Где используется магний. Свойства и область применения чистого магния

На вопрос Где используется МАГНИЙ? заданный автором Лерка)) лучший ответ это МАГНИЙ (Magnesium) Mg, химический элемент 2-й (IIa) группы Периодической системы. Атомный номер 12, относительная атомная масса 24,305. Природный магний состоит из трех природных изотопов 24Mg (78,60%), 25Mg (10,11%) и 26Mg (11,29%). Степень окисления +2, очень редко +1.
Распространение магния в природе и его промышленное извлечение.Магний есть в кристаллических горных породах в виде нерастворимых карбонатов или сульфатов, а также (в менее доступной форме) в виде силикатов. Оценка его общего содержания существенно зависит от используемой геохимической модели, в частности, от весовых отношений вулканических и осадочных горных пород. Сейчас используются значения от 2 до 13,3%. Возможно, наиболее приемлемым является значение 2,76%, которое по распространенности ставит магний шестым после кальция (4,66%) перед натрием (2,27%) и калием (1,84%).
Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического магния. Магний - серебристо-белый блестящий металл, сравнительно мягкий, пластичный и ковкий. Его прочность и твердость минимальны по распространенности для литых образцов, выше - для прессованных.
В обычных условиях магний устойчив к окислению за счет образования прочной оксидной пленки. Вместе с тем он активно реагирует с большинством неметаллов, особенно при нагревании. Магний воспламеняется в присутствии галогенов (при наличии влаги), образуя соответствующие галогениды, и горит ослепительно ярким пламенем на воздухе
Магний - самый легкий конструкционный материал, используемый в промышленных масштабах. Его плотность (1,7 г см-3) составляет менее двух третей плотности алюминия. Сплавы магния весят вчетверо меньше стали. Кроме того, магний прекрасно обрабатывается и может быть отлит и переделан любыми стандартными методами металлообработки (прокатка, штамповка, волочение, ковка, сварка, пайка, клепка). Поэтому его основная область применения - в качестве легкого конструкционного металла.

Ответ от Валентина Базанова [гуру]
я знаю что в салюте он применяется

Ответ от OlGosh [гуру]
Мне кажется, в сварке должен применяться, для повышения температуры.

Ответ от Ilya O. Volkov [гуру]
В виде сплавов с другими металлами (в первую очередь, с алюминием) -- в самолётах в качестве конструкционного материала (лёгкий и прочный).

Ответ от Анатолий Горный [гуру]
Мы в детстве из него салюты делали!Напилишь его в стружку,разогреешь и каааак бросишь об стенку!Суппер!

Ответ от ! VS [гуру]
В авиации, в частности в тормозных барабанах на колёсах самолёта.
Ещё он используется как легирующий элемент в металлургической промышленности.

Ответ от Jeka [гуру]
Всё о нём это используется в лекарствах например, в изготовлении взрывпакетов, раньше при фотографировании для вспышки!!!

Ответ от Jef [гуру]
В клапанах ЗИЛовских моторов при СССР был чистый магний для лучшего теплоотвода. Сейчас это дорого. Применяется в авиастроении как компоненит сплавов. В чистом виде очень редко. Хороший металл, в детстве в школьный унитаз бросали - разрывало как ромашку

Ответ от Андрей Лубенец [гуру]
Магний, Mg, горючий серебристо-белый металл. Ат. масса 24,32; плотн. 1740 кг/м3; т. плавл. 651 °С; т. кип. 1107 °С; тепл. crop, до MgO -25 104 кДж/кг. На воздухе способен воспламеняться; во влажной среде сгорает со взрывом. Т. гор. 2800 °С; т. само¬воспл.: компактного металла 650 °С, стружки 510 "С, пыли 420- 440 °С; нижн. конц. предел распр. пл. 10-20 г/м3; макс. давл. взрыва 670 кПа; скорость нарастания давл.: средн. 6,8 МПа/с, макс. 12,3 МПа/с; мин. энергия зажигания 20 мДж; скорость горения слоя стружки по поверхности 3-Ю3 м/с; МВСК 3% (об.) для горения аэровзвеси, 9% (об.) для горения стружки; при предва¬рительном подогреве стружки до 600 °С МВСК 2,5% (об.). Горит в атмосфере диоксида углерода, т. самовоспл. 715 °С. В атмосфере чистого сухого азота магний не воспламеняется. При т-ре более 400 °С пыль и порошок энергично взаимодействуют с азотом, выделяя тепло. Поэтому атмосфера азота не может считаться инерт¬ной. Даже в атмосфере аргона, содержащей 0,5% кислорода,
443
магний может воспламеняться с повышением давления до 255 кПа. Средства тушения: фторид кальция, смесь хлоридов и фторидов щелочных и щелочноземельных металлов, сухой песок. Для тушения небольших пожаров пригодны полевой шпат, карбонат натрия, бура, инфузорная земля, борная кислота; необходимо покрывать горящий металл сплошным слоем толщиной не менее 1,5 см .
МагнкЯ фосфорнокислый двузамещенный, MgHPO4-3H2O, него¬рючий белый порошок .
Магний фосфорнокислый трехзамещенный, Mg3(PC4)2, негорю¬чий белый порошок .
Магк^й кальций-кремний, горючее вещество. Состав, % (масс): магний 20, кальций 25, кремний 50, железо 4. Дисперсность образца 42 мкм. Т. самовоспл. 670 °С; нижн. конц. предел распр. пл. 125 г/м3; макс. давл. взрыва 1 МПа; макс, скорость нарастания давл. 21,7 МПа/с . С

Препараты магния: свойства, когда показаны, противопоказания, виды и применение

Важнейший макроэлемент, без него невозможны большинство биохимических реакций, происходящих в организме человека. В переводе с латинского «магний» означает великий, а это указывает на его незаменимость для нормального функционирования органов и систем.

Препараты магния в последние годы стали широко применяться не только для лечения болезней сердца, нервной системы, пищеварения, при судорогах в ногах, но и для профилактики самых разных заболеваний, улучшения самочувствия, снижения нервозности и повышения стрессоустойчивости.

