Атомный номер магния. Взаимодействие с другими веществами

Магний — элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 12. Обозначается символом Mg (лат. Magnesium). Простое вещество магний (CAS-номер: 7439-95-4) — лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета.

1 элемент таблицы Менделеева В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO4 · 7H2O. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита.

В 1792 году Антон фон Рупрехт получил новый металл, названный им австрием, восстановлением углём из белой магнезии. Позже было установлено, что «австрий» представляет собой магний крайне низкой степени чистоты, поскольку исходное вещество было сильно загрязнёно железом.

История открытия

В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO4 · 7H2O. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита.
В 1792 году Антон фон Рупрехт получил новый металл, названный им австрием, восстановлением углём из белой магнезии. Позже было установлено, что «австрий» представляет собой магний крайне низкой степени чистоты, поскольку исходное вещество было сильно загрязнено железом.
Впервые был выделен в чистом виде сэром Гемфри Дэви в 1808 году дистилляцией ртути из магниевой амальгамы, которую он получил электролизом полужидкой смеси оксида магния и ртути.

Нахождение в природе

Кларк магния (масс.) — 1,95 % (19,5 кг/т). Это один из самых распространённых элементов земной коры. Большие количества магния находятся в морской воде. Главными видами нахождения магнезиального сырья являются:

морская вода — (Mg 0,12—0,13 %),
карналлит — MgCl2 . KCl . 6H2O (Mg 8,7 %),
бишофит — MgCl2 . 6H2O (Mg 11,9 %),
кизерит — MgSO4 . H2O (Mg 17,6 %),
эпсомит — MgSO4 . 7H2O (Mg 16,3 %),
каинит — KCl . MgSO4 . 3H2O (Mg 9,8 %),
магнезит — MgCO3 (Mg 28,7 %),
доломит — CaCO3·MgCO3 (Mg 13,1 %),
брусит — Mg(OH)2 (Mg 41,6 %).
Магнезиальные соли встречаются в больших количествах в солевых отложениях самосадочных озёр. Месторождения ископаемых солей карналлита осадочного происхождения известны во многих странах.

Магнезит образуется преимущественно в гидротермальных условиях и относится к среднетемпературным гидротермальным месторождениям. Доломит также является важным магниевым сырьём. Месторождения доломита широко распространены, запасы их огромны. Они ассоциируют с карбонатными толщами, и большинство из них имеет докембрийский или пермский возраст. Доломитовые залежи образуются осадочным путём, но могут возникать также при воздействии на известняки гидротермальных растворов, подземных или поверхностных вод.

ТАБЛИЦА НОРМЫ ПОТРЕБЛЕНИЯ МАГНИЯ

Пол Возраст Суточная норма потребления магния, мг/день Верхний допустимы предел, мг/день
Младенцы от 0 до 6 месяцев 30 Не определен
Младенцы от 7 до 12 месяцев 75 Не определен
Дети от 1 до 3 лет 80 145
Дети от 4 до 8 лет 130 240
Дети от 9 до 13 лет 240 590
Девушки от 14 до 18 лет 360 710
Юноши от 14 до 18 лет 410 760
Мужчины от 19 до 30 лет 400 750
Мужчины 31 год и старше 420 770
Женщины от 19 до 30 лет 310 660
Женщины 31 год и старше 320 670
Беременные женщины от 14 до 18 лет 400 750
Беременные женщины от 19 до 30 лет 350 700
Беременные женщины 31 год и старше 360 710
Кормящие грудью женщины от 14 до 18 лет 360 710
Кормящие грудью женщины от 19 до 30 лет 310 660
Кормящие грудью женщины 31 год и старше 320 670
Внешний вид простого вещества

Ковкий, серебристо белый металл

Свойства атома Название, символ, номер

Магний / Magnesium (Mg), 12

Атомная масса
(молярная масса)

[комм 1] а. е. м. (г/моль)

Электронная конфигурация Радиус атома Химические свойства Ковалентный радиус Радиус иона Электроотрицательность

1,31 (шкала Полинга)

Электродный потенциал Степени окисления Энергия ионизации
(первый электрон)

737,3 (7,64) кДж/моль (эВ)

Термодинамические свойства простого вещества Плотность (при н. у.)

1,738 г/см³

Температура плавления

650 °C (923 K)

Температура кипения

1090 °C (1363 K)

Уд. теплота плавления

9,20 кДж/моль

Уд. теплота испарения

131,8 кДж/моль

Молярная теплоёмкость

24,90 Дж/(K·моль)

Молярный объём

14,0 см³/моль

Кристаллическая решётка простого вещества Структура решётки

гексагональная

Параметры решётки

a =0,32029 нм, c =0,52000 нм

Отношение c/a Температура Дебая Прочие характеристики Теплопроводность

Общие сведения

Магний (Mg) - щелочноземельный металл IIA подгруппы периодической системы Менделеева. Латинское название магния - Magnesium - происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита.

Магний - один из наиболее легких металлов. Он широко распространен в природе, составляет 2,09 % земной коры. Магний является компонентом многих металлопротеинов, в частности хлорофилла.

