鎂:輕質有延展性的銀白色金屬-中文百科頻道

理化性質

金屬鎂呈銀白色，質輕，無磁性，且有良好的熱消散性，有延展性，硬度為2，電導性21.4。

鎂化學性質很活潑，與氧的親合力大，常用做還原劑，去置換钛、锆、鈾、铍等金屬，并能與熱水反應放出氫氣。在空氣中表面慢慢被氧化，形成緻密的氧化物保護膜而發暗。粉狀或細條狀的鎂，在空氣中很易燃燒，鎂粉在空氣或氧氣中劇烈燃燒發出耀眼的白光，生成氧化鎂和少量氮化鎂Mg3N2。鎂能跟大多數非金屬和許多酸反應，鎂能在二氧化碳中燃燒生成氧化鎂，遊離出碳。鎂與氟化物、氫氟酸和鉻酸不發生作用，也不受苛性堿侵蝕，但極易溶解于有機和無機酸中，鎂能直接與氮、硫和鹵素等化合，包括烴、醛、醇、酚、胺、脂和大多數油類在内的有機化學藥品與鎂僅僅輕微地或者根本不起作用。常溫時鎂不跟水反應，但鎂跟沸水反應生成氫氣和氫氧化鎂。鎂可從熔融鹽中把金屬還原出來。

1、與非金屬單質的反應：2Mg+O2==2MgO 3Mg+N2=Mg3N2

2、與水的反應：Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2（加熱)）

3、與酸的反應：Mg+2HCl+MgCl2+H2↑

4、與氧化物的反應：2Mg+CO2=2MgO+C（點燃）

5、與空氣反應：2Mg+O2=2MgO（點燃）、2Mg+CO2=2MgO+C（點燃）、3Mg+N2=Mg3N2（點燃）

備注：該反應在氧氣充足時一般不發生或發生後又有C+O2=CO2（點燃），因為在反應後不見有黑色固體生成。

元素簡介

發現人：戴維

時間：1808年

地點：英格蘭

名稱由來：來自于希臘Thessaly地區古城邦名“Magnesia”（鎂土），因為在這個城市附近出産氧化鎂，被稱為magnesia alba，即白色氧化鎂。不過鎂的名稱magnesium很容易和錳的名字manganum混淆，雖然有人提出更改，卻一直沿用下來。

發現過程：1808年，英國的戴維，用鉀還原白鎂氧，最早制得少量的鎂。

食物來源：未研磨的谷類、無花果、杏仁、堅果、各種種子、蘑菇、深色綠葉蔬菜、香蕉等。

常見化合價：+2

電負性：1.31

外圍電子排布：3s2

核外電子排布：2，8，2

同位素及放射線：*Mg-24Mg-25Mg-26Mg-27[9.45m]Mg-28[21h]

電子親合和能：-21KJ·mol-1

第一電離能：738KJ·mol-1

第二電離能：1451KJ·mol-1

第三電離能：7733KJ·mol-1

單質密度：1.738g/cm3

晶胞參數：

a=320.94pm

b=320.94pm

c=521.08pm

α=90°

β=90°

γ=120°

單質熔點：650.0℃

單質沸點：1170.0℃

原子半徑：1.72埃

離子半徑：0.66（+2）埃

共價半徑：1.36埃

常見化合物：MgOMgCl2Mg3N2Mg（OH）2

在地殼中含量：23000（ppm）

鎂屬于元素周期表上的IIA（第二主族）族堿土金屬元素。金屬鎂是銀白色的金屬，質硬，略有延展性。鎂的密度小，離子化傾向大。

在空氣中，鎂的表面會生成一層很薄的氧化膜，使空氣很難與它反應并失去光澤。鎂和醇、水反應能夠生成氫氣。粉末或帶狀的鎂在空氣中燃燒時會發出強烈的白光。在氮氣中進行高溫加熱，鎂會生成氮化鎂（Mg3N2）；鎂也可以和鹵素發生強烈反應；鎂也能直接與硫化合。鎂的檢測可以用EDTA滴定法分析。

元素用途

鎂常用做還原劑，去置換钛、锆、鈾、铍等金屬。主要用于制造輕金屬合金、球墨鑄鐵、科學儀器脫硫劑脫氫和格氏試劑，也能用于制煙火、閃光粉、鎂鹽等。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。

日常用途：體操運動員常塗鎂粉來增加摩擦力是MgCO3

醫療用途：治療缺鎂和痙攣。

體育用途：在緊張運動幾小時前注射，或在緊張運動後注射以彌補鎂的流失。

風險：如果注射速度太快，會造成發燒和全身不适。

金屬鎂能與大多數非金屬和酸反應；在高壓下能與氫直接合成氫化鎂；鎂能與鹵化烴或鹵化芳烴作用合成格利雅試劑，廣泛應用于有機合成。鎂具有生成配位化合物的明顯傾向。

鎂是航空工業的重要材料，鎂合金用于制造飛機及森、發動機零件等；鎂還用來制造照相和光學儀器等；鎂及其合金的非結構應用也很廣；鎂作為一種強還原劑，還用于钛、锆、铍、鈾和铪的生産中。

