แมกนีเซียม

แมกนีเซียม โซเดียม ← → อะลูมิเนียม Be ↑ Mg ↓ Ca
ทั่วไป
ชื่อ, สัญลักษณ์, เลขอะตอม	แมกนีเซียม, Mg, 12
อนุกรมเคมี	โลหะอัลคาไลเอิร์ธ
หมู่, คาบ, บล็อก	2, 3, s
ลักษณะ	ขาวเงิน
มวลอะตอม	24.3050 (6) กรัม/โมล
การจัดเรียงอิเล็กตรอน	[Ne] 3s2
อิเล็กตรอนต่อระดับพลังงาน	2, 8, 2
คุณสมบัติทางกายภาพ
สถานะ	ของแข็ง
ความหนาแน่น (ใกล้ r.t.)	1.738 ก./ซม.³
ความหนาแน่นของของเหลวที่m.p.	1.584 ก./ซม.³
จุดหลอมเหลว	923 K (650 °C)
จุดเดือด	1363 K(1090 °C)
ความร้อนของการหลอมเหลว	8.48 กิโลจูล/โมล
ความร้อนของการกลายเป็นไอ	128 กิโลจูล/โมล
ความร้อนจำเพาะ	(25 °C) 24.869 J/(mol·K)
ความดันไอ P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k ที่ T K 701 773 861 971 1132 1361
คุณสมบัติของอะตอม
โครงสร้างผลึก	hexagonal
สถานะออกซิเดชัน	2 (ออกไซด์เป็นเบสแก่)
อิเล็กโตรเนกาติวิตี	1.31 (พอลิงสเกล)
พลังงานไอออไนเซชัน (เพิ่มเติม)	ระดับที่ 1: 737.7 กิโลจูล/โมล
	ระดับที่ 2: 1450.7 กิโลจูล/โมล
	ระดับที่ 3: 7732.7 กิโลจูล/โมล
รัศมีอะตอม	150 pm
รัศมีอะตอม (คำนวณ)	145 pm
รัศมีโควาเลนต์	130 pm
รัศมีวานเดอร์วาลส์	173 pm
อื่น ๆ
การจัดเรียงทางแม่เหล็ก	paramagnetic
ความต้านทานไฟฟ้า	(20 °C) 43.9 nΩ·m
การนำความร้อน	(300 K) 156 W/(m·K)
การขยายตัวจากความร้อน	(25 °C) 24.8 µm/(m·K)
อัตราเร็วของเสียง (แท่งบาง)	(r.t.) (annealed) 4940 m/s
มอดุลัสของยัง	45 GPa
โมดูลัสของแรงเฉือน	17 GPa
โมดูลัสของแรงบีบอัด	45 GPa
อัตราส่วนปัวซง	0.29
ความแข็งโมส	2.5
ความแข็งบริเนล	260 MPa
เลขทะเบียน CAS	7439-95-4
ไอโซโทปเสถียรที่สุด
บทความหลัก: ไอโซโทปของแมกนีเซียม iso NA ครึ่งชีวิต DM DE (MeV) DP 24Mg 78.99% Mg เสถียร โดยมี 12 นิวตรอน 25Mg 10% Mg เสถียร โดยมี 13 นิวตรอน 26Mg 11.01% Mg เสถียร โดยมี 14 นิวตรอน
แหล่งอ้างอิง

แมกนีเซียม (อังกฤษ: Magnesium) เป็นธาตุในตารางธาตุที่มีสัญลักษณ์ Mg และเลขอะตอม 12 แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีอยู่มากเป็นอันดับ 8 และเป็นส่วนประกอบของเปลือกโลกประมาณ 2% และเป็นธาตุที่ละลายในน้ำทะเลมากเป็นอันดับ 3 โลหะอัลคาไลเอิร์ธตัวนี้ส่วนมากใช้เป็นตัวผสมโลหะเพื่อทำโลหะผสมอะลูมิเนียม-แมกนีเซียม

ค้นพบ

ผู้ค้นพบธาตุแมกนีเซียม ซึ่งมีสามบุคคลที่เป็นนักเคมีแต่ละคนจะมีความเกี่ยวข้องกับความก้าวหน้าที่สำคัญ