История

Магний применялся врачами много веков назад. В 1695 г. из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли ее горькой солью, а также английской, или эпсомской, солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO 4 · 7H 2 O.

Впервые магний был выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 г.

Метаболизм

Магний усваивается в тонком кишечнике в виде комплексов с желчными кислотами. Биодоступность магния из солей составляет обычно 30-50 %. Содержание магния в организме около 21 г. Основное депо магния находится в костях и мышцах: в костях содержится около 1,5 %, в эмали зубов - 0,75 % (в кариозных зубах магния больше). Выводится магний преимущественно через почки.

Основные источники

Основными источниками магния служат продукты растительного происхождения. Определенное количество магния потребляется с питьевой водой.

Таблица 1. Содержание магния в продуктах питания

Продукт

Количество магния,

Крупа гречневая

Крупа овсяная

Крупа пшеничная

Шпик свиной

Функции

Магний присутствует во всех клетках и тканях, участвуя в сохранении ионного равновесия. Магний входит в состав ферментов, участвующих в обмене фосфора и углеводов, активирует фосфатазу плазмы и костной ткани. Понижает возбудимость нервной системы, нормализует деятельность сердечной мышцы и ее кровоснабжение. Магний обладает антиспастическим и сосудорасширяющим действием, стимулирует моторику кишечника и желчеотделение, способствует выведению холестерина, снижает свертываемость крови и риск камнеобразования в мочевых путях.

Нормы потребления

Таблица 2. Физиологическая потребность в магнии

Возраст

Физиологическая потребность , мг/сут

Верхний допустимый уровень потребления, мг/сут

Дети

Не установлен

Не установлен

3 года - 7 лет

Не установлен

Не установлен

Не установлен

Взрослые

Не установлен

Не установлен

Беременные и кормящие

Не установлен

Симптомы недостатка:

  • апатия,
  • депрессия,
  • мышечная слабость,
  • судорожные состояния.

Длительный недостаток магния может способствовать отложению солей кальция в стенках артериальных сосудов, сердечной мышце и почках.

Дефицит магния у детей в первые годы жизни может быть одной из причин рахита, устойчивого к лечению витамином D.

Показания к применению:

  • спастические состояния: разного рода спазмы, включая ангиоспазм,
  • сердечная недостаточность,
  • нарушения сердечного ритма,
  • инфаркт миокарда,
  • нарушение синтеза холестерина,
  • повышенные физические нагрузки,
  • заболевания кишечника,
  • алкоголизм.

Безопасность

Противопоказания: гиперчувствительность, нарушение функции почек, мочекаменная болезнь, цирроз печени с асцитом.

Побочные эффекты со стороны органов ЖКТ: неустойчивый стул и диарея.

С осторожностью применять при беременности.

Особенности приема и взаимодействия

Снижает абсорбцию железа, тетрациклина, фторида натрия. При лечении препаратами железа, тетрациклина и натрия фторида прием магния оротата должен быть отсрочен не менее чем на 2 часа.

В организме взрослого человека содержится около 25 г магния. Основная его часть находится в костях, а также в мышцах, мозге, сердце, печени и почках. Ежедневная потребность в магнии для женщин немного меньше, чем для мужчин (300 и 350 мг соответственно). В сутки в организм должно поступать около 6 мг магния на каждый килограмм массы тела. В периоды роста, беременности и кормления грудью доза этого элемента увеличивается до 13-15 мг/кг массы тела. Так, для беременных суточная потребность в магнии составляет 925 мг, а для кормящих матерей - 1250 мг. В пожилом и старческом возрасте также требуется повышенное поступление магния в организм, поскольку в этот период жизни у человека наблюдается ухудшение всасывания магния.

Чтобы понять, для чего нужен магний в организме, нужно рассмотреть его значение для различных физиологических процессов. Прежде всего, магний нужен для нормального протекания множества реакций, связанных с энергетическим обменом. Аккумулятором энергии в организме является аденозинтрифосфорная кислота (АТФ). При расщеплении АТФ даёт большое количество энергии, а ионы магния крайне необходимы для осуществления этой реакции.

Кроме того, магний является физиологическим регулятором клеточного роста. Также магний нужен для синтеза белков, удаления из организма некоторых вредных веществ, нормальной работы нервной системы. Магний смягчает проявления предменструального симптома у женщин, повышает в крови уровень «полезного» хлестерина и снижает уровень «вредного», предупреждает образование камней в почках. Магний нужен для регуляции в организме процессов фосфорного обмена, нейромышечной возбудимости, стимулирования сокращений стенок кишечника. С участием магния происходит поддержание нормального функционирования сокращения и расслабления сердечной мышцы.

Магний обладает сосудорасширяющим действием, что, в свою очередь, приводит к снижению артериального давления. Установлено, что в тех регионах, где в питевой воде содержание магния снижено, у людей чаще наблюдается развитие гипертонической болезни. Магний нужен в организме для оказания противоположного действия по отношению к кальцию, который вызывает сокращение гладких мышц вокруг кровеносных сосудов. Магний расслабляет эти мышечные волокна и способствует току крови.

