鎂是地球上最常見的元素之一(第六),主要分布在巖石、海水以及生物體內。自然條件下,多是不可溶碳酸鹽、硫酸鹽以及硅酸鹽形式存在巖石中。鎂(magnesium)的名字是根據Magnesia,這是古希臘塞薩利地區,在這里的白色滑石礦是水合硅酸鎂。 1808年,戴維爵士率先分離得到純鎂,他利用的電解法,就是利用電解強大的還原作用,把鎂離子變成了金屬鎂。這種方法是瑞典化學家柏齊利烏斯發明的分離鈉、鋇、鉀的方法。鎂是一種銀白色輕金屬,在空氣中可以被氧氣氧化成致密氧化物膜,變成灰色,是一般見到的樣子。鎂是非常易燃的金屬,在空氣中燃燒可以放出耀眼白光,正是利用這個特點,過去的攝影師用金屬鎂燃燒作為閃光燈。 鎂與酸反應放熱,室溫下與水反應生成氫氧化鎂和氫氣。 鎂密度很低,而且強度比較大,讓這種金屬成為合金的組分,鎂合金僅有鋼鐵的四分之一重,工藝也相對簡單,使這種金屬在各種行業中很受歡迎。 中國,鎂大規模生產是“硅熱還原”白云石實現,美國則使用電解海水水合氯化鎂得到。鎂離子是生物化學反應過程中的重要催化劑,在ATP、DNA和RNA的代謝過程中發揮關鍵作用,也是葉綠素卟啉的配基。 鎂也廣泛應用在肥料添加劑和藥物成分中,氫氧化鎂“鎂乳”就被作為瀉藥和解酸劑。 1900年,法國博士生Victor Grignard(1871–1935)利用不同有機鹵化物能與鎂條(或者鎂屑)在乙醚里反應,生成有機鎂試劑的穩定溶液,解決了鎂化合物難以溶解的難題。這一溶液被命名為格氏(Grignard)試劑。這一發現讓Grignard獲得1912年諾貝爾化學獎,在有機化學領域掀起一場革命。鎂廉價和低毒性使得這些鎂化合物適合作為大規模工業生產中間產物。很多重要藥物都是通過利用格氏試劑來進行工業制備的。 在生物學領域,科學家主要考慮是使用這種材料可以在人體內被體液腐蝕溶解,作為可降解生物材料,例如制造成骨骼,血管支架,當恢復身體功能的任務完成后,可以被人體分解,產物也不會造成危害。最近也有科學家,根據氫氣的生物學效應,將金屬鎂作為一種提供氫氣的載體,研究這種金屬的新的生物醫學效應,由于產氫量非常大,對解決氫氣生物利用度低提供了一種方案。 參考資料: 鎂的發現 1755年,第一個確認鎂是一種元素的是英國人Joseph Black。他辨別了石灰中的苦土(氧化鎂,MgO),兩者各自都是由加熱類似于碳酸鹽巖,菱鎂礦和石灰石來制取。另一種鎂礦石叫做海泡石(硅酸鎂),于1799年由Thomas Henry報告,他說這種礦石在土耳其更多的用于制作煙斗。 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-BrutusBussy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,系統地觀察了鎂缺乏的反應。1934年首次發表了少數人在不同疾病的基礎上發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,所以遲遲未被發現。 長時期里,化學家們將從含碳酸鎂的菱鎂礦焙燒獲得的鎂的氧化物苦土當作是不可再分割的物質。在1789年拉瓦錫發表的元素表中就列有它。1808年,戴維在成功制得鈣以后,使用同樣的辦法又成功的制得了金屬鎂。從此鎂被確定為元素,并被命名為magnesium,元素符號是Mg。Magnesium來自希臘城市美格里亞Magnesia,因為在這個城市附近出產氧化鎂,被稱為magnesia alba,即白色氧化鎂,元素符號Mg。鎂的原子序為12,原子量為24.3,是典型的二價金屬,具有金屬的共有特性。由于鎂的氧化物性質與鈣一樣介于“堿性”和“土性”之間,故稱為堿土金屬元素。 聲明:以上所有內容源自各大平臺,版權歸原作者所有,我們對原創作者表示感謝,文章內容僅用來交流信息所用,僅供讀者作為參考,一切解釋權歸鎂途公司所有,如有侵犯您的原創版權請告知,經核實我們會盡快刪除相關內容。 鳴謝:鎂途公司及所有員工誠摯感謝各位朋友對鎂途網站的關注和關心,同時,也誠摯歡迎廣大同仁到網站發帖、投稿,宣傳您的企業、觀點及鎂人鎂事。 |
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