Практически каждая биохимическая реакция подконтрольна магнию, без него не обходится синтез белков, липидов и углеводов, он входит в состав ферментов, участвует в проведении нервных импульсов, регулирует сосудистый тонус и тонус мышц. Магний оказывает успокоительное действие на нервную систему, препятствует возникновению судорог, снижает выраженность аллергических и воспалительных реакций, способствует правильной работе системы гемостаза и иммунитета.

рисунок: продукты, богатые магнием (мг/100 г)

Основной источник макроэлемента - продукты питания, и при сбалансированной диете его поступает обычно достаточно , однако физические нагрузки, стрессы, переутомление, слишком активный образ жизни могут вызвать повышение в нем потребности, которую сложно «покрыть» питанием.

Исследования ученых показывают, что едва ли не половина населения Земли испытывает дефицит магния разной степени, что неизбежно отражается на общем состоянии здоровья, трудоспособности, устойчивости к инфекциям, а при тяжелой нехватке элемента возникают серьезные заболевания.

Эти данные подтолкнули к созданию препаратов на основе магния, где последний связан с органическими или неорганическими кислотами, другими минералами или витаминами, в частности, группы В. Разобраться в списке предлагаемых на сегодняшний день лекарств для магниевого дефицита не так просто, а выбрать подходящий, эффективный и доступный по цене - еще сложнее.

На помощь пациентам приходят специалисты, которые предлагают подробные инструкции по тем или иным препаратам, и интернет, наводненный самыми разными сведениями, подчас от людей, не обладающих специальными знаниями в области медицины и биохимии. Если вопрос приема магния стал, как говорится, ребром, то выбор и свое здоровье лучше доверить грамотному врачу, который сможет порекомендовать правильный препарат и нужную дозировку с учетом противопоказаний, которые, кстати говоря, тоже имеются.

Когда и зачем назначаются препараты магния?

Некоторые ситуации или заболевания способны увеличить потребность в витаминах и минералах, и дефицит способен проявиться даже в том случае, когда питание более чем полноценное. К таковым относятся:

Хирургические вмешательства;
Сахарный диабет;
Патология пищеварительной системы, особенно, с кровоточивостью, спазмами;
Лечение цитостатиками, препаратами с антацидными свойствами;
Злоупотребление слабительными и диуретиками;
Применение гормональных контрацептивов;
Сильная потливость;
Алкоголизм;
Частые или хронические стрессы.

Поводом к назначению препаратов магния могут стать:

Доказанный посредством биохимического анализа крови недостаток магния, даже если симптомов как таковых еще нет;
Симптоматика магниевого дефицита - нервозность, повышенная нервная возбудимость, спазмы органов пищеварения, тахикардия, слабость, мышечные судороги и покалывание в мышцах;
Патология сердца (при аритмии, инфаркте миокарда);
Артериальная гипертензия;
Судорожный синдром, эпилепсия (для детей тоже);
Беременность, особенно, в случае повышенного тонуса матки или угрозы выкидыша, при гестозе;
В качестве слабительного - внутрь при запорах;
Воспалительные изменения желчевыводящих путей;
Отравления тяжелыми металлами, барием.

Как видно, показания к использованию препаратов Mg довольно разнообразны, что еще раз показывает значимость элемента и его участие во многих биохимических процессах. Считается, что передозировка при приеме магний-содержащих средств практически не возникает, ведь большинство принимаемых внутрь лекарств содержит значительно меньшую суточной дозу макроэлемента, однако передозировка всё же возможна и имеет характерные признаки:

Исчезновение коленного рефлекса - самый частый и наиболее рано проявляющийся признак избытка магния;
Изменения на ЭКГ - урежение ритма сердца, расширение желудочкового комплекса, что свидетельствует о замедлении проведения импульсов;
При сильном превышении нормы магния в крови появляются тошнота и рвота, развивается гипотония, пропадают глубокие рефлексы с сухожилий, начинает двоиться в глазах, нарушается речь;
При тяжелой гипермагниемии угнетается дыхательный центр, резко замедляется проводимость в миокарде, что влечет остановку сердца и гибель пациента.

Перед тем, как начать применение любого препарата, содержащего магний, нужно изучить перечень противопоказаний, хотя вряд ли стоит самостоятельно назначать себе лечение, не посоветовавшись с врачом. К противопоказаниям относятся:

Повышенная индивидуальная чувствительность к любой составляющей лекарства;
Глубокая почечная недостаточность;
Фенилкетонурия и некоторые наследственные обменные синдромы;
Детский возраст до 6 лет (относительное противопоказание);
Миастения;
Обезвоживание, сильная потливость;
Кишечная непроходимость, острые воспалительные изменения в кишечнике, кровотечение - при пероральном применении магния сульфата;
Редкий пульс, предсердно-желудочковые блокады сердца.

Обзор магний-содержащих препаратов и особенности их приема

Перед тем, как начинать лечение или профилактику магниевого дефицита, важно узнать правила приема этих средств:

Так, комбинация магния с витамином В6 считается очень удачной, поскольку эти вещества взаимно усиливают свою эффективность, а витамин улучшает всасываемость макроэлемента, сохраняет его внутриклеточную концентрацию и обеспечивает лучший терапевтический результат.
Учитывая общие пути всасывания в кишечнике, магний не советуют употреблять одновременно с препаратами кальция и железом. В этом случае будет одинаково низкий эффект и от магния, и от кальция с железом. При необходимости такого комплексного лечения врач пропишет, как лучше разграничить приемы препаратов между собой и какие промежутки между приемами лучше соблюдать.
Препараты магния не стоит пить натощак или между приемами пищи, так как это может спровоцировать боль в животе и расстройство стула. Запивать их нужно водой, а не молоком.

