El magnesio es un elemento químico ; tiene símbolo Mg y número atómico 12. Es un metal gris brillante que tiene baja densidad, bajo punto de fusión y alta reactividad química. Al igual que los demás metales alcalinotérreos (grupo 2 de la tabla periódica ), se presenta de forma natural sólo en combinación con otros elementos y casi siempre tiene un estado de oxidación de +2. Reacciona fácilmente con el aire para formar una fina capa de pasivación de óxido de magnesio que inhibe una mayor corrosión del metal. El metal libre arde con una luz blanca brillante. El metal se obtiene principalmente por electrólisis de sales de magnesio obtenidas de salmuera . Es menos denso que el aluminio y se utiliza principalmente como componente en aleaciones resistentes y ligeras que contienen aluminio.
Este elemento es el undécimo elemento más abundante en masa en el cuerpo humano y es esencial para todas las células y unas 300 enzimas . [15] Los iones de magnesio interactúan con compuestos de polifosfato como ATP , ADN y ARN . Cientos de enzimas requieren iones de magnesio para funcionar. Los compuestos de magnesio se usan con fines medicinales como laxantes y antiácidos comunes (como la leche de magnesia ) y para estabilizar la excitación nerviosa anormal o el espasmo de los vasos sanguíneos en afecciones como la eclampsia . [15]
Características
Propiedades físicas
El magnesio elemental es un metal ligero de color blanco grisáceo, con dos tercios de la densidad del aluminio. El magnesio tiene el punto de fusión más bajo (923 K (650 °C)) y el punto de ebullición más bajo (1363 K (1090 °C)) de todos los metales alcalinotérreos. [dieciséis]
El magnesio policristalino puro es frágil y se fractura fácilmente a lo largo de las bandas de corte . Se vuelve mucho más maleable cuando se alea con pequeñas cantidades de otros metales, como un 1% de aluminio. [17] La maleabilidad del magnesio policristalino también se puede mejorar significativamente reduciendo su tamaño de grano a aprox. 1 micrón o menos. [18]
Cuando está finamente pulverizado, el magnesio reacciona con el agua para producir gas hidrógeno:
Mg(s) + 2 H 2 O(g) → Mg(OH) 2 (acuoso) + H 2 (g) + 1203,6 kJ/mol
Sin embargo, esta reacción es mucho menos dramática que las reacciones de los metales alcalinos con agua, porque el hidróxido de magnesio se acumula en la superficie del metal magnesio e inhibe la reacción posterior. [19]
Propiedades químicas
Oxidación
La principal propiedad del magnesio metálico es su poder reductor. Un indicio es que se empaña ligeramente cuando se expone al aire, aunque, a diferencia de los metales alcalinotérreos más pesados , un ambiente libre de oxígeno es innecesario para el almacenamiento porque el magnesio está protegido por una fina capa de óxido que es bastante impermeable y difícil de eliminar. [20]
La reacción directa del magnesio con aire u oxígeno a presión ambiente forma sólo el óxido "normal" MgO. Sin embargo, este óxido se puede combinar con peróxido de hidrógeno para formar peróxido de magnesio , MgO 2 , y a baja temperatura el peróxido se puede hacer reaccionar adicionalmente con ozono para formar superóxido de magnesio Mg(O 2 ) 2 . [21]
El magnesio reacciona con el agua a temperatura ambiente, aunque reacciona mucho más lentamente que el calcio, un metal similar del grupo 2. [20] Cuando se sumerge en agua, se forman lentamente burbujas de hidrógeno en la superficie del metal; Esta reacción ocurre mucho más rápidamente con el magnesio en polvo. [20] La reacción también ocurre más rápido con temperaturas más altas (ver § Precauciones de seguridad). La reacción reversible del magnesio con el agua se puede aprovechar para almacenar energía y hacer funcionar un motor a base de magnesio . El magnesio también reacciona exotérmicamente con la mayoría de los ácidos, como el ácido clorhídrico (HCl), produciendo cloruro de magnesio y gas hidrógeno, similar a la reacción del HCl con aluminio, zinc y muchos otros metales. [22] Aunque es difícil encenderlo en masa o a granel, el magnesio metálico se enciende.