Поскольку в организме человека магний нужен для регуляции множества процессов, становится очевидным значение нарушений обмена магния для развития многих заболеваний.

Чтобы понять, насколько важен магний для нашего здоровья, давайте посмотрим на следующий факт: среди 350-ти различных процессов, которые активизируются магнием, есть такие, как::
- пищеварение
- производство энергии
- работа мышц
- формирование костных тканей
- создание новых клеток
- активизация витаминов группы В
- расслабление мышц
- работа сердца, почек, надпочечников, мозга и всей нервной системы.

Любая степень магниевого дефицита оказывает негативное влияние на каждый из этих процессов. Поэтому можно предположить, как много проблем может возникнуть при недостатке магния. Когда магния не хватает, протекание многих процессов в организме нарушается, и многие минералы и питательные вещества не могут выполнять свою работу должным образом. Т.е. общий баланс в организме нарушается. Рассмотрим некоторые примеры влияния дефицита магния на организм.

Обычно мы принимаем недостатки того или иного биоэлемента (витамина, микроэлемента и т. п.) за ту или иную болезнь. Обращаемся к узкому специалисту в зависимости от того органа, который нас беспокоит. Врач выписывает лекарства, под действием которых симптомы могут исчезнуть, но не исчезнут причины их проявления, кроме того, лекарство в данном случае может быть ядом, обуславливающим появление других симптомов. На самом деле, если знать причину возникновения нарушений в организме, можно помочь ему радикально. Например, изменив диету, увеличив присутствие в ней продуктов, богатых магнием, кальцием и белком, а также витаминами С, Е, D, группы В, которые всегда взаимосвязаны, мы смогли бы избавиться от следующих симптомов и никогда их не иметь:

  • внезапные головокружения, потеря равновесия;
  • подергивание век, непроизвольные судороги в мышцах;
  • туман, мерцающие точки перед глазами;
  • одеревенение конечностей, покалывание в ногах, спазмы;
  • выпадение волос, ломкость ногтей, кариес зубов;
  • быстрая утомляемость, частые головные боли, трудности с концентрацией внимания;
  • чувствительность к изменениям погоды, к холоду, влажности, вызывающая различные боли зубов, десен, суставов, мышцы;
  • сердцебиение, аритмия, часто сопровождаемые сильной болью в грудной клетке;
  • бессонница, кошмарные сны, ночной пот;
  • приступы тоски, слезливость, плаксивость;
  • желание делать одновременно много дел, которые начинаем и не заканчиваем;
  • острые спазматические боли в желудке, сопровождающиеся нередко поносом;
  • ощущение тяжести в теле;
  • спазмы при постукивании молоточком пня лицевого нерва.

Недостаток магния в нашем питании может вызвать страхи, беспокойство, нервозность, нетерпение, бессонницу, головную боль, постоянное чувство усталости, неконтролируемое раздражение, от которого страдает и сам человек, и окружающие его люди. Если в организме мало солей магния, это вызывает изменения в нервных импульсах. Дело в том, нервный импульс зависит от перемещения ионов минералов, в основном кальция и магния. Но если магния слишком мало, обмен ионов нарушается. Врачи в таких случаях назначают инъекции сульфида магния, который уменьшает эти симптомы, так как магний оказывает успокаивающее действие.

Больше всего магния содержится в костной ткани. В то же время в каждой клетке имеются следы магния. Все жизненные проявления клеток - обмен веществ (метаболизм), синтез белка, деление клеток и так далее - невозможны без его присутствия.

Суточная потребность взрослого человека в магнии в среднем составляет: для мужчин - около 400 мг, для женщин - 300 мг, для беременнных - 450 мг. При некоторых болезнях потребность в магнии увеличивается. Так, например, у людей, страдающих сердечнососудистыми болезнями, желчнокаменной болезнью, повышенной раздражительностью и агрессивностью, ослаблением иммунитета и депрессией, потребность в нём может возрасти вдвое и даже втрое.

Мы получаем магний с пищей и питьевой водой, но только с жесткой, где магния много (в мягкой воде магния мало). Наиболее богаты магнием хлеб из цельного зерна (122 мг на 100 г продукта), отруби (350), орехи (100-200), гречневая крупа (150), гречишный мед (250), овсянка (130), соя (370), фасоль (230). Больше всего магния в какао - 440 мг на 100 г продукта. Содержится магний и в свежих, не подвергшихся обработке овощах (в среднем около 30 мг на 100 г продукта). При варке овощей он вымывается, много его теряется и при их чистке, поскольку в основном он находится под кожурой. Зимой дополнительным источником магния могут стать сухофрукты, особенно курага, изюм, чернослив, финики.

Ма́гний - элемент главной подгруппы второй группы, третьего периода периодической системы химических элементов , с атомным номером 12. Обозначается символом Mg (лат. Magnesium). Простое вещество магний (CAS-номер: 7439-95-4) - лёгкий, ковкий металл серебристо-белого цвета. Средне распространён в природе. При горении выделяется большое количество света и тепла.