Средства с магнием выпускаются в таблетках, ампулах для внутривенного или внутримышечного введения, в виде порошка для приема внутрь. Конкретная лекарственная форма определяется показаниями к лечению. Для длительного применения обычно назначаются таблетки, в острых случаях вроде гипертонического криза будет использован раствор, а при проблемах с пищеварением, перед манипуляциями на органах живота - порошок.

Аптеки предлагают довольно широкий список лекарств с магнием в виде основного компонента, а также в сочетании с витамином В6 или калием. Они различны не только по биодоступности, составу, дозировке, но и по цене, что тоже считается значимым фактором выбора. В данном случае, цена нередко означает качество и эффективность препарата, о чем могут рассказать пациенты, испробовавшие лекарства разного состава от разных производителей.

Биодоступность, то есть уровень усвояемости и, соответственно, эффективности, зависит от состава препарата и того элемента или вещества, с которым в нем магний связан. К примеру, есть неорганические соли магния - сульфат, хлорид, а также оксиды и гидроокиси. К органическим относят цитрат, лактат, глюконат магния, соединения с салициловой и аскорбиновой кислотами и другие.

Информация касательно всасываемости органических и неорганических соединений магния разнится и даже противоречива. Так, некоторые исследователи опровергают распространенную точку зрения, согласно которой органические соли всасываются лучше, приводя весомые аргументы, поэтому и опираться при выборе на состав нужно далеко не всегда. К примеру, самым плохо усваиваемым считается магния сульфат, однако он позволяет успешно бороться с запорами при приеме внутрь и гипертоническими кризами при инъекциях.

Критериями выбора лучших препаратов магния зачастую становятся производитель, состав и концентрация макроэлемента в таблетке, цена. Фирма-производитель важна с той позиции, что от нее зависит качество сырья, безопасность лекарства и его биодоступность, поэтому к воспринимаемым многими пациентами в качестве рекламного хода рекомендациям касательно конкретной фирмы все же стоит прислушиваться.

Далеко не каждый из нас задумывается над тем, что дозировка, указанная на упаковке, вовсе не означает содержание в таблетке чистого магния. Некоторые производители честно указывают эту цифру, другие - нет, и тогда покупателю стоит самостоятельно ее посчитать, вспомнив курс школьной химии и уточнив суточную потребность в макроэлементе.

Органические соли магния считаются довольно эффективными и обладающими дополнительным положительным влиянием на организм. В их числе:

Цитрат магния - производное лимонной кислоты - обладает высокой биодоступностью, может улучшать метаболизм в целом за счет активации дыхательных процессов и производства энергии в клетках;
Малат магния - соль яблочной кислоты - также может похвастаться высокой доступностью для клеток, положительным влиянием на клеточное дыхание и обмен веществ;
Аспартат магния - соль аспарагиновой кислоты - биодоступность хорошая, а аспарагиновая кислота принимает активное участие в азотистом обмене;
Магния оротат - препарат с хорошей биологической доступностью, оротовая кислота улучшает обменные процессы и рост;
Лактат магния - производное молочной кислоты с хорошей биодоступностью.

К неорганическим веществам на основе Mg относятся сульфат (соль серной кислоты) и оксид металла. Сульфат используется в виде порошка как средство от запоров и для очищения кишечника перед операциями и исследованиями, при внутривенном или внутримышечном введении оказывает гипотензивное действие. Не применяется для устранения дефицита макроэлемента. Оксид магния совсем плохо всасывается, однако вполне эффективен при борьбе с запором.

Препараты, содержащие магний и кальций одновременно, не могут оказать должного эффекта из-за того, что вместе эти металлы не всасываются, поэтому целесообразность их применения вызывает сомнения. Если нужно восполнить дефицит и того, и другого, то лучше использовать элементы по отдельности и пить их в разное время.

Относительно новыми считаются так называемые хелатные соединения магния, которые производятся за рубежом, в частности, в США. Такой магний обладает высокой доступностью для организма, но и отличается высокой стоимостью препаратов, так как создать такое соединение под силу не каждому фармацевтическому производству.

Многие посетители аптек стараются с экономить на лекарствах, выбирая отечественные дешевые аналоги или препараты-дженерики вместо оригинальных импортных лекарств. Рассчитывая количество таблеток французского или американского производства, которые предстоит принять на курс лечения, вырисовывается внушительная сумма, которую придется потратить на препарат. Финансовая сторона вопроса нередко становится решающей при выборе.

Вместе с тем, высокая цена - это не только следствие рекламных кампаний, достойной зарплаты работников фармпроизводства, известного в мире названия фирмы-производителя и т. д. За высокой ценой скрываются проведенные клинические испытания, высокая точность дозирования, безопасное сырье для производства лекарств. И мало кто сможет отрицать, что эффекты, в том числе побочные, иногда сильно отличаются для дешевых аналогов и оригинальных препаратов известных фирм.

Сернокислая магнезия (сульфат магния)

Одним из наиболее «старых» средств, содержащих магний, считают магния сульфат в порошке и ампулах. Порошки по 10 и 20 граммов применяются исключительно внутрь и обладают желчегонным и слабительным действием. Кроме того, его можно использовать как противоядие при интоксикации солями тяжелых металлов.

Действие препарата сохраняется до 6 ч., а начало эффекта наступает уже спустя полчаса после приема. Поводом к назначению может стать запор, воспаление желчного пузыря и желчевыводящих путей, а также случаи, когда необходимо подготовить органы пищеварения к зондированию или другим манипуляциям.

Как слабительное сернокислую магнезию употребляют на ночь или за полчаса до еды, растворив в половине стакана теплой воды. При хронических запорах можно делать клизмы с магнезией. С целью получения желчегонного эффекта применяют по столовой ложке растворенной магнезии трижды в день. При зондировании 12-перстной кишки средство вводят через зонд.

Побочные эффекты возникают редко и связаны чаще с дискомфортом в животе, обострением воспалительных процессов в органах пищеварения, нарушениями электролитного баланса. В тяжелых случаях не исключена брадикардия, гипотония, одышка и рвота. Для исключения побочных реакция препарат нельзя принимать постоянно и систематически, а также для возмещения магниевого дефицита ввиду неэффективности.

