja a Magneson II, a titán sárga vagy a quinalizarin.

A Magneson II (4- (4-nitro-fenil-azo) -1-naftol) kimutatásához az eredeti anyagot vízben oldjuk és lúgosítjuk. Ezután néhány csepp Magneson II azoszínezék oldatát adjuk hozzá. Ha magnéziumionok vannak jelen, akkor sötétkék színű lakk jön létre. Egyéb alkáliföldfémeket először csapadékkal kell eltávolítani karbonátként.

Titánsárgával (tiazol sárga G) történő kimutatáshoz az eredeti anyagot vízben oldjuk és megsavanyítjuk. Ezután összekeverjük egy csepp titánsárga oldattal, és híg nátrium-hidroxid-oldattal meglúgosítjuk. Ha magnézium van jelen, halványvörös csapadék képződik. A nikkel, a cink, a mangán és a kobaltionok zavarják ezt a detektálást, és azokat előzetesen szulfidként kell kicsapni.

A kvinalizarinnal történő kimutatáshoz a savas mintaoldatot összekeverjük két csepp festékoldattal. Ezután híg nátrium-hidroxid-oldatot adunk hozzá, amíg a reakció meg nem lúgos. A kék szín vagy a csapadék magnéziumot jelez.

A foszfát-sóoldatokkal képződött csapadék képződhet a magnézium-sók kimutatási reakciójaként is. A nehézfémmentes mintaoldatot, amelyet pH = 8-9-re pufferolunk ammóniával és ammónium-kloriddal, dinátrium-hidrogén-foszfát-oldattal elegyítjük. Az MgNH4PO4 magnézium-ammónium-foszfát által okozott fehér, savban oldódó felhőzet magnéziumionokat jelez:

$ \ mathrm + NH_4 ^ + + PO_4 ^ \ \ rightarrow \ MgNH_4PO_4 \ lefelé> $

Az ammóniaoldatból az Mg 2+ oxinnal, mint rosszul oldódó sárga-zöldes vegyülettel is kimutatható. Ez a bizonyíték alkalmas a kationelválasztási folyamatra.

---