Происхождение названия

В 1695 году из минеральной воды Эпсомского источника в Англии выделили соль, обладавшую горьким вкусом и слабительным действием. Аптекари называли её горькой солью, а также английской, или эпсомской солью. Минерал эпсомит имеет состав MgSO 4 · 7H 2 O. Латинское название элемента происходит от названия древнего города Магнезия в Малой Азии, в окрестностях которого имеются залежи минерала магнезита.
Впервые был выделен в чистом виде сэром Хемфри Дэви в 1808 году.

Получение

Обычный промышленный метод получения металлического магния - это электролиз расплава смеси безводных хлоридов магния MgCl 2 (бишофит), натрия NaCl и калия KCl. В расплаве электрохимическому восстановлению подвергается хлорид магния:
MgCl 2 (электролиз) = Mg + Cl 2 .

Расплавленный металл периодически отбирают из электролизной ванны, а в нее добавляют новые порции магнийсодержащего сырья. Так как полученный таким способом магний содержит сравнительно много (около 0,1 %) примесей, при необходимости «сырой» магний подвергают дополнительной очистке. С этой целью используют электролитическое рафинирование, переплавку в вакууме с использованием специальных добавок - флюсов, которые «отнимают» примеси от магния или перегонку (сублимацию) металла в вакууме. Чистота рафинированного магния достигает 99,999 % и выше.
Разработан и другой способ получения магния - термический. В этом случае для восстановления оксида магния при высокой температуре используют кремний или кокс:
MgO + C = Mg + CO

Применение кремния позволяет получать магний из такого сырья, как доломит CaCO 3 ·MgCO 3 , не проводя предварительного разделения магния и кальция. С участием доломита протекают реакции:
CaCO 3 ·MgCO 3 = CaO + MgO + 2CO 2 ,
2MgO + CaO + Si = CaSiO 3 + 2Mg.

Преимущество термического способа состоит в том, что он позволяет получать магний более высокой чистоты. Для получения магния используют не только минеральное сырьё, но и морскую воду.

Физические свойства

Магний - металл серебристо-белого цвета с гексагональной решёткой, пространственная группа P 6 3 /mmc. При обычных условиях поверхность магния покрыта прочной защитной плёнкой оксида магния MgO, которая разрушается при нагреве на воздухе до примерно 600 °C, после чего металл сгорает с ослепительно белым пламенем с образованием оксида и нитрида магния Mg 3 N 2 . Плотность магния при 20 °C - 1,737 г/см³, температура плавления металла t пл = 651 °C, температура кипения - t кип = 1103 °C, теплопроводность при 20 °C - 156 Вт/(м·К). Магний высокой чистоты пластичен, хорошо прессуется, прокатывается и поддаётся обработке резанием.

Химические свойства

Смесь порошкового магния с перманганатом калия KMnO 4 - взрывчатое вещество.
Раскаленный магний реагирует с водой:
Mg (раск.) + Н 2 О = MgO + H 2 ;

Щелочи на магний не действуют, в кислотах он растворяется легко с выделением водорода:
Mg + 2HCl = MgCl 2 + H 2 ;

При нагревании на воздухе магний сгорает, с образованием оксида, также с азотом может образовываться небольшое количество нитрида:
2Mg + О 2 = 2MgO;
3Mg + N 2 = Mg 3 N 2

МАГНИЙ

План:

1. Характеристика элемента.

2. Получение магния.


3. Свойства магния.

3.1. Физические свойства магния.

3.2. Химические свойства магния.

4. Соединения магния.

4.1. Неорганические соединения

4.2. Магнийорганические соединения

5. Природные соединения магния

6. Определение магния в почвах, в воде

7. Биологическое значение магния

8. Области применения магния

9. Жесткость воды

10. Практическая работа «Определение жесткости воды»

1. Характеристика элемента

Название «магнезия» встречается уже в III веке н.э., хотя не вполне ясно, какое вещество оно обозначает. Долгое время магнезит - карбонат магния - ошибочно отождествляли с известняком - карбонатом кальция. Слово магнезия происходит от названия одного из Греческих городов - Магнесии. До XVIII века соединения магния считали разновидностями кальциевых или натриевых солей. Открытию магния способствовало изучение состава минеральных вод. В 1695 году английский врач Крю сообщил, что им выделена из воды эпсомского минерального источника соль, обладающая лечебными свойствами, и вскоре был доказан её индивидуальный характер. Затем стали известны и другие соединения магния. Карбонат магния получил название "белая магнезия", в отличие от «чёрной магнезии» - оксида марганца. Отсюда и созвучие названий металлов, выделенных впоследствии из этих соединений.

Впервые магний был получен Деви (XIX в.) из окиси магния. Бюсси, Либих, Девильс, Карон и др получали магний действием паров калия или натрия на хлористый магний.

В 1808 г. английский химик Г. Деви электролизом увлажнённой смеси магнезии и оксида ртути получил амальгаму неизвестного металла, которому и дал название "магнезии", сохранившееся до сих пор во многих странах. В России с 1831 года принято название "магний". В 1829 г. Французский химик А. Бюсси получил магний, восстанавливая его расплавленный хлорид калием. Следующий шаг к промышленному получению сделал М. Фарадей. В 1830 г. он впервые получил магний электролизом расплавленного хлористого магния.