Магнезия сернокислая не совместима с кальций-содержащими препаратами, этиловым спиртом в больших количествах, некоторыми антибиотиками и гормонами, производными салициловой кислоты.

В отличие от порошка, сернокислая магнезия в ампулах может быть использована для ликвидации магниевого дефицита или его предупреждения у пациентов на парентеральном питании, а также принимающих контрацептивы, некоторые виды мочегонных, при сильной потливости.

При оказании скорой и неотложной помощи ее используют для восстановления ритма сердца, профилактики аритмии при инфаркте, лечения гипертонических кризов, судорог, поздних гестозов беременных, интоксикаций тяжелыми металлами.

Курсами внутривенно капельно ее назначают при угрозе прерывания беременности, повышенном тонусе матки, но только в условиях стационара. Введение осуществляют очень медленно, с использованием специальных аппаратов, позволяющих установить необходимое число капель магнезии в минуту. Несмотря на относительную безопасность этого препарата магния, беременным он назначается с осторожностью, а кормящим мамам на период лечения следует прекратить кормление.

Введение сернокислой магнезии должно осуществляться медленно, чтобы избежать нежелательных эффектов в виде чувства жара, приливов, головокружения. При попадании в мышцу препарат оказывается болезненным. Внутривенное применение осуществляется при лежачем положении пациента, и капельница может «затянуться» на часы.

Для детей показаниями к назначению магния сульфата может стать судорожный синдром, в том числе - на фоне гломерулонефрита. При этом лечение начинают с 20-40 мг на килограмм массы тела внутримышечно. На первом году жизни малыша препарат назначают с осторожностью и только под контролем уровня магния в крови и рефлексов сухожилий.

При передозировке магнезии бывает угнетение дыхательного центра и сердечной деятельности. В роли антидота выступает хлористый кальций, вводимый в вену. При расстройстве работы легких налаживают искусственную вентиляцию, по показаниям проводят гемодиализ и назначают симптоматическое лечение.

Магний с витамином В6

Пожалуй, лучшими препаратами из доступных широкому кругу потребителей считаются сочетания Mg с витамином B6. В частности, широко известен в РФ и хорошо себя зарекомендовал Магне B6 французской фирмы Sanofi. Этот оригинальный, но сравнительно дорогой препарат содержит органическую соль магния (лактат) и витамин В6, масса ионизированного магния составляет 48 мг на одну таблетку. В ампулах вес чистого магния составляет сто милиграммов.

Магний с В6 назначают при эмоциональной неустойчивости, раздражительности, тревожном синдроме, повышенной утомляемости, расстройствах сна. Тахикардия при отсутствии органического поражения органа тоже может говорить о необходимости лечения. Препарат применяют при судорогах в ногах и чувстве покалывания в мышцах, спазмах в животе.

Рекомендуемая продолжительность лечения - один месяц. Если за этот период не наступит улучшения, то от монотерапии следует перейти к применению средств из других групп либо приступить к поиску других возможных причин патологии.

Опыт применения Магне В6 у беременных женщин не показал никаких отрицательных влияний на растущий плод, поэтому он считается безопасным на любом сроке, однако кормящим мама нужно воздержаться от применения лекарства или отменить кормление.

Магний с витамином В6 назначают взрослым и детям, достигшим шестилетия. В день нужно выпить от 6 до 8 таблеток, во время еды и запивая большим стаканом воды. При появлении поноса, абдоминальных болей, аллергической реакции лечение прекращается.

Для профилактики и лечения легких форм магниевого дефицита назначаются таблетки, а в тяжелых случаях показано введение в вену раствора Mg лактата с витамином В6. Магне В6 форте содержит удвоенную дозу макроэлемента.

В списке аналогов «француза» - магнефар В6 , магвит , магнерот . Магнефар В6 производится польской компанией Биофарм, имеет сходные показания и противопоказания, однако доля чистого магния в таблетке несколько ниже, равно как и стоимость лекарства. Магвит - продукт завода «Минскинтеркапс», который ограничился указанием лишь концентрации цитрата магния в одной капсуле. Цена на магвит - более чем демократичная и почти в 10 раз ниже, нежели французского аналога.

Магний и сердце

Препаратами магния для сердца считаются панангин и аспаркам . Первый представляет собой смесь органических солей калия и Mg, влияющих на обменные процессы в сердечной мышце. Поводом к его назначению считаются сердечная недостаточность, инфаркт, расстройства ритма, плохая переносимость сердечных гликозидов. Ввиду низкого содержания магния в одной таблетке, для ликвидации магниевого дефицита препарат вряд ли показан.

Панангин выпускается в таблетках, которые можно купить без рецепта, и ампулах, реализуемых только по рецепту врача. Таблетки принимаются трижды в сутки по 1-2 штуки, после еды, длительность лечения устанавливает врач. В вену панангин вводят медленно, разводя раствором глюкозы.

В списке препаратов магния - всем известный аспаркам, уже многие годы назначаемый пациентам кардиологического профиля. В составе он содержит калиевую и магниевую соли аспарагиновой кислоты. В показаниях к лечению значатся дефицит макроэлементов в организме, комплексная терапия ишемии сердца, нарушения ритма, профилактика отравления сердечными гликозидами.

Аспаркам применяют по 2 таблетки трижды в день с лечебной целью и одну - для профилактики. Продолжительность лечения устанавливает врач. При передозировке появляются признаки гипермагни- и гиперкалиемии - гипотония, покраснение лица, брадикардия и т. д.

Хелатные формы

В России пока распространен преимущественно Mg хелат от NSP (США), фирма-производитель оснащена собственной лабораторией с высокими стандартами качества и имеет документы, подтверждающие это самое качество препаратов. Для производства лекарств используется растительное сырье, а магний выпускается в виде хелатных соединений. Препарат реализуется как биологическая добавка к пище.