1. Joseph Black แพทย์ นักฟิสิกส์และนักเคมีชาวสก็อตและคนแรกที่ได้รับการยอมรับว่าผงขาว (MgO) เป็นสารประกอบของตัวเองใน ค.ศ.1755 เขาพบว่ามันถูกแยกออกจากกันแคลเซียมคาร์บอเนต
2. Sir Humphry Davy นักเคมีชาวอังกฤษที่มีเครดิตอย่างกว้างขวางว่าเป็นบุคคลที่ค้นพบแมกนีเซียมใน ค.ศ.1808 ผู้บุกเบิกในการอิเล็กโทรไลต์ Davy ใช้วิธีการใหม่แล้วที่จะแยกแมกนีเซียมเป็นองค์ประกอบของตัวเอง
3. Antoine AB Bussy นักเคมีชาวฝรั่งเศสที่เป็นคนแรกที่ค้นพบวิธีการที่จะแยกแมกนีเซียมในปริมาณมาก เขาเผยแพร่ผลการวิจัยของเขาใน ค.ศ.1831 ใน "Mémoire sur le Radical métallique de la Magnésie"

^[1]

สมบัติทางเคมี

สามารถทำปฏิกิริยาอย่างช้า ๆ กับน้ำเย็น และจะรวดเร็วมากขึ้นถ้าใช้น้ำร้อนได้ก๊าซไฮโดรเจน และทำปฏิกิริยากับกรดได้อย่างรวดเร็วเกิดก๊าซไฮโดรเจน แมกนีเซียมมีสถานะเป็นโลหะ ถูกนำมาใช้ในทางการค้าและเมื่อนำแมกนีเซียมมาเปรียบเทียบกับโลหะชนิดอื่น ๆ คุณสมบัติที่เด่นชัดที่สุดของแมกนีเซียมคือการเป็นโลหะที่มีน้ำหนักเบา นอกจากนี้แมกนีเซียมยังมีคุณสมบัติในการนำไปแปรรูปที่ง่ายมากและยังมีความแข็งแรงมากอีกด้วย ซึ่งความแข็งแรงของของแมกนีเซียมนั้นจะขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ ยิ่งบริสุทธิ์มากความแข็งแรงของแมกนีเซียมก็จะน้อยลง เพราะด้วยเหตุนี้แมกนีเซียมส่วนใหญ่เกือบทั้งหมดที่ถูกนำมาใช้จะอยู่ในรูปของแมกนีเซียมผสม แมกนีเซียมสามารถนำไปขึ้นรูปได้โดยการรีด ดึง ตี ได้ง่าย และสามารถนำใช้ทำดอกไม้ไฟ พลุ ได้อีกด้วย และใช้ทำเป็นวัสดุผสม เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการออกซิเดชันในโลหะต่าง ๆ หากเกิดการออกซิเดชันแล้วจะเกิดการกร่อนของโลหะเกิดขึ้น เช่น อะลูมิเนียมผสมทองแดงผสม ^[2]

ความสำคัญ

1. แมกนีเซียมมีความสำคัญต่อการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ เป็นธาตุที่ช่วยให้ผ่อนคลายความเครียดได้ และยังเป็นส่วนในการช่วยการเปลี่ยนแปลงน้ำตาลในเลือดให้เป็นพลังงานอีกด้วย โดยทั่วไปปกติในร่างกายของมนุษย์จะมีแมกนีเซียมอยู่เฉลียอยู่ที่ประมาณ 21 กรัม หรือ 21,000 มิลลิกรัม
2. หากร่างกายขาดแมกนีเซียม จะส่งผลให้ภูมิคุ้มกันป้องกันระบบกล้ามเนื้อและระบบย่อยอาหารอาจทำงานผิดปกติ ระบบประสาทบางส่วนอาจถูกทำลาย กระดูกอ่อนจนร่างกายรับน้ำหนักไม่ไหว ร่างกายจะเก็บสะสมพลังงานไว้ไม่ได้ โดยศัตรูของแมกนีเซียม ได้แก่ แอลกอฮอล์ และยาขับปัสสาวะ นอกจากนี้คนที่ผิวแพ้ง่ายมักจะขาดแมกนีเซียม เนื่องจากแมกนีเซียมน้อยเกินไปจะทำให้เกิดการแบ่งเซลล์ที่ไม่ดี การสร้างเกราะป้องกันผิวก็แย่ตามไปด้วย
3. แมกนีเซียมยังจำเป็นสำหรับการพัฒนาเซลล์ให้เปลี่ยนเป็นเซลล์ชั้นขี้ไคลด้วยและยังช่วยลดการหลังของฮีสตามีน ที่เป็นสาเหตุของอาการคันของผิวหนังด้วย นอกจากนี้ยังมีส่วนช่วยเผาผลาญไขมันและเปลี่ยนเป็นพลังงาน ช่วยรักษาอาการซึมเศร้า ช่วยควบคุมระดับคอเลสเตอรอล ช่วยทำให้หลอดเลือดและหัวใจแข็งแรง ป้องกันโรคหัวใจวายเฉียบพลัน ช่วยทำให้ฟันแข็งแรง และยังช่วยบรรเทาอาการปวดประจำเดือนได้อีกด้วย