純鎂的強度小，但鎂合金是良好的輕型結構材料，廣泛用于空間技術、航空、汽車和儀表等工業部門。一架喪事超音速飛機約有5％的鎂合金構件，一枚導彈一般消耗100～200公斤鎂合金。鎂是其他合金（特别是鋁合金）的主要組元，它與其他元素配合能使鋁合金熱處理強化；球墨鑄鐵用鎂作球化劑；而有些金屬（如钛和锆）生産又用鎂作還原劑；鎂是燃燒彈彈和照明彈不能缺少的組成物；鎂粉是節日煙花必需的原料；鎂是核工業上的結構材料或包裝材料；鎂肥能促使植物對磷的吸收利用，缺鎂植物則生長趨于停滞。鎂在人民生活中占有重要地位的一種基礎材料。

鎂在筆記本電腦中的應用：鎂在筆記本電腦中的應用在本期刊物中，你将看到戴爾公司用鎂合金作為筆記本電腦的外殼，從而保護其内部組件，延長筆記本電腦的使用壽命。這種用途利用了鎂合金的高強度和耐用性。鎂再次證明了其不僅可以應用在汽車、家具等領域，更可以在計算機行業滿足高科技的需求。這将進一步擴大人們對鎂的使用範圍。

制備

鎂可以用菱鎂礦進行熱分解，加焦炭進行氯化得到氯化鎂，再通過電解含氯化鎂的熔融鹽制取金屬鎂。

化學反應方程式：

MgCO3→MgO+CO2

2MgO+C+2Cl2→2MgCl2+CO2

MgCl2→Mg+Cl2

鎂還可以用熱還原氧化鎂的方法制取。另外還可以從海水中提取的氯化鎂進行脫水，加入氯化鉀進行熔融電解的方法制備。

發現存在

鎂是在自然界中分布最廣的十個元素之一，但由于它不易從化合物中還原成單質狀态，所以遲遲未被發現。

長時期裡，化學家們将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後，使用同樣的辦法又成功的制得了金屬鎂。

鎂是地殼中含量高、分布廣的元素之一，在地殼中，鎂的含量為1.4％。具有工業價值的礦物有；花菱鎂礦MgCO3、白雲石CaMg(CO3)2、光鹵石KCl•MgCl2•H2O。另外，海水也将成為鎂資源産地，在海水中，鎂的含量僅次于鈉。工業上利用電解熔融氧化鎂或在電爐中用矽鐵等使其還原而制得金屬鎂，前者叫做熔鹽電解法，後者叫做矽熱還原法。

人體健康

人體需求

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。鎂主要分布于細胞内，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，在神經肌肉的機能正常運作、血糖轉化等過程中扮演着重要角色。1、中成人的适宜攝入量（AI）定為350mg/d，可耐受最高攝入量（UL）定為700mg/d。2、成年人每日吃約2個雞蛋或3個香蕉可滿足需要；3、妊娠期、哺乳期婦女要攝取300-350mg。n

據測定：紫菜含鎂量最高，每100克紫菜中含鎂460毫克，居各種食物之冠，被喻為“鎂元素的寶庫”。其餘含鎂食物有：谷類如小米、玉米、荞麥面、高粱面，燕麥，通心粉，烤馬鈴薯；豆類如黃豆、黑豆、蠶豆、豌豆、豇豆、豆腐；蔬菜如冬菜、苋菜、辣椒、蘑菇；水果如楊桃、桂圓、核桃仁；其他如蝦米、花生、芝麻，海産品等。鎂有助于調節人的心髒活動，降低血壓，預防心髒病，提高男士的生育能力。建議男士早餐應吃2碗牛奶燕麥粥和一隻香蕉。 n

建議攝取量：中國營養學會建議，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（每星期可吃2~3次花生，每次5~8粒便能滿足對鎂的需求量）。鎂是哺乳動物和人類所必需的微量元素，它是細胞内重要的陽離子，參與蛋白質的合成和肌肉的收縮作用。

鎂缺乏在臨床上主要表現為情緒不安、易激動、手足抽搐、反射亢進等，正常情況下，由于腎的調節作用，口服過量的鎂一般不會發生鎂中毒。當腎功能不全時，大量口服鎂可引起鎂中毒，表現為腹痛、腹瀉、嘔吐、煩渴、疲乏無力，嚴重者出現呼吸困難、紫绀、瞳孔散大等。