Итак, мы рассмотрели лишь наиболее популярные препараты, содержащие в своем составе магний. Выбор остается за покупателем, но нужно помнить, что копеечная цена может обернуться приемом бесполезных лекарств, а аналоги (дженерики) известных препаратов могут нести более высокий риск негативных последствий и побочных эффектов при более низкой эффективности.

При покупке препаратов магния в аптеке нужно не слепо следовать рекламе или выбирать аналог подешевле, а руководствоваться мнением врача и официальными данными о безопасности и биодоступности конкретного лекарства. В ряде случаев может понадобиться лабораторный контроль электролитного обмена, позволяющий вовремя обнаружить превышение нормальной концентрации как магния, так и калия в организме.

Особую осторожность нужно соблюдать при покупке БАДов, содержащих макроэлементы, поскольку ни точной информации о содержании ионов магния, ни списка побочных эффектов и противопоказаний может не оказаться, а это значит, что их прием может быть чреват различными расстройствами.

Видео: дефицит магния, питание, препараты

Магний применяют в виде металлических пластин при защите от коррозии морских судов и трубопроводов. Защитное действие магниевого «протектора» связано с тем, что из стальной конструкции и магниевого протектора (магний стоит в электрохимическом ряду напряжений левее, чем железо) создаётся электрическая цепь. Происходит разрушение магниевого протектора; основная же стальная часть конструкции при этом сохраняется. В металлургии магний используют как «раскислитель» - вещество, связывающее вредные примеси в расплаве железа. Добавка 0,5% магния в чугун сильно повышает ковкость чугуна и его сопротивление на разрыв. Используют магний и при изготовлении некоторых гальванических элементов.

Сплавы магния играют в технике очень важную роль. Существует целое семейство магниевых сплавов с общим названием «электрон». Основу их составляет магний в сочетании с алюминием (10%), цинком (до 5%), марганцем (1-2%). Малые добавки других металлов придают «электрону» различные ценные свойства. Но главным свойством всех видов «электронов» является их лёгкость (1,8 г/см 3) и прекрасные механические свойства. Их используют в тех отраслях техники, где особенно высоко ценится лёгкость: в самолёто- и ракетостроении. В последние годы созданы новые устойчивые на воздухе магниево-литиевые сплавы с совсем малой плотностью (1,35 г/см 3). Их использование в технике очень перспективно. Магниевые сплавы цены не только из-за своей лёгкости. Их теплоёмкость в 2-2,5 раза выше, чем у стали. Аппаратура из магниевых сплавов нагревается меньше стальной. Используют и сплав алюминия с большим содержанием магния (5-30%). Этот сплав «магналит» твёрже и прочнее алюминия, легче обрабатывается и полируется. Число металлов, с которыми магний образует сплавы, велико. Из диаграммы, иллюстрирующей правило Юм-Розери, ясна удивительная особенность магния не смешиваться в расплаве со своим близким по положению в таблице Менделеева соседом - бериллием. Из-за сильного различия межатомных расстояний не образует магний сплавов и с железом.

Среди кислородных соединений Mg нужно отметить оксид магния MgO, называемый также жжёной магнезией. Он применяется в изготовлении огнеупорных кирпичей, т.к. температура его плавления 2800 о С. Жжёная магнезия используется и в медицинской практике.

Интересны силикаты магния - тальк 3MgO*4SiO 2 *H 2 O и асбест CaO*MgO*4SiO 2 , обладающие высокой огнестойкостью. Асбест имеет волокнистое строение, поэтому его можно прясть и изготавливать из него спецодежду для работы при высоких температурах. Карбонаты и силикаты магния в воде нерастворимы.

Интерес к магнию и сплавам на его основе обусловлен, с одной стороны, сочетанием важных для практического использования свойств, а с другой стороны, большими сырьевыми ресурсами магния. Велика сфера использования магния и магниевых сплавов со специальными химическими свойствами, например в источниках тока и для протекторов при защите стальных сооружений от коррозии.

В СНГ, как и за рубежом, имеются большие запасы минерального сырья магния, удобные для его извлечения. Это месторождения твёрдых солей, содержащих магний, а также рассолы ряда соляных озёр. Кроме того, магний может извлекаться из морской воды. Таким образом для магния не стоит проблема истощения сырьевых ресурсов, которая приобретает всё большее значение для многих других, промышленно важных металлов. Хотя магний является одним из основных промышленных металлов, но объём его производства продолжает заметно уступать объёму производства алюминия и стали.

Определённую ориентировку в потребностях промышленности в магнии даёт рассмотрение его производства и потребления в развитых капиталистических и развивающихся странах. После второй мировой войны и вплоть до начала 70-х годов XX столетия в них наблюдался непрерывный рост производства и потребления магния, затем произошла его стабилизация. Крупнейшим производителем магния в капиталистических странах являются США, доля которых в общем производстве несколько больше 50%.

Конструкционные магниевые сплавы - это лишь одна, причём не самая большая по объёму область применения магния. Магний широко используется как химический реагент во многих металлургических процессах. В частности, он применяется в чёрной металлургии для обработки чугуна с целью десульфурации. В общем в последние годы имеется тенденция к расширению применения магния в качестве химического реагента. Значительное количество магния используется для получения титана, и надо искать пути повышения эффективности применения его в этих целях. Проявляется также значительный интерес к магнию и сплавам на его основе как аккумуляторам водорода.

Имеется определённая предубеждённость против магниевых сплавов со стороны потребителей в отношении их пожароопасности, низкой коррозионной стойкости, повышенной чувствительности к концентраторам напряжений. Эту предубеждённость следует преодолевать. В то же время следует продолжить работы, направленные на улучшение служебных характеристик магниевых сплавов, в частности на повышение их коррозийной стойкости.

Основные тенденции в развитии потребления магния в мире.

В последние годы за рубежом положение магния как одного из масштабных промышленных металлов упрочнилось: в 1980 году впервые в мирное время был превзойдён максимальный уровень производства магния военного 1943 года. Несмотря на отдельные спады, обусловленные общей неблагоприятной коньюктурой, потребление магния оставалось стабильным, хотя цены на него и выросли в 1,9 раза.

