精選百科
本文由作者推薦
鎂
銀白色的輕質堿土金屬
基本信息
| 中文名 | 鎂 |
| 周期 | 3 |
| 化學式 | Mg |
| 原子質量 | 24.305 |
| 熔點 | 648 ℃ |
展開
發(fā)現(xiàn)簡史
單質鎂
不純凈的鎂金屬在1792年由Anton Rupprecht首次制取，他加熱苦土和木炭的混合物。純凈但非常小量的金屬鎂在1808年由Humphry Davy電解氧化鎂制取。然而，是法國科學家Antoine-Alexandre-Brutus Bussy使用氯化鎂和鉀反應制取了相當大量的金屬鎂于1831年，之后他開始研究它的特性。
許多世紀以前，古羅馬人認為“magnesia”（希臘Magnesia地區(qū)出產的一種白色鎂鹽，鎂元素即因此得名）能治療多種疾病。直到1808年，英國化學家戴維采用電解苦土（含鎂）的方法分離出元素鎂。20世紀30年代初 E·V·McCollum 及其同事首次用鼠和狗作為實驗動物，系統(tǒng)地觀察了鎂缺乏的反應。1934年首次發(fā)表了少數(shù)人在不同疾病的基礎上發(fā)生鎂缺乏的臨床報道。證實鎂是人體的必需元素。
鎂是在自然界中分布最廣的十個元素之一（鎂是在地球的地殼中第八豐富的元素，約占2%的質量，亦是宇宙中第九多元素），但由于它不易從化合物中還原成單質狀態(tài)，所以遲遲未被發(fā)現(xiàn)。
物理性質
化學性質
鎂條燃燒生成氧化鎂
2Mg+O?====2MgO
3Mg+N?====Mg?N?
2.與水的反應：
Mg+2H2O（熱水）== Mg(OH)?+H?↑
3.與酸的反應：
Mg+2HCl=MgCl?+H?↑
4.與氧化物的反應：
元素在太陽中的含量 | 700(ppm) |
元素在海水中的含量 | 1200(ppm) |
5.鎂與氯化銨反應：
鎂與氯化銨的反應，究其本質，還是鎂與酸的反應。氯化銨溶液中銨根離子水解，溶液顯酸性。當加入鎂粉之后，鎂與溶液中的氫離子反應，放出氫氣，同時放出大量的熱。銨根離子的水解產物——氨水，受熱之后，則發(fā)生分解。故此反應可以得到兩種氣體。
上式實際可拆分為下列反應方程式：
同位素
已發(fā)現(xiàn)鎂的同位素共有22種，包括鎂19至鎂40，其中只有鎂24、鎂25、鎂26是天然存在并且穩(wěn)定的，其他鎂的同位素都帶有放射性。
展開表格
備注：畫上＃號的數(shù)據(jù)代表沒有經(jīng)過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數(shù)據(jù)不確定性。
應用領域
常用做還原劑，去置換鈦、鋯、鈾、鈹?shù)冉饘?。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器和格氏試劑等。也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽、吸氣器、照明彈等。結構特性類似于鋁，具有輕金屬的各種用途，可作為飛機、導彈的合金材料。但是鎂在汽油燃點可燃，這限制了它的應用。
生理用途
鎂是人體細胞內的主要陽離子，濃集于線粒體中，僅次于鉀和磷，在細胞外液僅次于鈉和鈣居第三位，是體內多種細胞基本生化反應的必需物質。正常成人身體總鎂含量約25g，其中60%～65%存在于骨、齒，27%分布于軟組織。鎂主要分布于細胞內，細胞外液的鎂不超過1%。在鈣、維生素C、磷、鈉、鉀等的代謝上，鎂是必要的物質，在神經(jīng)肌肉的機能正常運作、血糖轉化等過程中扮演著重要角色。
鎂是一種參與生物體正常生命活動及新陳代謝過程必不可少的元素。鎂影響細胞的多種生物功能：影響鉀離子和鈣離子的轉運，調控信號的傳遞，參與能量代謝、蛋白質和核酸的合成；可以通過絡合負電荷基團，尤其核苷酸中的磷酸基團來發(fā)揮維持物質的結構和功能；催化酶的激活和抑制及對細胞周期、細胞增殖及細胞分化的調控；鎂還參與維持基因組的穩(wěn)定性，并且還與機體氧化應激和腫瘤發(fā)生有關。