鎂廣泛分布于植物中，肌肉和髒器中較多，乳制品中較少。動物性食品中鎂的利用率較高，達30％~40％，植物性食品中鎂的利用率較低。鎂的需要量2~3歲為150毫克，3~6歲為200毫克

抽筋”多吃含鎂食物：多人容易在夜裡睡眠時發生腿部“抽筋”，這在醫學上稱作“抽搐病”，尤以夜裡受涼為甚。不少人将其歸咎于缺鈣，但從人體對礦物質及微量元素的需求來說，缺鎂時也會發生這種症狀。

鎂在人體運動功能活動中扮演着十分重要的角色。人之所以活着，全靠人體内一系列複雜的生物化學反應維持着生命活動，而催化這些生化反應則需要上千種促酶（生物催化劑）。國外科學家研究發現，鎂可激活325個酶系統，把鎂稱為生命活動的激活劑是當之無愧的。近年來，國外科學家研究指出，人到中年以後要“鎂”食。即要多食含鎂豐富的食物。心血管疾病，如冠心病、高血壓、高血脂、心肌梗塞、糖尿病等多在人到中年之後發生，這與體内鎂含量降低有關。

鎂是人體中僅次于鉀的細胞内正離子，它參與體内一系列新陳代謝過程，包括骨及細胞的形成，與神經肌肉和心髒功能有密切關系。一般成年人每日對鎂的需求量，男性為350毫克，女性為300毫克，如果缺鎂，可導緻肌肉無力，耐久力降低。由于運動，特别是長時間高強度運動大量消耗體内的鎂，從而降低肌肉的活動功能，甚至還會發生抽搐、痙攣等。

專家認為，在正常攝入食物的情況下，一般不存在缺鎂和補鎂的問題。若出現缺鎂症狀時，應多選用含鎂豐富的食物：谷類、豆類、綠色蔬菜、蛋黃、牛肉、豬肉、河鮮産品、花生、芝麻、香蕉等。豆腐中也含有較高的鎂成分，經常吃些鹵水豆腐，可解決由于缺鎂引起的“抽搐病”。

保護健康

鎂是細胞内部除鉀之外含量第二多的礦物元素。人在細細胞之外（比如在血清中）看不到很多的鎂，但這就好比人們是根據一座冰山突出水面的部分米判斷它本身的高度一樣。鎂在細胞中所起的作用被忽略了，盡管鎂對于約300種機體自身的酶和無數的物質代謝過程和控制過程來說都是有決定意義的。

蛋白質、脂肪、糖還有激素，隻有在鎂的幫助下才能進行正确工作。人體的總體能量預算和肌肉的工作也對鎂有依賴作用。身體轉換的物質越多，就需要越多的鎂在肌肉的反應中間進行放松。不管是對粗大的運動肌肉，還足我們血管乖l,L肌J纖細肌肉來說，都是一樣的。

鎂是作為鈣的天然對手來起作用的。這些物質都是作為藥物（比如治療高血壓和保護心髒的藥物）使用的。對于鈣在腸道裡的吸收，鎂則起到輔助作用，以此來預防骨骼鈣質的流失。鈣會對神經釋放出大量曲刺激，這會導緻從眼睑顫動到心髒不規則跳動的各種不明沖擊，而鎂則會降低這種神經刺激。

不依靠血液中的鎂含量，人們仍然可以根據冰山現象大緻地确定病人體内的鎂儲備。盎女f的鎂含量水平在o.8到1mmoI/L之間。在這個水平之下，就會cir:J鎂缺乏的症狀，人們可以很快地通過服用鎂制劑來進行平衡。有/人需要将鎂含量水平保持在1.2mmoI/L以上，以防止發生經常的偏頭痛。鎂需求量也是一個每個人都可以自己檢驗的個人值。血清鎂水平在一天之中的不同時間電會有波動。在下午兩點和清晨四點，人們可以測量到最低的鎂含量水平。鎂可以調節細胞膜的滲透性，并且參與細胞的能量獲取。

含鎂食物

含鎂食物有：據了解，富含鎂的食物有很多，其中紫菜含鎂量最高，每100克紫菜中含鎂460毫克，被喻為“鎂元素的寶庫”。谷類如小米、玉米、荞麥面、高粱面，燕麥，通心粉，烤馬鈴薯；豆類如黃豆、黑豆、蠶豆、豌豆、豇豆、豆腐；蔬菜如冬菜、苋菜、辣椒、蘑菇；水果如楊桃、桂圓、核桃仁；其他如蝦米、花生、芝麻，海産品等。鎂有助于調節人的心髒活動，降低血壓，預防心髒病，提高男士的生育能力。建議男士早餐應吃2碗牛奶燕麥粥和一隻香蕉。尤其是香蕉，它還富含鋅元素。鋅與精液的質量及密度呈正比關系，缺鋅也會影響精子的代謝與活力，從而“耽誤”睾丸的發育。n