Самым крупным производителем и потребителем первичного магния за рубежом остаются США, но их доля в мировом потреблении за 1975-85гг сократилось с 51,7% до 41,5%. Норвегия и США - крупнейшие экспортёры магния: по 36-45 тыс. тонн в год. США являются также крупнейшим производителем магния из вторичного сырья.

Второе место по объёма потребления магния занимает Западная Европа (30%). Потребление магния в Японии оценивается на уровне 20-25 тыс. тонн в год, из которых 69% расходуется в производстве алюминиевых сплавов и высокопрочного чугуна, на отливки из магниевых сплавов - 4,9%.

Магний за рубежом используется во многих отраслях промышленности. Всё разнообразие направлений использования можно условно разделить на 3 группы:

Применение магния в производстве алюминиевых сплавов, в которых добавляют от 0,5% до 10% магния. Алюминиевые сплавы, содержащие магний, отличаются высокой удельной прочностью, коррозийной стойкостью и хорошо обрабатываются резанием.

Приготовление сплавов конструкционного назначения на основе магния. Содержание магния в таких сплавах 90-98%. Деформируемые магниевые сплавы и литые заготовки из них находят применение в ряде отраслей промышленности, прежде всего в аэрокосмической промышленности, далее идут военная и автомобильная.

Использование магния в качестве химического реагента в чёрной и цветной металлургии для восстановления Be, Ti, U, Zr, Hf и др.металлов, в химии (в основном в реакции Гриньяра), также в качестве расходуемых анодов для катодной защиты от коррозии стальных конструкций, подземных трубопроводов и резервуаров. Магний в этих процессах полностью расходуется. Лом и отходы не образуются, в отличии от первых двух групп, где он может повторно использоваться в виде вторичных сплавов.

В условиях дефицита магния также актуальной является задача более рационального использования имеющихся ресурсов металла, сокращение потерь его на всех этапах переработки и использования. Например, более эффективно может быть использован вторичный магниевый сплав типа МА9С6 для легирования алюминиевых сплавов взамен первичного металла. Предпочтительнее выглядит и прямое использование отходов из магниевых сплавов в виде брикетов стружки взамен чушкового металла, например, для десульфурации или модифицирования чугуна, производстве модификаторов типа железо-кремний-магний.

Использование магния в аппаратах космической и авиационной техники, автомобилестроении, различных агрегатах и ответственных приборах предъявляя особые требования к технологии производства литья из магниевых сплавов. Потребность народного хозяйства в магнии и магниевых сплавах значительно превышает возможность их производства. Это ставит перед металлургами, технологами и разработчиками новые проблемы повышения качества литья, использования лома и стружки, создание безотходных и малоотходных технологий производства. Обостряются вопросы экологии.

1.Неконструкционное применение магния.

Благодаря большому химическому сродству к кислороду магний способен отнимать его у многих оксидов, также как и хлор у хлоридов. На этом свойстве магния основана магниетермия, открытая Бекетовым как способ получения других металлов вытеснением их магнием из соединений. Она приобрела большое значение для современной металлургии. В качестве примера можно указать что магниетермия стала основным способом в производстве таких металлов, как бериллий и титан. С помощью магниетермии были получены такие трудновосстанавливаемые металлы, как ванадий, хром, цирконий и другие. Магний используется для рафинирования вторичного алюминия от примеси магния путем переплавки металла с жидкими хлоридными флюсами, содержащими криолит. В этом случае магний из металичес-кой фазы переходит в солевую в форме фтористого магния.

Большая химическая активность магния по отношению к кислороду позволяет применять его в качестве раскислителя в производстве стали и цветного литья, а также (в порошкообразном виде) для обезвоживания органических веществ (спирта, анилина и др.).

Важное значение в современной химической технологии получил синтез сложных веществ с помощью магнийорганических соединений. Таким путем был синтезирован, в частности, витамин А.

Высокий электроотрицательный электродный потенциал дал возможность с большим эффектом применять магний в качестве материала для анодов при катодной защите от коррозии стальных и железных сооружений, находящихся во влажном грунте.

Легкая воспламеняемость дисперсного магния и способность его гореть ослепительным белым пламенем долгое время использовалась в фотографии.

Магниевый порошок стали применять также в качестве высококалорийного горючего в современной ракетной технике.

Введение небольшого количества металлического магния в чугун позволило значительно улучшить его механические (в частности, пластические) свойства.

Глубокая очистка магния от примесей, достигнутая в последнее время, позволила использовать его в качестве одного из компонентов при синтезе полупроводниковых соединений.

2. Конструкционное применение магния.

Основное преимущество металлического магния – его легкость (магний – самый легкий из конструкционных металлов). Технически чистый магний обладает невы-сокой механической прочностью, однако введение в него в небольшом количестве других элементов (алюминия, цинка, марганца) может значительно улучшить его механические свойства почти без увеличения удельного веса. На основе этих свойств магния был создан знаменитый сплав “Электрон”, содержащий, помимо магния, 6% алюминия, 1% цинка и 0,5% марганца. (В настоящее время под техническим названием “электрон” понимаются вообще все сплавы, в которых магний является главной составной частью). Плотность этого сплава – 1,8 г/см3; прочность на разрыв – до 32 кГ/мм2; твердость по Бринелю – 40–55 кГ/мм2. Этот, а также многие другие сплавы на основе магния широко применялись в авиа- и автостроении. В последнее время, однако, оказалось, что эти сплавы резко изменяют свои механические свойства при повышении температуры, и они были признаны непригодными. В результате было создано множество новых сплавов, отличавшихся значительно лучшими механическими и антикоррозийными свойствами, а также повышенной жаропрочностью и способностью сохранять свои прочностные харатеристики при повышении температуры. В эти сплавы вводились небольшие добавки различных элементов – циркония, тория, цинка, серебра, меди, бериллия, титана и других. Подобного рода сплавы нашли широкое применение в авиации и ракетостроении.