El magnesio también se puede utilizar como encendedor de termita , una mezcla de aluminio y polvo de óxido de hierro que se enciende sólo a una temperatura muy alta.
Un reactivo de organomagnesio destacado además de los reactivos de Grignard es el antraceno de magnesio , que se utiliza como fuente de magnesio altamente activo. El aducto relacionado butadieno -magnesio sirve como fuente para el dianión butadieno.
Se han observado complejos de dimagnesio(I). [23]
Detección en solución
La presencia de iones de magnesio se puede detectar mediante la adición de cloruro de amonio , hidróxido de amonio y fosfato monosódico a una solución acuosa o diluida de HCl de la sal. La formación de un precipitado blanco indica la presencia de iones de magnesio.
El magnesio es frágil y se fractura a lo largo de las bandas de corte cuando su espesor se reduce sólo en un 10% mediante laminación en frío (arriba). Sin embargo, después de alear Mg con 1% de Al y 0,1% de Ca, su espesor se pudo reducir en un 54% usando el mismo proceso (abajo).
En 2013, el consumo de aleaciones de magnesio era inferior a un millón de toneladas al año, en comparación con los 50 millones de toneladas de aleaciones de aluminio . Su uso ha estado históricamente limitado por la tendencia de las aleaciones de Mg a corroerse, [24] arrastrarse a altas temperaturas y arder. [25]
Corrosión
En las aleaciones de magnesio, la presencia de hierro , níquel , cobre o cobalto activa fuertemente la corrosión . En cantidades más que trazas, estos metales precipitan como compuestos intermetálicos , y los lugares del precipitado funcionan como sitios catódicos activos que reducen el agua, provocando la pérdida de magnesio. [25] Controlar la cantidad de estos metales mejora la resistencia a la corrosión. Una cantidad suficiente de manganeso supera los efectos corrosivos del hierro. Esto requiere un control preciso de la composición, lo que aumenta los costes. [25] La adición de un veneno catódico captura el hidrógeno atómico dentro de la estructura de un metal. Esto evita la formación de gas hidrógeno libre, un factor esencial en los procesos químicos corrosivos. La adición de aproximadamente una entre trescientas partes de arsénico reduce la velocidad de corrosión del magnesio en una solución salina en un factor de casi diez. [25] [26]
Fluencia a alta temperatura e inflamabilidad
La tendencia del magnesio a deslizarse (deformarse gradualmente) a altas temperaturas se reduce en gran medida al alearlo con zinc y elementos de tierras raras . [27] La inflamabilidad se reduce significativamente con una pequeña cantidad de calcio en la aleación. [25] Mediante el uso de elementos de tierras raras, es posible fabricar aleaciones de magnesio que no puedan incendiarse a temperaturas más altas en comparación con el líquido del magnesio y, en algunos casos, potencialmente empujarlo cerca del punto de ebullición del magnesio. [28]
Tan recientemente como 2020 se estaba investigando el hidruro de magnesio como forma de almacenar hidrógeno. [31] [32]
Isótopos
El magnesio tiene tres isótopos estables :24 magnesio ,25 mg y26 Mg . Todos están presentes en cantidades significativas en la naturaleza (ver tabla de isótopos arriba). Alrededor del 79% del Mg es24 Mg . El isótopo28 El magnesio es radiactivo y entre los años 1950 y 1970 fue producido por varias centrales nucleares para su uso en experimentos científicos. Este isótopo tiene una vida media relativamente corta (21 horas) y su uso estaba limitado por los tiempos de envío.
El nucleido26 El magnesio ha encontrado aplicación en geología isotópica , similar a la del aluminio.26 El Mg es un producto hijo radiogénico de26Al , que tiene una vida media de 717.000 años. Cantidades excesivas de estable26 Se ha observado Mg en las inclusiones ricas en Ca-Al de algunos meteoritos de condritas carbonosas . Esta abundancia anómala se atribuye a la descomposición de su progenitor.26 Al en las inclusiones, y los investigadores concluyen que tales meteoritos se formaron en la nebulosa solar antes de la26 Al había decaído. Estos se encuentran entre los objetos más antiguos del Sistema Solar y contienen información preservada sobre su historia temprana.