^[3]

ในสภาพแวดล้อม

แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับ 8 และเป็นส่วนประกอบของเปลือกโลกประมาณ 2% ของเปลือกโลกโดยน้ำหนักและแมกนีเซียมก็เป็นธาตุที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดที่ละลายในน้ำทะเล แมกนีเซียมมีอยู่มากในธรรมชาติ และจะพบในแร่ธาตุหินมาก เช่น โดโลไมต์ แม่เหล็ก แมกนีเซียมยังพบในน้ำทะเล น้ำทะเลใต้ดิน แมกนีเซียมมีโครงสร้างเป็นโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกเกินโดยเฉพาะมีมากกว่าอะลูมิเนียมและเหล็ก ^[4]

ผลกระทบต่อสุขภาพของแมกนีเซียม

การสัมผัส: การสัมผัสกับแมกนีเซียม แมกนีเซียมมีความเป็นพิษที่ต่ำและไม่ถือว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพ

การสูดดม: การสูดดมทำให้ระคายเคืองเยื่อเมือกและระบบทางเดินหายใจส่วนบน ส่งผลให้หายใจไม่สะดวก

ตา: ทำให้เกิดการระคายเคืองและอนุภาคของแมกนีเซียมสามารถฝังในตาได้

ผิวหนัง: การฝังของอนุภาคในผิว

การบริโภคผงแมกนีเซียมในปริมาณมากอาจก่อให้เกิดผลข้างเคียง แมกนีเซียมยังไม่ได้ทดสอบ แต่มันก็ไม่ได้สงสัยว่าเป็นสารก่อมะเร็งกลายพันธุ์ การสัมผัสกับแมกนีเซียมออกไซด์ ภายหลังจากการเผาไหม้ การเชื่อมหรืองานโลหะหลอมเหลว สามารถทำให้ไข้ฟูมโลหะที่มีอาการชั่วคราวต่อไปนี้ มีไข้หนาวสั่นคลื่นไส้อาเจียนและปวดกล้ามเนื้อ เหล่านี้มักจะเกิดขึ้นได้ 4–12 ชั่วโมงหลังจากได้รับและมีอายุนานถึง 48 ชั่วโมง ^[5]

อันตรายทางกายภาพ

แมกนีเซียมอาจติดไฟได้เองเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือความชื้นที่ระคายเคืองหรือเป็นพิษ ทำปฏิกิริยารุนแรงกับอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง ทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารที่ก่อให้เกิดไฟ ^[6]

การปฐมพยาบาล

การสูดดม : ไปที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์

ตา : ล้างตาด้วยน้ำให้สะอาด ปรึกษาแพทย์

ผิวหนัง : ล้างด้วยสบู่และน้ำอย่างละเอียดเพื่อขจัดอนุภาคของแมกนีเซียม

การกลืนกิน : ถ้าหากกินผงแมกนีเซียมเข้าไปเป็นจำนวนมากจะทำให้อาเจียนและควรไปปรึกษาแพทย์ ^[7]

การรับประทานแมกนีเซียม

แนะนำให้รับประทานแมกนีเซียม เป็นอาหารเสริมประมาณวันละ 300 มก. และควรรับประทาน แมกนีเซียม ที่ไม่มีผลทำให้เกิดอาการถ่ายเหลว เช่น แมกนีเซียมออกไซด์ และ แมกนีเซียมฟอสเฟต ซึ่งร่างกายจะได้รับธาตุฟอสฟอรัส ช่วยในการสร้างความหนาแน่นของกระดูก ^[8]

ข้อควรระวังในการรับประทาน

แมกนีเซียม คือ ควรควบคุมปริมาณของแคลเซียมควบคู่ไปด้วย โดยอัตราส่วนของแคลเซียมต่อแมกนีเซียมควรจะอยู่ประมาณ600 มก.ต่อ300 มก. แต่ในความเป็นจริงคนส่วนใหญ่ได้รับแมกนีเซียมเพียง 150-300 มก. ในขณะที่แคลเซียมมีคนหันมาบริโภคมากขึ้นเพื่อป้องกันโรคกระดูกในผู้สูงอายุนั้นควรใส่ใจกับปริมาณของแมกนีเซียมด้วยเช่นกัน ผู้ดื่มนมในปริมาณมากควรหันมาบริโภคแมกนีเซียมให้มากขึ้น หากได้รับแคลเซียม มากเกินไปจะไปขัดขวางการดูดซึมแมกนีเซียมในร่างกาย ^[9]

