Magnézium (Mg) és víz

Magnézium és víz: reakciómechanizmusok, környezeti és egészségügyi hatások

A magnézium körülbelül 1300 ppm mennyiségben van jelen a tengervízben. A nátrium után ez az óceánokban található leggyakrabban kation. A folyók körülbelül 4 ppm magnéziumot tartalmaznak, tengeri algák 6000-20 000 ppm, az osztriga pedig 1200 ppm.
A holland ivóvíz literenként 1–5 mg magnéziumot tartalmaz.
A magnézium és más alkáliföldfémek felelősek a víz keménységéért. A nagy mennyiségű alkáliföldfém-iont tartalmazó vizet kemény víznek, az alacsony mennyiségű vizet lágy víznek nevezzük.

Milyen módon és milyen formában reagál a magnézium a vízzel?

A magnéziumfémeket szobahőmérsékleten nem befolyásolja a víz. A magnézium általában lassan reagáló elem, de a reakcióképesség az oxigénszint növekedésével nő. Ezenkívül a magnézium vízgőzzel reagál magnézium-hidroxidra és hidrogéngázra:

A magnézium tüzet víz nem tudja eloltani. Az oxigén kimerülése után a magnézium tovább ég. Ezután levegőből származó nitrogénnel reagálva magnézium-nitridet (Mg3N2) képez. Amikor a magnézium tüzet vízzel próbálják eloltani, a magnézium agresszíven reagál a hidrogéngázzal. A károk elkerülése érdekében a magnézium tüzet homokkal kell borítani.
A magnéziumvegyületre példa a magnézium-foszfid (Mg3P2), szagú, szürke szilárd anyag. Amikor ez a vegyület vízzel vagy nedves levegővel érintkezik, lebomlik és foszfin (PH3) képződik. Ez egy mérgező vegyület, és a levegőben is nagyon gyúlékony.

Magnézium és magnéziumvegyületek oldhatósága

A magnézium főleg Mg 2+ (aq) formájában van jelen vizes oldatokban, de MgOH + (aq) és Mg (OH) 2 (aq) formájában is. A tengervízben MgSO4 néven is megtalálható.
A magnézium-hidroxid vízoldékonysága 12 mg/l. Egyéb magnéziumvegyületek egyértelműen jobban oldódnak vízben, például a magnézium-karbonát (600 mg/l). A magnézium-szulfát keserű ízt ad a víznek, vízoldhatósága 10 o C-on 309 g/l.

Miért van jelen a magnézium a vízben?

Számos ásványi anyag tartalmaz magnéziumot, például dolomitot (kalcium-magnézium-karbonát; CaMg (CO3) 2) és magnezitet (magnézium-karbonát; MgCO3). A magnéziumot kőzetekről mossák, majd vízben végzik.
A magnéziumnak sokféle célja van, következésképpen sokféle módon kerülhet a vízbe. A vegyipar tűzvédelemként vagy töltőanyagként ad magnéziumot a műanyagokhoz és más anyagokhoz. A műtrágya kijuttatása és a szarvasmarha-takarmány is a környezetbe kerül. A sörfőzőkben magnézium-szulfátot, a szennyvíztisztító telepekben pedig pelyhesítőszerként magnézium-hidroxidot alkalmaznak. A magnézium szintén enyhe hashajtó. A magnéziumötvözeteket autó- és síktestekben alkalmazzák.
A második világháború alatt a magnéziumot tűzbombákban alkalmazták, hogy nagyobb tűzvészeket okozzanak a városokban. Ezeknek a bombáknak a kifejlesztésével bevezették a magnézium tengervízből történő kinyerésére szolgáló módszert.

Milyen környezeti hatásai vannak a vízben lévő magnéziumnak?

Milyen egészségügyi hatásai vannak a vízben lévő magnéziumnak?

Az emberi test körülbelül 25 g magnéziumot tartalmaz, amelynek 60% -a a csontokban, 40% pedig az izmokban és más szövetekben van jelen. Ez egy emberi táplálék ásványi anyag, az egyik mikroelem, amely felelős a membrán működéséért, az idegstimuláns transzmisszióért, az izomösszehúzódásért, a fehérje felépítéséért és a DNS replikációért. A magnézium számos enzim összetevője. A magnézium és a kalcium gyakran ugyanazt a funkciót látja el az emberi testen belül, és általában antagonista.
Magnézium-mérgezés nem ismert. Nagy orális dózisok esetén a magnézium hányást és hasmenést okozhat. Az orvostudományban és az étrend-kiegészítőkben alkalmazott nagy mennyiségű magnézium izomlazulást, idegi problémákat, depressziókat és személyiségváltozásokat okozhat.
Mint korábban említettük, szokatlan az ivóvízben a magnéziumra vonatkozó jogi korlátozások bevezetése, mivel a magnézium toxicitására nincs tudományos bizonyíték. Más vegyületekben, például azbesztben a magnézium káros lehet.

Mely víztisztítási technológiák alkalmazhatók a magnézium eltávolítására a vízből?

A magnéziumvegyületeket általában eltávolítják a vízből, mivel a magnézium szerepet játszik a víz keménységében. Ezt vízlágyítással érik el.
A magnézium-hidroxidot flokkulálószerként alkalmazzák a víztisztítás során.