Es convencional trazar26 mg /24 Mg frente a una relación Al/Mg. En un gráfico de datación isócrona , la relación Al/Mg trazada es27 Al /24 Mg . La pendiente de la isócrona no tiene importancia para la edad, pero indica la inicial.26 Al /27 Relación de Al en la muestra en el momento en que los sistemas se separaron de un reservorio común.
Producción
Hojas y lingotes de magnesio.
Ocurrencia
El magnesio es el octavo elemento más abundante en la corteza terrestre en masa y empatado en séptimo lugar con el hierro en molaridad . [13] Se encuentra en grandes depósitos de magnesita , dolomita y otros minerales , y en aguas minerales, donde el ion magnesio es soluble. [33]
el magnesio2+ El catión es el segundo catión más abundante en el agua de mar (aproximadamente 1 ⁄ 8 de la masa de iones de sodio en una muestra determinada), lo que hace que el agua de mar y la sal marina sean fuentes comerciales atractivas de Mg. Para extraer el magnesio, se añade hidróxido de calcio al agua de mar para precipitar el hidróxido de magnesio . [35]
A partir del cloruro de magnesio, la electrólisis produce magnesio. [37]
Cantidades de producción
La producción mundial fue de aproximadamente 1.100 kt en 2017, y la mayor parte se produjo en China (930 kt) y Rusia (60 kt). [38] Estados Unidos fue en el siglo XX el principal proveedor mundial de este metal, suministrando el 45% de la producción mundial incluso en 1995. Desde el dominio chino del proceso Pidgeon, la cuota de mercado estadounidense es del 7%, con una El único productor estadounidense que salió en 2013: US Magnesium, una empresa del Grupo Renco ubicada a orillas del Gran Lago Salado . [39]
En septiembre de 2021, China tomó medidas para reducir la producción de magnesio como resultado de una iniciativa gubernamental para reducir la disponibilidad de energía para las industrias manufactureras, lo que provocó un aumento significativo de los precios. [40]
Procesos de Pidgeon y Bolzano
Un trabajador iraní atiende el proceso Pidgeon
El proceso Pidgeon y el proceso de Bolzano son similares. En ambos, el óxido de magnesio es el precursor del magnesio metálico. El óxido de magnesio se produce como una solución sólida con óxido de calcio calcinando el mineral dolomita , que es una solución sólida de carbonatos de calcio y magnesio:
CaCO 3 ·MgCO 3 → MgO·CaO + 2 CO 2
La reducción se produce a altas temperaturas con el silicio. En lugar de silicio puro, se utiliza una aleación de ferrosilicio porque es más barata. El componente de hierro es inocuo. La reacción se puede representar mediante la siguiente ecuación simplificada: [41]
MgO·CaO +Si → 2 Mg + Ca 2 SiO 4
El óxido de calcio se combina con el silicio como eliminador de oxígeno, produciendo un silicato de calcio muy estable. La relación Mg/Ca de los precursores se puede ajustar mediante la adición de MgO o CaO. [42]
El proceso Pidgeon y el de Bolzano difieren en los detalles del calentamiento y la configuración del reactor. Ambos generan Mg gaseoso que se condensa y recoge. El proceso Pidgeon domina la producción mundial. [43] [44] El método Pidgeon es menos complejo tecnológicamente y debido a las condiciones de destilación/deposición de vapor, se puede lograr fácilmente un producto de alta pureza. [43] China depende casi por completo del proceso silicotérmico Pidgeon .