Кроме того, было создано большое количество разнообразных сплавов, в которых магний не является главной составной частью. Важнейшим из таких сплавов является “магналий” – сплав алюминия с 5-30% магния. Магналий тверже и прочнее чистого алюминия, легче последнего обрабатывается и полируется.

Как “магналий”, так и “электрон” на воздухе покрываются защитной окисной пленкой, предохраняющей их от дальнейшего окисления.

Введение 0,05% Mg в чугун резко повышает его ковкость и сопротивление разрыву. Многие магниевые детали применяются в настоящее время в самых разных областях электротехники. Небольшой вес изделий, выполненных из магниевых сплавов, явился также важной причиной применения их для изготовления различных бытовых предметов и аппаратуры.

Магниевые детали очень хорошо поглощают вибрацию. Их удельная вибрационная прочность почти в 100 раз больше, чем у лучших алюминиевых сплавов, и в 20 раз больше, чем у легированной стали. Это очень важное свойство при создании разнообразных транспортных средств.

Магниевые сплавы превосходят сталь и алюминий по удельной жесткости и поэтому применяются для изготовления деталей, подвергающихся изгибающим нагрузкам (продольным и поперечным). Магниевые сплавы немагнитны, совершенно не дают искры при ударах и трении, легко обрабатываются резанием
(в 6-7 раз легче, чем сталь, в 2-2,5 раза – чем алюминий).

Магний и его сплавы обладают очень высокой хладостойкостью.

Долгое время считалось, что область возможного применения магния ограничивается его легкой воспламеняемостью. Действительно, небольшие кусочки магния воспламеняются на воздухе при температуре 550⁰С. Однако изделия из магния и магний в слитках неогнеопасны, так как магний имеет очень высокую теплопроводность и нагреваемый участок детали быстро распространяет тепло по всей детали. Были даже попытки применения магния для изготовления двигателей внутреннего сгорания; в испытаниях он хорошо выдерживал тепло, но оказался недостаточно стоек к агрессивному воздействию продуктов сгорания. Поэтому магниевые поршни используются редко, в основном в гоночных машинах и в технике специального назначения.

Основной недостаток магния – пониженная стойкость против коррозии.
Магний сравнительно устойчив в сухом атмосферном воздухе в дистиллированной воде, но быстро разрушается в воздухе, насыщенном водными парами и загрязненном примесями, в особенности сернистым газом.

Магний нестоек в очень многих веществах, так как является самым активным из конструкционных металлов. Его поверхностная активная пленка имеет пористую структуру и поэтому слабо защищает от коррозии.

Магний совершенно устойчив к плавиковой кислоте и другим соединениям фтора, так как при контакте с ним образуется слой MgF 2 – прочная сплошная пленка. На этом основано применение магния для изготовления тары и насосов для перекачки плавиковой кислоты.

Магний стоек и при контакте с другими галогенами, причем, в отличие от алюминия, он спокойно переносит сухой хлор и стремительно разрушается во влажном.

На стойкости магния в броме и йоде основано применение его для изготовления резервуаров для их хранения. Кроме того, он устойчив в бензине, керосине, смазочных маслах, жирах и т.п. и из него делают емкости для хранения нефти и нефтепродуктов и бензобаки. Поверхность магниевых сплавов защищают от коррозии нанесением слоев лака, пленкой более стойкого металла, либо электрохимической и химической обработкой, а иногда – нанесением слоев эмали.

Чем чище магний, тем он устойчивее к коррозии. Это связано с тем, что он вступает в электрохимическую реакцию с крупицами практически любых других элементов, которая разрушает из двух веществ более активное.
Особенно вредоносными являются примеси железа, никеля, меди, хрома, свинца, кобальта – они способствуют коррозии магния даже в очень небольших количествах: например, предельно допустимая концентрация железа в промышленно выпускаемом магнии составляет 0,01%, никеля – 0,0005%.

С другой стороны, такие элементы, как марганец, цирконий, цинк, титан улучшают коррозионную стойкость магния: при добавлении к магниевому сплаву нескольких девятых процентов титана коррозионная стойкость увеличивается в
3 раза.

Магний – это жизненно важный микроэлемент, щелочноземельный металл, без которого не обходятся основные этапы метаболизма. Обозначается символом Mg , латинское название Magnesium. Элемент открыт в 1755 году.

Метаболизм (или обмен веществ) является основой жизнедеятельности любого живого организма, представляет собой каскад химических реакций, которые обеспечивают организм необходимыми веществами, а также достаточным количеством энергии. В метаболизме участвуют витамины, микроэлементы, ферменты и множество других соединений. Магний участвует во многих биохимических реакциях и является одним из важнейших компонентов в регуляции большинства физиологических процессов. Без магния невозможна активация не менее трехсот ферментов, а также витаминов группы В. Магний принимает участие во всех видах обмена: углеводном, липидном и белковом. Этот микроэлемент необходим для поддержания электролитного баланса.

Особая роль принадлежит магнию в функционировании нервной и мышечной тканей, которые обладают спонтанной электрической активностью и проводимостью: магний в данном случае регулирует проницаемость клеточных мембран для других ионов и адекватную работу калий/натриевого насоса в них. Не последнюю роль играет магний в иммунологических процессах организма.

Магний участвует в терморегуляции организма, обмене кальция, натрия, аскорбиновой кислоты, фосфора, в синтезе фосфолипидов, оказывает сосудорасширяющее действие и препятствует агрегации эритроцитов. В организме магний активен в виде ионов Mg двухвалентного, так как только в такой форме он может образовывать соединения с органическими веществами и выполнять свои функции в биохимических процессах.

Потребность в магнии

Суточная потребность организма в магнии в среднем составляет около 400 мг . Для беременных женщин эта цифра возрастает до 450 мг .

Детям необходимо ежесуточное поступление 200 мг микроэлемента.