建議攝取量

中國營養學會建議，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（每星期可吃2~3次花生，每次5~8粒便能滿足對鎂的需求量）。

鎂是哺乳動物和人類所必需的常量元素，它是細胞内重要的陽離子，參與蛋白質的合成和肌肉的收縮作用。

鎂廣泛分布于植物中，肌肉和髒器中較多，乳制品中較少。動物性食品中鎂的利用率較高，達30%~40%，植物性食品中鎂的利用率較低。鎂的需要量2~3歲為150毫克，3~6歲為200毫克。

抽筋多吃含鎂食物

很多人容易在夜裡睡眠時發生腿部“抽筋”，這在醫學上稱作“抽搐病”，尤以夜裡受涼為甚。不少人将其歸咎于缺鈣，但從人體對礦物質及微量元素的需求來說，缺鎂時也會發生這種症狀。

補鎂食譜

茄汁蝦餅

【食譜原料】

蝦仁400克，豬肥膘50克，馬蹄50克，雞蛋液、生姜、蔥末，精鹽、味精、紹酒、白糖、番茄醬、白醋、幹澱粉、濕澱粉、鮮湯、植物油各适量。

【制作方法】

1．蝦仁、豬肥膘分别剁成末;馬蹄切米，同放碗中，加生姜、蔥末、精鹽、紹酒、味精、雞蛋液、幹澱粉攪拌上勁成蝦餡。

2．鍋上火放油燒熱，分批擠入蝦餡，輕拍成餅狀炸熟，撈出瀝油裝盤;鍋留底油複上火，倒入番茄醬、白糖、精鹽炒片刻，加鮮湯、白醋燒沸，濕澱粉勾芡，澆在蝦餅上即成。

【健康提示】

蝦營養豐富，除還有大量鎂外，還含有豐富的蛋白質、鉀、碘、磷等礦物質及維生素A、氨茶堿等成分，且其肉質松軟，易消化。此菜營養豐富，富含鈣質，孕婦食用可補充鈣質。

所需營養

鎂是維持人體生命活動的必需元素，具有調節神經和肌肉活動、增強耐久力的神奇功能。此外，鎂也是高血壓、高膽固醇、高血糖的“克星”，它還有助于防治中風、冠心病和糖尿病。青豆、黃豆、綠豆、玉米、面粉、麥芽、蘑菇、茴香、菠菜、黃瓜、柿子等含鎂較多，常吃有益于女性健康。每日攝入量為320毫克。

來源作用

鎂的發現

許多世紀以前，古羅馬人認為“magnesia”（希臘Magnesia地區出産的一種白色鎂鹽，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。上世界30年代初MoCollum，E.V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。flink及其同事在上世紀50年代初曾報告因酗酒和接受無鎂靜脈輸液而發生鎂耗竭的病例。健康人一般不會發生鎂缺乏，但已發現越來越多的臨床疾病與鎂耗竭有關。

食物來源

鎂普遍存在于食物中，由于葉綠素是鎂卟啉的鳌合物，所以綠葉蔬菜是富含鎂的。食物中諸如糙糧、堅果也含有豐富的鎂，而肉類、澱粉類食物及牛奶中的鎂含量屬中等。除了食物之外，從飲水中也可以獲得少量鎂。但飲水中鎂的含量差異很大。如硬水中含有較高的鎂鹽，軟水中含量相對較低。

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%随糞便排出，部分從汗和脫落的皮膚細胞丢失，其餘從尿中排出，每天約排出50-120mg，約占攝入量的1/3～1/2。

生理功能

1、活多種酶的活性鎂作為多種酶的激活劑，參與300多餘種酶促反應。

2、制鉀、鈣通道。

3、護骨骼生長和神經肌肉的興奮性。

4、護胃腸道和激素的功能。

生理需要

成人的适宜攝入量（AI）定為350mg/d，可耐受最高攝入量（UL）定為700mg/d。

過量表現

過量鎂攝入，血清鎂在1.5-2.5mmol/L時，常伴有惡心、胃腸痙攣等胃腸道反應；當血清鎂增高到2.5-3.5mmol/L時則出現嗜睡、肌無力、膝腱反射弱、肌麻痹；但血清鎂增至5mmol/L時，深腱反射消失；血清鎂超過5mmol/L時可發生随意肌或呼吸肌麻痹；血清鎂7.5mmol/L或更高時可以發生心髒完全傳導阻滞或心搏停止。

高鎂血症可引起低血鈣，其部分機制可能是由于甲狀旁腺素分泌降低或靶器官對激素的反應性降低。高鎂血症可影響骨和血液凝固。在尿毒症時，骨中鎂含量顯著增高。更重要的是鎂過多可緻骨異常。鎂過多可幹擾血小闆粘附和凝血酶原生成時間。尿毒症時凝血障礙部分原因可能是由于慢性高鎂血症所緻。