proceso de dow
Además del proceso Pigeon, el segundo proceso más utilizado para la producción de magnesio es la electrólisis . Este es un proceso de dos pasos. El primer paso es preparar materia prima que contiene cloruro de magnesio y el segundo paso es disociar el compuesto en celdas electrolíticas como magnesio metálico y cloro gaseoso . [44] La reacción básica es la siguiente:
MgCl 2 → Mg(g) + Cl 2 (g)
Las temperaturas a las que se opera esta reacción están entre 680 y 750 °C. [44]
El cloruro de magnesio se puede obtener mediante el proceso Dow , proceso que mezcla agua de mar y dolomita en un floculador o por deshidratación de salmueras de cloruro de magnesio. Las celdas electrolíticas están parcialmente sumergidas en un electrolito de sal fundida al que se le añade el cloruro de magnesio producido en concentraciones entre el 6 y el 18%. [44] Este proceso tiene sus desventajas, incluida la producción de cloro gaseoso nocivo y la reacción general que consume mucha energía, lo que crea riesgos ambientales. [45] El proceso Pidgeon es más ventajoso en cuanto a su simplicidad, período de construcción más corto, bajo consumo de energía y buena calidad general del magnesio en comparación con el método de electrólisis. [20]
En los Estados Unidos, el magnesio se obtenía principalmente con el proceso Dow en Corpus Christi TX , mediante electrólisis de cloruro de magnesio fundido a partir de salmuera y agua de mar . Una solución salina que contiene Mg.2+ Los iones se tratan primero con cal (óxido de calcio) y se recoge el hidróxido de magnesio precipitado:
magnesio2+ (ac) + CaO (s) + H 2O (l) → Ca2+ (ac) + Mg(OH) 2(s)
Luego, el hidróxido se convierte en cloruro de magnesio mediante tratamiento con ácido clorhídrico y calentamiento del producto para eliminar el agua:
Mg(OH) 2 + 2 HCl → MgCl2 + 2 H2O
Luego, la sal se electroliza en estado fundido. En el cátodo , el Mg2+ El ion se reduce por dos electrones a magnesio metálico:
magnesio2+ + 2 mi− → magnesio
En el ánodo , cada par de Cl− Los iones se oxidan a cloro gaseoso, liberando dos electrones para completar el circuito:
2cl− → CL 2(g) + 2 mi−
proceso carbotérmico
La ruta carbotérmica para obtener magnesio ha sido reconocida como una ruta de extracción de magnesio de baja energía pero de alta productividad. La química es la siguiente:
El horno rotatorio se utiliza para la calcinación.
C + MgO → CO + Mg
Una desventaja de este método es que el enfriamiento lento del vapor puede hacer que la reacción se revierta rápidamente. Para evitar que esto suceda, el magnesio se puede disolver directamente en un disolvente metálico adecuado antes de que comience a ocurrir la reversión. También se puede realizar un enfriamiento rápido del vapor para evitar la reversión. [46]
proceso YZS
Un proceso más nuevo, la tecnología de membrana de óxido sólido, implica la reducción electrolítica de MgO. En el cátodo, Mg2+ El ion se reduce en dos electrones a magnesio metálico. El electrolito es circonio estabilizado con itria (YSZ). El ánodo es un metal líquido. En el YSZ/ánodo de metal líquido O2- está oxidado. Una capa de grafito bordea el ánodo de metal líquido y en esta interfaz el carbono y el oxígeno reaccionan para formar monóxido de carbono. Cuando se utiliza plata como ánodo de metal líquido, no se necesita carbono ni hidrógeno reductor, y sólo se desprende oxígeno gaseoso en el ánodo. [47] En 2011 se informó que este método proporciona una reducción del 40% en el costo por libra con respecto al método de reducción electrolítica. [48]
Historia
El nombre magnesio se origina de la palabra griega para lugares relacionados con la tribu de los Magnetes , ya sea un distrito en Tesalia llamado Magnesia [49] o Magnesia ad Sipylum , ahora en Turquía. [50] Está relacionado con la magnetita y el manganeso , que también se originaron en esta zona, y requirieron diferenciación como sustancias separadas. Ver manganeso para esta historia.