鎂的吸收代謝：成人身體總鎂含量約25g，其中60%～65%存在于骨、齒，27%分布于軟組織。膳食中促進鎂吸收的成分主要有氨基酸、乳糖等；抑制鎂吸收的主要成分有過多的磷、草酸、植酸和膳食纖維等。成人從膳食中攝入的鎂大量從膽汁、胰液和腸液分泌到腸道，其中60%～70%隨糞便排出，部分從汗和脫落的皮膚細胞丟失。
鎂離子是生物機體中含量較多的一種正離子，其量在整體中僅次于鈣、鈉、鉀而居第四位；鎂離子在細胞內的含量則僅次于鉀離子而居第二位。整粒的種子、未經(jīng)碾磨的谷物、青葉蔬菜、豆類和堅果是日糧鎂最為豐富的來源；魚、肉、奶和水果中鎂含量較低；經(jīng)過加工的食物，在加工過程中鎂幾乎全部損失。肌酸六磷酸、粗纖維、乙醇、過量的磷酸鹽和鈣離子削弱了鎂的吸收，這可能是因為降低了內腔鎂的濃度。
鎂屬于人體營養(yǎng)素——礦物質元素中的一種，屬于礦物質的常量元素類。人體中的鎂60～65%存在于骨骼和牙齒中，27%存在于軟組織中，細胞內鎂離子僅占1%，多以活性形式Mg -ATP形式存在。
促進骨的形成。在骨骼中僅次于鈣、磷，是骨細胞結構和功能所必需的元素，對促進骨形成和骨再生，維持骨骼和牙齒的強度和密度具有重要作用。
維護胃腸道和激素的功能。
鎂也是重要的神經(jīng)傳導物質，它可以讓肌肉放松下來；與含鈣食品一同補充，能促進鈣的吸收。
建議攝取量
中國營養(yǎng)學會建議，成年男性每天約需鎂350毫克，成年女性約為300毫克，孕婦以及喂奶期女性約為450毫克，2～3歲兒童為150毫克，3～6歲為200毫克。可耐受最高攝入量（UL）定為700mg/d。
鎂缺乏在臨床上主要表現(xiàn)為情緒不安、易激動、手足抽搐、反射亢進等，正常情況下，由于腎的調節(jié)作用，口服過量的鎂一般不會發(fā)生鎂中毒。當腎功能不全時，大量口服鎂可引起鎂中毒，表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、嘔吐、煩渴、疲乏無力，嚴重者出現(xiàn)呼吸困難、紫紺、瞳孔散大等。
代謝吸收
食物中的鎂在整個腸道均可被吸收，但主要是在空腸末端與回腸部位吸收，吸收率一般約為30%。可通過被動擴散和耗能的主動吸收兩種機制吸收。健康成人從食物中攝入的鎂大量從膽汁、胰液和腸液分泌到腸道，其中60%～70%隨糞便排出，部分從汗和脫落的皮膚細胞丟失，其余從尿中排出，每天約排出50～120mg，約占攝入量的1/3～1/2。
缺乏表現(xiàn)
鎂缺乏可致血清鈣下降，神經(jīng)肌肉興奮性亢進；對血管功能可能有潛在的影響，有人報告低鎂血癥患者可有房室性早搏、房顫以及室速與室顫，半數(shù)有血壓升高；鎂對骨礦物質的內穩(wěn)態(tài)有重要作用，鎂缺乏可能是絕經(jīng)后骨質疏松癥的一種危險因素；少數(shù)研究表明鎂耗竭可以導致胰島素抵抗。
鈣代謝異常。
影響心臟、骨骼及胃腸道等器官功能。
引致肌肉無力、抽筋等肌肉問題。
治療措施
工業(yè)應用
鎂是最輕的結構金屬材料之一，又具有比強度和比剛度高、阻尼性和切削性好、易于回收等優(yōu)點。國內外將鎂合金應用于汽車行業(yè)，以減重、節(jié)能、降低污染，改善環(huán)境。發(fā)達國家汽車百公里耗油最終將實現(xiàn)3L目標，歐洲汽車用鎂占鎂總消耗量的14%，預計今后將以15～20%的速度遞增，2005年將達到20萬噸。
與塑料相比，鎂合金具有重量輕、比強度高、減振性好、熱疲勞性能好、不易老化，又有良好的導熱性、電磁屏蔽能力強、非常好的壓鑄工藝性能，尤其易于回收等優(yōu)點，是替代鋼鐵、鋁合金和工程塑料的新一代高性能結構材料。為適應電子、通訊器件高度集成化和輕薄小型化的發(fā)展趨勢，鎂合金是交通、電子信息、通訊、計算機、聲像器材、手提工具、電機、林業(yè)、紡織、核動力裝置等產品外殼的理想材料。發(fā)達國家非常重視鎂合金開發(fā)與應用，尤其在汽車零部件、筆記本電腦等便攜電子產品的應用，每年以20%的速度增長，非常引人注目，發(fā)展趨勢驚人。
金屬鎂是鋁合金中的主要合金元素，世界年需求量在15萬噸左右，2000年中國鋁合金生產290萬噸，用鎂作合金元素，每年約需1.01萬噸。