Промышленное производство магния электролитическим способом предпринято в Германии в конце XIX в. Перед второй мировой войной началось освоение термических способов получения магния.

В настоящее время наряду с развитием электролитического способа совершенствуются силикотермический и карботермический способы получения магния. На первой стадии развития магниевой промышленности в качестве сырья применяли хлористые соли карналлит, природные рассолы, хлоромагниевые щёлочи калийной промышленности.

Сейчас наряду с хлористыми солями широко используют доломит и магнезит. Большой интерес представляет применение в качестве сырья для производства магния из морской воды. В России электролитический метод получения магния впервые разработал П.П. Федотьев в 1914 г. в Петроградском политехническом институте. В 1931 г. в Ленинграде вступил в строй первый опытный магниевый завод. Промышленное производство магния в СССР начато в 1935 г.

+12 Mg))) 1S 2 2S 2 2P 6 3S 2 3P 0 –электронная формула нормального атома 282

При затрате необходимой энергии один из электронов переходит в P-состояние, т.е. оба электрона становятся неспаренными. Поэтому магний проявляет степень окисления +2.

3S 2 -валентные электроны

1S 2 2S 2 2P 6 3S 1 3P 1


- электронная формула возбуждённого атома +12 Mg +P 12 ,n 0 12 e12

Строение внешней электронной оболочки магния, обладающей структурой 3S 2 , с двумя слабо связанными электронами объясняет восстановительный характер типичных реакций, в которых магний переходит в двухвалентный катион Mg 2+ . Благодаря большому химическому сродству к кислороду, магний способен отнимать кислород у многих окислов и хлор у хлоридов. Это свойство в последнее время используется при магниетермическом получении титана, циркония, урана. При комнатной температуре на воздухе компактный магний химически стоек. На его поверхности образуется окисная пленка, предох­раняющая от окисления. При нагревании химическая активность магния воз­растает. Считается, что верхний температурный предел устойчивости магния в кислороде находится в интервале 350-400 о С. Кипящую воду магний разлагает с выделением водорода.

На магний не оказывает заметного действия дис­тиллированная вода, фтористоводородная кислота любой концентрации, хромовая кислота, водные растворы фтористых солей и др.

Разрушающее действие оказывает на магний морская и минеральная вода, водные растворы соля­ной, серной, азотной, фосфорной, кремнефтористоводородной кислот, вод­ные растворы галоидных солей, сернистых соединений, аммиак и его вод­ные растворы, органические кислоты, гликоли и гликолевые смеси, многи альдегиды.

Магний - один из самых распространенных в земной коре элементов, по распространенности занимает шестое место после кислорода, кремния, алюминия, железа и кальция. Содержание магния в литосфере, по А.П. Ви­ноградову, сотавляет 2,10%. В природе магний встречается исключительно в виде соединений и входит в состав многих минералов: карбонатов, си­ликатов и др. Важнейшими являются следующие из них: магнезит MgCO 3 , доломит MgCO 3 *CaCO 3 , карналлит MgCl 2 *KCL*6H 2 O, бруцит Mg(OH) 2 , кизерит MgSO 4 , эпсонит MgSO 4 *7H 2 O, каинит MgSO 4 *KCl*3H 2 O, оливин (Mg,Fe) 2 , серпентин H 4 Mg 3 Si 2 O 9 .

Природный или естественный маг­ний представляет собой смесь трех устойчивых изотопов 24 Mg -78,6 %, 25 Mg -10,1 %, 26 Mg -11,3 %.

В реакциях магний практически всегда проявляет степень окисления +2 (валентность II). Для того, чтобы перевести атом магния из состояния 3S 2 в реакционноспособное состояние 3S 1 3P 1 , нужно затратить 259 КДж/моль, а при последовательном отрыве электронов, т.е. ионизации Mg до Mg + и Mg +2 , требуется соответственно 737 КДж/моль и 1450 КДж/моль. Магний кристаллизуется в гексагональную плотноупакованную решетку.

2. ПОЛУЧЕНИЕ МАГНИЯ.

Преобладающий промышленный способ получения магния - электролиз расплава смеси MgCl 2

MgCl 2 Mg 2+ 2Cl - К -) А +)

Mg 2+ +2 e Mg 0 2Cl - -2 e Cl 2 0

Магний (лат. magnesium ) - химический элемент, атомный номер 12, щёлочноземельный элемент, металл. Обозначение - Mg . Магний играет важнейшую роль в физиологии человека.

Магний и его соединения входят в состав многих лекарств, применяемых при лечении желудочно-кишечного тракта . На первое место по частоте их применения необходимо поставить антациды , на второе - осмотические слабительные .

