1 |
P a g e
DIPLOMSKI RAD
TEMA
MAGNEZIJUM U ZIVOTNOJ SREDINI
PREDMET
4 |
P a g e
U ovom radu ćemo govoriti o magnezijumu,i njegovoj tastupljenosti u životnoj srediti.
1.MAGNEZIJUM I NJEGOVE OSOBINE
Magnezijum
(
Mg
, lat.
magnesium
), zemnoalkalni je metal IIA grupe atomskog broja 12. Gradi 2+
jone. Oksidacioni broj magnezijuma u jedinjenjima je isključivo +2, uz vrlo retke izuzetke gde ima
oksidacioni broj +1. Ima najnižu temperaturu topljenja u grupi zemnoalkalnih metala. Stabilni
izotopi magnezijuma su:
24
Mg,
25
Mg i
26
Mg. On je osmi najrasprostranjeniji element u Zemljinoj
kori
[6][7]
i deveti generalno u poznatom svemiru. Magnezijum je četvrti po rasprostranjenosti
element na Zemlji u globalu (iza željeza, kiseonika i silicijuma), čini oko 13% ukupne mase
planete Zemlje i ima najveći udeo u plaštu Zemlje. Relativno velika zastupljenost magnezijuma na
Zemlji je povezana sa činjenicom da se on lako stvara pri supernovnom raspadu zvezda putem
sekvencijalnog dodavanja tri jezgra atoma helijuma na ugljenik (koji je takođe napravljen iz tri
jezgra atoma helijuma). Zbog velike rastvorljivosti magnezijumovih jona u vodi, on je i treći po
zastupljenosti rastvoreni element u svetskim morima. Magnezijum se stvara u zvezdama većim od
tri sunčeve mase putem fuzije helijuma i neona u alfa procesu pri temperaturama iznad 600
megakelvina.
U elementarnom stanju (kao metal) se ne može naći u prirodi na Zemlji jer je veoma reaktivan.
Kada se izdvoji u elementarnom stanju stajanjem na vazduhu vrlo brzo se oksiduje te se njegova
površina prekrije tankim slojem oksida (pasivizira se). U obliku metalnog praha gori uz
karakterističan blešteći beli plamen, što ga čini čestim sastojkom za pirotehničke sprave i rakete.
Ovaj metal se danas najčešće dobija elektrolizom magnezijumovih soli izolovanih iz slane vode.
5 |
P a g e
Komercijalno, magnezijum se najčešće koristi za legiranje drugih metala te proizvodnju legure
aluminijuma i magnezijuma poznatije kao magnalijum ili magnelijum. Pošto je magnezijum oko
trećine lakši od aluminija (ima manju gustinu) ove legure se cene zbog svoje relativne lakoće i
čvrstoće. U ljudskom telu, magnezijum je jedanaesti najzastupljeniji element po masi. Njegovi joni
su nezamenjivi za sve žive ćelije, gde oni vrše važnu ulogu u manipulaciji važnih bioloških
polifosfatnih jedinjenja poput ATP, DNK i RNK. Postoje stotine enzima kojima su magnezijumovi
joni neophodni za funkcionisanje. Jedinjenja magnezijuma se koriste u medicini kao laksativi,
antacidi (npr. mleko magnezijuma) te u brojnim drugim situacijama kada je neophodna
stabilizacija neuobičajenog nadražaja nekog nerva ili kada je potrebno grčenje krvnih sudova (npr.
pri tretmanu eklampsije). Magnezijumovi joni su generalno kiselog okusa i u niskim
koncentracijama mogu pomoći pri ublažavanju oporosti prirodne mineralne vode. U biljkama,
magnezijum je metalni jon u centru molekula hlorofila i zato je čest dodatak veštačkim đubrivima.
Činjenicu da je magnezijum poseban element prvi je utvrdio Josef Blek, a u čistom obliku je
dobijen tek 1808. godine od strane Hamfri Dejvija.
Mg je četvrti elementi na zemlji po veličini i čini 13% mase Planete. Mg je drugi elemenat po
prisutnosti u našem telu (posle kalcijuma). Joni magnezijuma regulišu preko 300 biohemijskih
reakcija u našem telu. Mg je središnji atom u molekulu hlorofila (slika desno) a taj je atom
identičan sa atomom hemoglobina (u crvenom krvnom zrncu) sa tom razlikom što je u središtu
7 |
P a g e
Zbog toga se nedostatka Mg koriste smnogi suplementi koji, međutim, se svi slabo absorbuju u
telu (završavaju većinom u WC šolji) ali u svakom slučaju, bez obzira u kojoj su formi, telo ih
mora pretvoriti u magnezijum hlorid. Zato je najbolji i najprirodniji način uzimanje magnezijuma
kroz kožu (transdermalno) u formi magnezijum hlorida (MgCl
2
). U prodaji se nalazi u formi gela i
spreja. Naziva se i magnezijum ulje, mada to nije ulje nego MgCl2 rastvoren u demineralizovanoj
vodi. To se najčešće proizvodi od magnezijum hlorida iz Mrtvog mora (vidi naslovnu fotografiju).
1.1.Osobine magnezijuma
Elementarni magnezijum je čvrst, srebrenast metal, veoma male gustine (dve trećine gustine
aluminijuma). Metalni magnezijum se veoma lako oksiduje na vazduhu, ali slično kao i kod
aluminijuma proces korozije magnezijuma se zaustavlja zbog pasivizacije. Međutim, za razliku od
drugih alkalnih metala, za čuvanje magnezijuma nije neophodna okolina bez kiseonika, jer se
pasivizirani sloj vrlo teško uklanja. Kao i njegov
komšija
iz periodnog sistema, kalcijum, čist
magnezijum veoma lako reaguje sa vodom na sobnoj temperaturi gradeći hidroksid, mada se ta
reakcija odvija daleko sporije nego kod kalcijuma. Kada se potopi u vodu, na površini
magnezijuma pojavljuju se mehurići vodonika, mnogo brže ako je magnezijum u prahu. Na višim
temperaturama, reakcija je mnogo brža. Sposobnost magnezijuma da reaguje sa vodom može biti
iskorištena za proizvodnju energije i pokretanje mašina na bazi magnezijuma. Magnezijum
egzotermno reaguje sa većinom kiselina, poput hlorovodonične kiseline (HCl). Kao i sa
aluminijem, cinkom i mnogim drugim metalima, reakcija sa hlorovodičnom kiselinom daje hloride