隨著汽車工業(yè)、石油、天然氣管線、海洋鉆井平臺，橋梁建筑等領域用高強度低硫鋼的需求不斷增加，中國鞍鋼、寶鋼、武鋼、本鋼、包鋼、攀鋼、首鋼等鋼廠已經(jīng)用鎂粉深脫硫，獲得優(yōu)質鋼，取得良好效果。鎂粉用于鋼鐵脫硫具有潛在市場。此外，鎂粉還用于制造化工產品、藥品、煙火、信號、照明彈等材料、金屬還原劑、油漆涂料、焊絲以及供球墨鑄鐵用球化劑等。
鎂是可以在空氣中燃燒的，燃燒時火花四射，十分美麗，因此煙花中通常都摻有一定量的鎂粉，來達到美觀的效果。
現(xiàn)代戰(zhàn)爭需要軍隊具有遠程快速部署運動的能力，要求武器裝備輕量化，在手持式武器、裝甲戰(zhàn)車、運輸車、航空制導武器上將大量采用輕金屬材料。輕量化是提高武器裝備作戰(zhàn)性能的重要方向。鎂所具有的輕質特性決定了鎂合金是生產航天器、軍用飛機、導彈、高機動性能戰(zhàn)車、船舶的必不可少的結構材料，因此，大力開發(fā)鎂合金應用范圍是國防現(xiàn)代化的需要。
工業(yè)發(fā)展：20世紀50年代以前，鎂的發(fā)展依附于軍事工業(yè)，20世紀60年代以后，由于金屬鎂在民用市場和空間技術的應用得到發(fā)展，于是推動了鎂的平衡增長。近幾年來隨著鎂合金在交通、電子及通信等領域應用的增長，世界鎂的消費在逐年上升并增長迅速。全世界（除中國外）有10個國家即美國、加拿大、挪威、俄羅斯、法國、意大利、前南斯拉夫、巴西、印度、朝鮮生產金屬鎂。2004年，世界金屬鎂開采量為58.4萬噸，其中，中國42.6萬噸，加拿大5.4萬噸，俄羅斯5萬噸，以色列2.8萬噸，哈薩克斯坦1.8萬噸。
20世紀90年代以來，市場經(jīng)濟拉動了中國鎂工業(yè)的發(fā)展。在90年代的10年間，中國原鎂產量增長了37倍，特別是1995～2000年，年平均增長率為15.84%，大大高于西方世界的增長率。中國已成為世界上最大的原鎂生產國和出口國。
2006年1～12月，全國共產金屬鎂613084.94噸，同比增長32.23%；2007年1～12月，全國共產金屬鎂（鎂）670130.87噸，同比增長24.12%；2008年1～10月，全國共產金屬鎂（鎂）539498.36噸，同比增長6.59%。
制備方法
海水提取
氯化鎂可以從海水中提取，每立方英里海水含有約120億磅鎂。
MgCl?·6H?O(s)= MgCl?(s) +6H?O(l)
MgCl?(l)== == Mg(s)+Cl?(g)↑
注意事項
保存在煤油中的鎂條和鎂粉
吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進行心肺復蘇術。就醫(yī)。
食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。
消防措施：危險特性：易燃，燃燒時產生強烈的白光并放出高熱。遇水或潮氣猛烈反應放出氫氣，大量放熱，引起燃燒或爆炸。遇氯、溴、碘、硫、磷、砷、和氧化劑劇烈反應，有燃燒、爆炸危險。粉體與空氣可形成爆炸性混合物，當達到一定濃度時，遇火星會發(fā)生爆炸。
有害燃燒產物：氧化鎂。
應急處理：隔離泄漏污染區(qū)，限制出入。消除所有點火源。建議應急處理人員戴防塵口罩，戴防塵口罩，穿防靜電服。禁止接觸或跨越泄漏物。盡可能切斷泄漏源。嚴禁用水處理。小量泄漏：用干燥的砂土或其它不燃材料覆蓋泄漏物，然后用塑料布覆蓋，減少飛散、避免雨淋。粉末泄漏：用塑料布或帆布覆蓋泄漏物，減少飛散，保持干燥。在專家指導下清除。
檢測方法：火焰原子吸收光譜法
工程控制：密閉操作。提供安全淋浴和洗眼設備。
呼吸系統(tǒng)防護：作業(yè)時，應該佩戴過濾式防塵呼吸器。必要時配戴空氣呼吸器。
眼睛防護：戴化學安全防護眼鏡。
身體防護：穿防靜電工作服。
手防護：戴一般作業(yè)防護手套。
其他防護：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。保持良好的衛(wèi)生習慣。
穩(wěn)定性：穩(wěn)定
避免接觸條件：潮濕空氣。
聚合危害：不聚合
急性毒性：具腐蝕和刺激作用。