หน้าที่และประโยชน์

แมกนีเซียม จะสังเคราะห์โปรตีนให้ร่างกาย และเป็นโคเอนไซม์ที่สำคัญที่สุดชนิดหนึ่งในร่างกายที่จะทำงานร่วมกับ แคลเซียม อันเป็นประโยชน์ต่อการทำงานในระบบต่าง ๆ ของร่างกาย แมกนีเซียม ยังช่วยให้การผลิตฮอร์โมนต่าง ๆ เป็นปกติ มีหน้าที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของระบบกล้ามเนื้อและเซลล์ต่างๆ มีผลต่อการทำงานของระบบประสาท ระบบย่อยอาหาร ระบบสืบพันธุ์ ระบบเลือด และระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย โดยหน้าที่และประโยชน์ของแมกนีเซียม มีดังนี้

1. มีส่วนควบคุมการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อเช่นเดียวกับ แคลเซียม โดยจำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณทางประสาทและการหดตัวของกล้ามเนื้อ
2. ช่วยกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ที่จำเป็นสำหรับการเผาผลาญสารอาหาร และการสังเคราะห์โปรตีน
3. ช่วยในการควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย มีส่วนเกี่ยวข้องกับการต้านทานความหนาว ในที่อากาศเย็น ความต้องการแมกนีเซียมจะสูงขึ้น
4. จำเป็นสำหรับการเติบโตของกระดูกและฟัน
5. สำคัญในการนำมาใช้ให้เป็นประโยชน์ของวิตามิน บี ซี และ อี
6. จำเป็นสำหรับการเผาผลาญแคลเซียม ฟอสฟอรัส โซเดียม และโพแทสเซียม
7. ป้องกันโรคทางหลอดเลือดหัวใจ โดยจะไปลดความดันเลือดลงและป้องกันการเกาะของโคเลสเตอรอลในหลอดเลือดแดง ช่วยการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจ
8. ช่วยในการควบคุมสมดุลของกรด–ด่างในร่างกาย
9. อาจทำหน้าที่เป็นตัวยาสงบประสาทตามธรรมชาติช่วยบรรเทาอาการปวดไมเกรน และลดความถี่ในการเกิดได้ ลดอาการซึมเศร้า และช่วยให้นอนหลับโดยเป็นตัวที่ช่วยในการสร้างสารเมลาโตนิน
10. ป้องกันไม่ให้ แคลเซียม จับตัวอยู่ตามอวัยวะต่าง ๆ เช่น ไต
11. จำเป็นต่อการรวมตัวของ parathyroid hormone ซึ่งมีบทบาทในการดึงเอาแคลเซียมออกจากกระดูก
12. ป้องกันการแข็งตัวของเลือด
13. ลดอาการปวดเค้นหน้าอกในผู้ป่วยโรคหัวใจ
14. ป้องกันและรักษาโรคหอบหืด
15. บรรเทาและป้องกัน อาการปวดประจำเดือนโดยการคลายกล้ามเนื้อมดลูก
16. การรับประทานแมกนีเซียม จะช่วยลดการเกิดตะคริวในหญิงมีครรภ์ที่มีระดับของแมกนีเซียมต่ำได้
17. ช่วยป้องกันการเกิดอาการ ไมเกรน คนที่มีปัญหาโรค ไมเกรน มักจะมีปริมาณ แมกนีเซียม ในเลือดต่ำ
18. ช่วยบรรเทาอาการที่เกี่ยวกับสมองได้ เช่น ซึมเศร้า ไมเกรน เครียด

^[10]

แหล่งแมกนีเซียมในธรรมชาติ

แมกนีเซียมสามารถพบได้ใน ผักสีเขียวเข้ม กล้วย ข้าวกล้อง มะเดื่อ ฝรั่ง อัลมอนต์ ข้าวสาลี ข้าวบาร์เล่ย์ ข้าวโพด จมูกข้าวสาลี เมล็ดธัญพืช เช่น ถั่วลิสง งา และในเมล็ดมะม่วงหิมพานต์ ^[11]

การประยุกต์ใช้งาน

สารประกอบแมกนีเซียมถูกนำมาใช้เป็นวัสดุทนความร้อนในเตาเผาวัสดุ และใช้บุผิวในการผลิตโลหะ (เหล็ก เหล็กกล้า โลหะ แก้วและปูนซีเมนต์) ที่มีความหนาแน่นเพียง 2 ใน 3 ของอะลูมิเนียม และมีการใช้งานจำนวนมากในกรณีที่มีการลดน้ำหนักในการสร้างเครื่องบินและสร้างขีปนาวุธ ^[12]

อ้างอิง