У спортсменов и людей, подвергающихся высокой физической нагрузке, потребность в магнии значительно возрастает – до 600 мг/сут , особенно во время длительных тренировок, в стрессовых ситуациях.

В организме микроэлемент распределяется в тканях органов и систем, при этом наибольшая концентрация его наблюдается в печени, в костях, в мышцах и в тканях центральной и периферической нервной системы. Попадает в организм с пищей, водой и солью. Выводится в основном кишечником и, в меньшей степени, почками.

Для определения содержания ионов магния в организме проводится анализ крови , взятой из локтевой вены с утра натощак, перед сдачей анализа необходимо воздержаться от приема солей магния не менее чем на трое суток. В норме этот показатель составляет: у взрослых от 0,66 ммоль/л до 1,07 ммоль/л (для категории 20-60 лет) и от 0,66 ммоль/л до 0,99 моль/л (для категории 60-90 лет), у детей от 0,70 ммоль/л до 0,95 ммоль/л (возраст 5 мес.-6 лет) и от 0,70 моль/л до 0,86 ммоль/л (6-9 лет).

Причиной повышения концентрации магния в плазме крови может послужить почечная недостаточность, надпочечниковая недостаточность и обезвоживание различного происхождения. Снижение концентрации наблюдается при остром панкреатите, недостаточном поступлении магния с пищей, во 2 и 3 триместре беременности, при дефиците витамина Д, а также при усиленной функции паращитовидных желез, алкоголизме.

Для поддержания нормального уровня магния в плазме крови организм берет его из так называемых «депо» - органов и тканей. Поэтому указанные показатели долгое время могут оставаться на должном уровне, то есть в пределах нормы, даже если в организм поступает недостаточное количество магния. Изменение нормальных показателей в плазме крови говорит о далеко зашедшем процессе.

Дефицит магния

О дефиците магния в организме могут сигнализировать ряд симптомов, выраженных в большей или меньшей степени. Нередко, несмотря на плохое самочувствие, люди не обращают внимания на их появление, списывая все на большую загруженность на работе и усталость. Нарушение сна, повышенная утомляемость, так называемый «синдром хронической усталости», снижение памяти, головокружение, головная боль, депрессия и плаксивость – все это может быть следствием недостаточного количества магния.

Со стороны сердечно-сосудистой системы это: аритмия , боль в грудной клетке . Со стороны ЖКТ: спастические боли в области желудка, поносы. Появляются «необъяснимые» боли в различных областях тела: деснах, конечностях, суставах. Судороги в икроножных мышцах, различные тики, тремор конечностей. Наблюдается повышенная ломкость ногтей и волос, сухость кожи, кариес. Длительно существующий дефицит магния значительно повышает риск развития сахарного диабета.

Женщины переносят дефицит магния хуже, чем мужчины. Это связано с различной физиологией мужчин и женщин. Женщинам магний необходим для нормальной менструальной и репродуктивной функции. В зависимости от фазы менструального цикла в женском организме колеблется концентрация магния. Достоверно известно, что симптомы предменструального синдрома (ПМС), а именно: раздражительность, увеличение веса, отечность, зябкость и другие многочисленные явления, связаны именно с дефицитом магния.

Избыток микроэлемента магния не менее вреден для здоровья. В большой концентрации магний тормозит усвоение организмом кальция (магний замещает его). При концентрации его в плазме крови 15-18 мг% вызывает наркоз. Признаки избытка магния в организме: общее угнетение нервной системы, сонливость и вялость. Также может возникнуть остеопороз, снижение артериального давления, брадикардия (урежение сердечных сокращений).

Передозировка

Передозировка магния может наблюдаться при неправильном дозировании препаратов магния, в основном при внутривенном введении. Не стоит опасаться избыточного поступления в организм с пищей , так как в повседневном рационе присутствуют в основном рафинированные продукты, бедные магнием. Часть микроэлемента теряется при термической обработке и при консервации. Поэтому рекомендуется употреблять овощи и фрукты по возможности в сыром виде. Недостаточно магния получают жители районов, где мягкая питьевая вода.

Как уже указывалось ранее, источниками магния для организма являются: пища, вода (жесткая), соль. К продуктам, богатым солями магния относятся: крупы (гречневая и пшенная), бобовые (горох, фасоль), арбуз, шпинат, салат, молоко, тахинная халва, орехи. Богаты этим микроэлементом некоторые сорта хлеба – ржаной, и в меньшей степени пшеничный.

Черный шоколад полезен не только известным антиоксидантным и тонизирующим свойством, но и высоким содержанием магния. В мясной продукции содержание магния не так велико, по сравнению с крупами. Совсем немного его содержится в яблоках и сливах. Сухофрукты богаты различными элементами, в том числе и магнием, особенно это относится к кураге, инжиру, бананам. Лидером по содержанию магния является кунжут.

При необходимости с профилактической или лечебной целью назначают препараты магния, которые доступны в аптечной сети без рецепта врача. Однако не рекомендуется самостоятельно начинать прием препаратов без предварительной консультации специалиста. Только он может достоверно определить есть ли необходимость в приеме данных препаратов, и подберет правильный режим приема и дозировку с учетом возраста, физической активности и пола. Часто достаточным оказывается коррекция питания.

Взаимодействие с другими веществами

В организме магний и препараты, содержащие его, взаимодействуют с другими микро и макроэлементами, при этом оказывая синергическое (взаимодополняющее) или антагонистическое (противоположное) действие друг на друга. Так, витамин В6 улучшает усвоение магния и проникновение его внутрь клетки. Соли кальция уменьшают всасывание магния в желудочно-кишечном тракте, если одновременно попадают туда, так как они являются антагонистами.

Полезным будет знать, что препараты, содержащие магний снижают всасывание, а, следовательно, и эффективность антибиотиков тетрациклинового ряда. Поэтому рекомендуется соблюсти трехчасовой интервал между приемом этих медикаментов. Таким же образом влияет магний на препараты железа и антикоагулянты, принимаемые внутрь.

Категории

Выбор редакции