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

การค้นพบ

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"

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

ความสำคัญ

1. แมกนีเซียมมีความสำคัญต่อการทำงานของระบบประสาทและกล้ามเนื้อ เป็นธาตุที่ช่วยให้ผ่อนคลายความเครียดได้ และยังเป็นส่วนในการช่วยการเปลี่ยนแปลงน้ำตาลในเลือดให้เป็นพลังงานอีกด้วย โดยทั่วไปปกติในร่างกายของมนุษย์จะมีแมกนีเซียมเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 21 กรัม (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

ในสภาพแวดล้อม

แมกนีเซียมเป็นธาตุที่มีมากที่สุดเป็นอันดับ 8 และเป็นส่วนประกอบของเปลือกโลกประมาณ 2% ของเปลือกโลกโดยน้ำหนักและแมกนีเซียมก็เป็นธาตุที่มีความอุดมสมบูรณ์มากที่สุดที่ละลายในน้ำทะเล แมกนีเซียมมีอยู่มากในธรรมชาติ และจะพบในแร่ธาตุหินมาก เช่น โดโลไมต์ แม่เหล็ก แมกนีเซียมยังพบในน้ำทะเล น้ำทะเลใต้ดิน แมกนีเซียมมีโครงสร้างเป็นโลหะที่มีมากที่สุดในเปลือกโลกเกินโดยเฉพาะมีมากกว่าอะลูมิเนียมและเหล็ก

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

อันตรายทางกายภาพ

แมกนีเซียมอาจติดไฟได้เองเมื่อสัมผัสกับอากาศหรือความชื้นที่ระคายเคืองหรือเป็นพิษ ทำปฏิกิริยารุนแรงกับอนุมูลอิสระที่แข็งแกร่ง ทำปฏิกิริยารุนแรงกับสารที่ก่อให้เกิดไฟ

การปฐมพยาบาล

การสูดดม: ไปที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์

ตา: ล้างตาด้วยน้ำให้สะอาด ปรึกษาแพทย์

ผิวหนัง: ล้างด้วยสบู่และน้ำอย่างละเอียดเพื่อขจัดอนุภาคของแมกนีเซียม

การกลืนกิน: ถ้าหากกินผงแมกนีเซียมเข้าไปเป็นจำนวนมากจะทำให้อาเจียนและควรไปปรึกษาแพทย์

การรับประทานแมกนีเซียม

แนะนำให้รับประทานแมกนีเซียม เป็นอาหารเสริมประมาณวันละ 300 มก. และควรรับประทาน แมกนีเซียม ที่ไม่มีผลทำให้เกิดอาการถ่ายเหลว เช่น แมกนีเซียมออกไซด์ และ แมกนีเซียมฟอสเฟต ซึ่งร่างกายจะได้รับธาตุฟอสฟอรัส ช่วยในการสร้างความหนาแน่นของกระดูก

ข้อควรระวังในการรับประทาน

แมกนีเซียม คือ ควรควบคุมปริมาณของแคลเซียมควบคู่ไปด้วย โดยอัตราส่วนของแคลเซียมต่อแมกนีเซียมควรจะอยู่ประมาณ 600 มก.ต่อ 300 มก. แต่ในความเป็นจริงคนส่วนใหญ่ได้รับแมกนีเซียมเพียง 150-300 มก. ในขณะที่แคลเซียมมีคนหันมาบริโภคมากขึ้นเพื่อป้องกันโรคกระดูกในผู้สูงอายุนั้นควรใส่ใจกับปริมาณของแมกนีเซียมด้วยเช่นกัน ผู้ดื่มนมในปริมาณมากควรหันมาบริโภคแมกนีเซียมให้มากขึ้น หากได้รับแคลเซียม มากเกินไปจะไปขัดขวางการดูดซึมแมกนีเซียมในร่างกาย

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

แหล่งแมกนีเซียมในธรรมชาติ

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

การประยุกต์ใช้งาน

สารประกอบแมกนีเซียมถูกนำมาใช้เป็นวัสดุทนความร้อนในเตาเผาวัสดุ และใช้บุผิวในการผลิตโลหะ (เหล็ก เหล็กกล้า โลหะ แก้วและปูนซีเมนต์) ที่มีความหนาแน่นเพียง 2 ใน 3 ของอะลูมิเนียม และมีการใช้งานจำนวนมากในกรณีที่มีการลดน้ำหนักในการสร้างเครื่องบินและสร้างขีปนาวุธ