Основные функции и нормы потребления магния
Согласно Методическим рекомендациям МР 2.3.1.2432-08 «Нормы физиологических потребностей в энергии и пищевых веществах для различных групп населения Российской Федерации», утверждённых Роспотребнадзором 18.12.2008 г., магний является кофактором многих ферментов, в том числе энергетического метаболизма, участвует в синтезе белков, нуклеиновых кислот, обладает стабилизирующим действием для мембран, необходим для поддержания гомеостаза кальция , калия и натрия. Недостаток магния приводит к гипомагниемии, повышению риска развития гипертонии, болезней сердца. Среднее потребление магния в разных странах - 210-350 мг/сутки, в РФ - 300 мг/сутки. Уровни потребности магния - 200-500 мг/сутки. Верхний допустимый уровень не установлен. Физиологическая потребность в магнии для взрослых - 400 мг/сутки. Физиологическая потребность для детей - от 55 до 400 мг/сутки.

2015–2020 Dietary Guidelines for Americans (официальное издание Министерства здравоохранения США) рекомендует следующие суточные нормы потребления магния:

  • дети 1-3 года - 80 мг, 4-8 лет - 130 мг, 9-13 лет - 240 мг
  • девушки 14-18 лет - 360 мг, юноши 14-18 лет - 410 мг
  • лица женского пола 19-30 лет - 310 мг, старше 30 лет - 320 мг
  • лица мужского пола 19-30 лет - 400 мг, старше 30 лет - 420 мг
Дефицит магния в организме и средства его компенсации
Дефицит магния, сопровождающийся незначительными нарушениями сна, повышенной раздражительностью, слабой тревогой, повышенной утомляемостью, спазмами икроножных мышц может быть компенсирован приемом лекарств, витаминно-минеральных комплексов, БАДов или минеральной воды с высоким содержанием магния.

Дефицит магния проявляется разнообразными клиническими симптомами и синдромами. Поскольку неоднородность распределения магния в тканях организма делает мало информативным определение его содержания в сыворотке или эритроцитах, заподозрить магниевый дефицит можно на основании сочетания отдельных клинических признаков магниевого дефицита, особенно, если они затрагивают различные системы и наблюдаются на фоне значимого провоцирующего фактора, например злоупотребления алкоголем. Следствием дефицита магния возможно развитие атеросклероза, артериальной гипертензии, тахикардия и различные аритмии, при дефиците магния увеличивается процент смертности при инфаркте миокарда, дефицит магния обнаружен у больных с пролапсом митрального клапана.

Чаще всего, быстро развившийся недостаток магния в организме приводит к состоянию повышенной нервной возбудимости клетки. Это особенно заметно на мышечных клетках, у которых деполяризация является основной функцией. При дефиците магния они испытывают нарушение деполяризации, что проявляется в избыточности процессов сокращения по отношению к процессам расслабления. Клинически - это мышечные подергивания и судороги, чаще в икроножных мышцах, что является нередкой проблемой при беременности. Аритмия у беременных также часто ассоциирована с дефицитом магния. Для кардиомиоцитов это выражается в малой эффективности диастолы, для гладкой мускулатуры - в спастических процессах (Громова О.А.).

Внутримышечное введение некоторых препаратов магния, столь широко распространенное в России, не применяется в развитых странах по этическим соображениям из-за выраженной болезненности в месте введения, реальной угрозе абсцедирования. Парентеральная магнезиотерапия показана лишь в ургентных ситуациях магниевого дефицита. Обычная доза составляет 100 мг/час внутривенно капельно или с помощью автоматических шприцев в течение 4–6 часов в сутки. При эклампсии, допустимо медленное внутривенное введение 25% магния сульфата в дозе 10–20 мл. При быстром введение магния возможна гипермагниемия . Парентеральная магнезиотерапия, при острой необходимости, должна проводиться лишь в стационарных условиях. Препаратами выбора для долговременной профилактики и лечения дефицита магния являются лекарственные формы для приема внутрь. При этом органические соли магния (магния цитрат , магния пидолат , магния лактат и другие) не только значительно лучше усваиваются, но и легче переносятся больными. Они реже дают побочные эффекты со стороны желудочно-кишечного тракта и лучше восполняют дефицит магния (Громова О.А.).

Дефицит магния в организме не всегда сопровождается пониженным его содержанием в сыворотке крови. Недостаток магния в крови называется гипомагниемией .

Соединения магния - антациды
Многие соли магния используются как антацидные препараты (см. ). Антациды подразделяются на два больших класса - всасывающиеся (растворимые в крови) и невсасывающиеся (нерастворимые). Всасывающимися называют антациды, которые или сами, или продукты их реакции с кислотой желудочного сока растворяются в крови. Всасывающиеся антацидов отличаются быстротой наступления эффекта приёма лекарства. Недостатки всасывающихся антацидов: кратковременность действия, кислотный рикошет (увеличение секреции соляной кислоты после окончания их действия), образование углекислого газа при их реакции с соляной кислотой, растягивающего желудок и стимулирующего гастроэзофагеальные рефлюксы .

Среди солей магния есть и всасывающиеся антациды (магния карбонат и магния оксид) и невсасывающиеся (магния гидроксид , магния трисиликат и другие). К настоящему времени из-за своих недостатков всасывающиеся антациды, в большинстве своем, уступили место невсасывающимся. Единственным широко применяемым всасывающимся антацидом на сегодня остались таблетки «Ренни » с действующим веществом «карбонат кальция + карбонат магния».