其它有害作用：該物質對環(huán)境可能有危害，建議不要讓其進入環(huán)境。
廢棄物性質：危險廢物
廢棄處置方法：處置前應參閱國家和地方有關法規(guī)。若可能，回收使用。
廢棄注意事項：處置前應參閱國家和地方有關法規(guī)。
危規(guī)號：41502
UN 編號：1869
包裝標志：易燃固體
包裝類別：Ⅱ類包裝
包裝方法：塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶（鋼板厚0.75 毫米，每桶凈重不超過100 公斤）；塑料袋或二層牛皮紙袋外全開口或中開口鋼桶（鋼板厚0.5 毫米，每桶凈重不超過50 公斤）；金屬桶（罐）或塑料桶外花格箱；螺紋口玻璃瓶、鐵蓋壓口玻璃瓶、塑料瓶或金屬桶（罐）外普通木箱。
運輸注意事項：運輸時運輸車輛應配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。裝運該品的車輛排氣管須有阻火裝置。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與氧化劑、酸類、鹵素、氯代烴、食用化學品、等混裝混運。運輸途中應防曝曬、雨淋，防高溫。中途停留時應遠離火種、熱源。運輸用車、船必須干燥，并有良好的防雨設施。車輛運輸完畢應進行徹底清掃。鐵路運輸時要禁止溜放。
操作注意事項：加強局部排風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴自吸過濾式防塵口罩，戴化學安全防護眼鏡，穿防靜電工作服。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設備。避免產生粉塵。避免與氧化劑、酸類、鹵素、氯代烴接觸。尤其要注意避免與水接觸。在氮氣中操作處置。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應急處理設備。倒空的容器可能殘留有害物。
儲存注意事項：儲存于陰涼、干燥、通風良好的專用庫房內，遠離火種、熱源。庫溫不超過32℃，相對濕度不超過75%。包裝要求密封，不可與空氣接觸。應與氧化劑、酸類、鹵素、氯代烴等分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有合適的材料收容泄漏物。
相關合集
第3周期的元素
共8個詞條440閱讀
氯
一種非金屬元素
硫
氧族元素
硅
一種化學元素
查看更多
相關視頻
全部
11萬次播放02:36
化學元素控 鎂Mg 燃燒最明亮的金屬 最輕的結構金屬材料之一
化學性質
1.1萬次播放03:13
日常補充鎂，可降低心腦血管病風險？聽聽專家怎么說|生活圈
生理用途
鎂相關的文章
開羅（英文：Cairo；阿拉伯文：???????????），是埃及的首都，同時也是埃及、非洲及阿拉伯世界最大的城市。城市橫跨尼羅河，為整個中東地區(qū)的政治、經(jīng)濟、文化和交通中心，位于埃及的東北部。開羅占地3085km2，人口數(shù)量2280萬（2017年），擁有著名景點金字塔群，埃及博物館，解放廣場。
亞洲（英語：Asia），是世界七大洲之一，以及亞歐大陸的主體部分，其西鄰歐洲和非洲，東和南面太平洋和印度洋，最北抵北冰洋，總面積約4400萬平方千米，囊括48個國家，總人口數(shù)量約42億。
烏拉爾是哈薩克斯坦西北部城市，位于烏拉爾河右岸，是烏拉爾斯克州的首府。該城建于1613年，原名雅茨克鎮(zhèn)，1775年更名為烏拉爾斯克，1991年哈薩克斯坦獨立時改現(xiàn)名。十九世紀時，烏拉爾斯克曾是貿易中心，現(xiàn)在是鐵路要站、河港和航空港。1999年人口為195,500人，主要由哈薩克族（71%）和俄羅斯族
金庸（1923年3月22日—2018年10月30日），本名查良鏞，浙江海寧人?，F(xiàn)代武俠小說作家、新聞家、企業(yè)家、政治評論家、社會活動家。與古龍、梁羽生、溫瑞安等為新派武俠小說代表作家。
尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