На сегодняшний день монотерапия антацидами – солями металлов практически не применяется. Современные антацидные средства содержат сбалансированный комплекс активных веществ, компенсирующих недостатки друг друга. Чаще всего в их составе объединяются соли магния, обладающие послабляющим эффектом и соли алюминия, оказывающие закрепляющее действие. Примерами таких лекарств являются «Алмагель », «Алтацид», «Алюмаг», «Гастрацид », «Маалокс », «Маалукол» и «Палмагель» (действующее вещество «алюминия гидроксид + магния гидроксид»). Часто к соединениям магния и алюминия добавляют для предотвращения метеоризма симетикон («Алмагель Нео », «Антарейт », «Гестид», «Релцер ») или для купирования болей бензокаин («Алмагель А », «Палмагель А»). Также существуют комбинации магния гидроксида и гидротальцида («Гастал ») и другие.

Соли магния, входящие в состав невсасывающихся антацидов (магния гидроксид и другие), абсорбируются в желудке и кишечнике лишь в самых минимальных количествах. Однако сколь-нибудь значительное повышение уровня магния в сыворотке крови происходит лишь у больных с выраженной почечной недостаточностью (Ильченко А.А., Селезнёва Э.Я.).

Соединения магния - слабительные
Многие соли магния (см. ) являются осмотическими слабительными. Лечебное действие осмотических слабительных заключается в привлечении воды в просвет кишечника по осмотическому градиенту. Это сопровождается увеличением объема содержимого и облегчением его продвижения, консистенция кала становится более мягкой, увеличивается частота дефекации. Нежелательная сторона действия солевых осмотических слабительных, к которым относятся магния сульфат , магния фосфат, магния оксид, магния гидроксид, магния цитрат , заключается в том, что их действие распространяется на протяжении всего кишечника и несет опасность электролитных расстройств, тогда как точкой приложения «идеального слабительного» должна быть толстая кишка . У пациентов с сердечно-сосудистой и почечной недостаточностью солевые осмотические слабительные могут спровоцировать перегрузку объемом и электролитами (Шульпекова Ю.О.).
Магний и сердечно-сосудистые заболевания
Магний и магниевые соли применяются при терапии кардилогических и сосудистых заболеваний, начиная с прошлого века. Наибольшие эффекты от применения препаратов магния в комплексной терапии связаны с лечением сочетанной артериальной гипертензии с гиперлипидемией, проявлениями ишемии миокарда; сочетанной артериальной гипертензии с нарушением толерантности к глюкозе или сахарным диабетом 2-го типа; профилактикой и лечением стресс-индуцированных сердечно-сосудистых осложнений. В кардиологии используют антиишемический, антиаритмический, гипотензивный, диуретический эффекты магния, которые достигаются и в отсутствии явных признаков дефицита магния и, скорее всего, является следствием антагонизма с кальцием, но далеко не исчерпывается лишь этим механизмом. Препараты магния активны как в ургентных ситуациях (внутривенное введение), так и при постоянном приеме внутрь в комбинированной терапии сердечно-сосудистой патологии.

Одним из применяемых при лечении сердечно-сосудистых заболеваний препаратов магния является магния оротат (см.).

С другой стороны, включение некоторых солей магния в состав сердечно-сосудистых средств снижает риск гастроэнтерологических нежелательных явлений, таких как лекарственные язвы и эрозии желудка . Таким препаратом, например, является антиагрегант Кардиомагнил , содержащий, кроме ацетилсалициловой кислоты, магния гидроксид, выполняющий роль антацида.

Возможные эффекты воздействия магниесодержащих средств на организм человека
Антациды, содержащие в своем составе алюминий и магний, дополнительно способны адсорбировать пепсин , желчные кислоты , лизолецитин , что оказывает дополнительное защитное действие. Важно, что адсорбция этих компонентов дуоденального содержимого может также оказывать дополнительный лечебный эффект в отношении подавления панкреатической секреции при панкреатите . Соединениям магния присущи антипептическая активность (преимущественно за счет угнетения высвобождения пепсина), стимулирующее действие на продукцию желудочной слизи, способность усиливать моторику желудочно–кишечного тракта; выражено защитное влияние на слизистую оболочку желудка. Препараты, содержащие в своем составе магний, принимать длительно (на протяжении нескольких месяцев) следует с осторожностью даже в терапевтических дозах. Показано, что соединения магния могут нарушать всасывание фолиевой кислоты в кишечнике, всасывание калия (что в особенности необходимо учитывать, если пациент страдает аритмией или принимает сердечные гликозиды) (Шульпекова Ю.О., Ивашкин В.Т.).

Одна из особенностей действия содержащих магний антацидов - усиление двигательной функции кишечника, что может привести к нормализации стула, но при избыточном приеме - к развитию диареи. Передозировка содержащих магний антацидов способствует увеличению содержания магния в организме больных, что может вызывать брадикардию и/или недостаточность функции почек (Васильев Ю.В.).

Аккумуляция магния в организме приводит к гипермагниемии с последующей брадикардией у детей с почечной недостаточностью (Бельмер С.В.).

Всасывающиеся магнийсодержащие антациды не рекомендуется применять у беременных и у больных с почечной недостаточностью из-за возможного развития неврологических и сердечно-сосудистых нарушений (Фадеенко Г.Д.).

Минеральные воды с высоким содержания магния
Многие минеральные воды содержат магний в терапевтически значимом количестве. Ниже, в таблице, перечислены некоторые из них.
Наименование минеральной воды Характеристика Содержание магния Mg 2+ , мг/л Тип
«Донат Mg » магниево-натриевая гидрокарбонатно-сульфатная 1060 лечебная
«Mivela Mg++ » гидрокарбонатная натриево-магниевая 286 лечебно-столовая
«Улеймская (магниевая) » хлоридно-сульфтаная кальциево-натриевая (магниево-кальциево натриевая) 100–200 лечебно-столовая
«MagnesiA » гидрокарбонатная магниевая кремнистая 150–250 лечебно-столовая
«Дороховская » сульфатная магниево-кальциевая 150–300 лечебно-столовая
«Нарзан » сульфатно-гидрокарбонатная натриево-магниево-кальциевая 50–120 лечебно-столовая

Присутствующие в минеральных водах катионы магния подобно катионам кальция уменьшают проницаемость клеточных мембран и, следовательно, обладают противовоспалительным эффектом. Оказывают седативное, желчегонное и послабляющее действие (особенно в сочетании с анионами сульфата) (Барановский А.Ю. и др.).
Профессиональные медицинские работы, затрагивающие роль магния в терапии заболеваний желудочно-кишечного тракта
  • Бельмер С.В., Коваленко А.А., Гасилина Т.В. Антацидные препараты в современной клинической практике // Доктор.ру. – 2004. – № 4. – с. 19–22.

  • Колганова К.А. Современные аспекты применения антацидных препаратов в практике врача-гастроэнтеролога // РМЖ. Болезни органов пищеварения. – 2008. – том 10. – № 2. – с. 80–82 .

  • Шульпекова Ю.О., Ивашкин В.Т. Антациды и их место в лечении панкреатита // Русский медицинский журнал. Болезни Органов Пищеварения. – 2004. – Т.6. – №2 .
Содержание магния в организме человека
67 % общего количества магния организма человека содержатся в кос­тных тканях, 31 % - в клетках, 1–2 % - во внеклеточной жидкости. Суточная потребность в магнии составляет 300 мг для женщин, 350 мг для мужчин и примерно на 150 мг больше у беременных, кормящих матерей, у подростков лиц молодого возраста. Возрастает потребность в магнии при большой мышечной нагрузке. Всасывается только 30–40 % этого количества, в основном в двенадцатиперстной и дистальном отделе тощей кишки . Экскреция магния в основном осуществ­ляется почками и в среднем составляет 6–12 мэкв/сут. Реабсорбция магния в почках происходит чрезвычайно эффективно: 25 % фильтруемого в почечных клубочках магния подвергается реабсорбции в проксимальных по­чечных канальцах, а еще 50–60 % - в толстом сегменте восходящей части петли Генле.

Содержание магния Mg 2+ в крови определяется с помощью биохимического анализа. Нормальные показатели зависят от возраста пациента и находятся в пределах, указанных в таблице справа (Ингерлейб М.Г.). Отклонения от нормы в меньшую сторону называется гипомагниемия , в большую - гипермагинемия .

Для определения содержания в организме микроэлементов и, в частности, магния удобным материалом являются волосы. Нормальным значением является 25–100 мкг магния на один грамм биосубстрата волос. При этом у больных хроническим гастродуоденитом и язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки уровень магния в биосубстрате повышается до примерно 140 и 155 мкг/г, соответственно, что объясняется повышенной потребность в них больных хроническим гастродуоденитом и язвенной болезнью, и, как следствие их компенсаторной метаболической «передислокацией» в биосубстратах организма (Сергеев В.Н.).

Нарушения обмена магния в организме человека по Международной классификации болезней МКБ-10 относятся к «Классу IV. Болезни эндокринной системы, расстройства питания и нарушения обмена веществ » и представлены в блоках:

  • «Е50-Е64 Другие виды недостаточности питания», рубрике «E61.3 Недостаточность магния»


Последние материалы раздела:

Изменение вида звездного неба в течение суток
Изменение вида звездного неба в течение суток

Тема урока «Изменение вида звездного неба в течение года». Цель урока: Изучить видимое годичное движение Солнца. Звёздное небо – великая книга...

Развитие критического мышления: технологии и методики
Развитие критического мышления: технологии и методики

Критическое мышление – это система суждений, способствующая анализу информации, ее собственной интерпретации, а также обоснованности...

Онлайн обучение профессии Программист 1С
Онлайн обучение профессии Программист 1С

В современном мире цифровых технологий профессия программиста остается одной из самых востребованных и перспективных. Особенно высок спрос на...