En 1618, un granjero de Epsom, Inglaterra, intentó dar agua a sus vacas de un pozo local. Las vacas se negaron a beber debido al sabor amargo del agua, pero el granjero notó que el agua parecía curar rasguños y erupciones. La sustancia obtenida al evaporar el agua pasó a ser conocida como sales de Epsom y su fama se extendió. [51] Finalmente se reconoció como sulfato de magnesio hidratado, MgSO 4·7 horas 2O. [52]
El metal en sí fue aislado por primera vez por Sir Humphry Davy en Inglaterra en 1808. Utilizó electrólisis en una mezcla de magnesia y óxido de mercurio . [53] Antoine Bussy lo preparó en forma coherente en 1831. La primera sugerencia de Davy para un nombre fue 'magnium', [53] pero el nombre magnesio se usa ahora en la mayoría de los idiomas europeos. [54]
El magnesio es el tercer metal estructural más utilizado, después del hierro y el aluminio. [55] Las principales aplicaciones del magnesio son, en orden: aleaciones de aluminio, fundición a presión (aleado con zinc ), [56] eliminación de azufre en la producción de hierro y acero, y producción de titanio en el proceso Kroll . [57]
El magnesio se utiliza en aleaciones y materiales ligeros. Por ejemplo, cuando se infunde con nanopartículas de carburo de silicio , tiene una fuerza específica extremadamente alta. [58]
Históricamente, el magnesio fue uno de los principales metales de la construcción aeroespacial y se utilizó para los aviones militares alemanes ya en la Primera Guerra Mundial y ampliamente para los aviones alemanes en la Segunda Guerra Mundial. Los alemanes acuñaron el nombre " Elektron " para la aleación de magnesio, término que todavía se utiliza en la actualidad. En la industria aeroespacial comercial, el magnesio generalmente estaba restringido a componentes relacionados con motores, debido a los riesgos de incendio y corrosión. El uso de aleaciones de magnesio en el sector aeroespacial está aumentando en el siglo XXI, impulsado por la importancia del ahorro de combustible. [59] Las aleaciones de magnesio pueden actuar como sustitutos de las aleaciones de aluminio y acero en aplicaciones estructurales. [60] [61]
Rieke et al desarrollaron un "enfoque general para preparar polvos metálicos altamente reactivos mediante la reducción de sales metálicas en disolventes etéreos o de hidrocarburos utilizando metales alcalinos como agentes reductores", conocido por nosotros como proceso de Rieke . [62] En 1974 habló sobre el magnesio Rieke . [63] Rieke siguió esto en 1989 con la identificación de los metales de Rieke . [64]
Aeronave
Wright Aeronautical utilizó un cárter de magnesio en el motor de aviación Wright R-3350 Duplex Cyclone de la Segunda Guerra Mundial . Esto presentó un problema grave para los primeros modelos del bombardero pesado Boeing B-29 Superfortress cuando un incendio en el motor en vuelo encendió el cárter del motor. La combustión resultante alcanzó una temperatura de hasta 3100 °C (5600 °F) y podría separar el larguero del ala del fuselaje . [65] [66] [67]
Porsche utilizó bastidores de aleación de magnesio en el 917/053 que ganó Le Mans en 1971, y continúa utilizando aleaciones de magnesio para sus bloques de motor debido a la ventaja de peso. [69]
El Grupo Volkswagen utiliza magnesio en los componentes de sus motores desde hace muchos años. [70]
Chevrolet utilizó la aleación de magnesio AE44 en el Corvette Z06 2006 . [73]
Tanto AJ62A como AE44 son desarrollos recientes en aleaciones de magnesio de alta temperatura y baja fluencia . La estrategia general para este tipo de aleaciones es formar precipitados intermetálicos en los límites de los granos , por ejemplo añadiendo mischmetal o calcio . [74]
Electrónica
Debido a su baja densidad y sus buenas propiedades mecánicas y eléctricas, el magnesio se utiliza para la fabricación de teléfonos móviles, ordenadores portátiles y tabletas , cámaras y otros componentes electrónicos. [75] Se utilizó como una característica premium debido a su peso ligero en algunas computadoras portátiles de 2020. [76]
Productos de magnesio: encendedor y virutas, afilador, cinta de magnesio.
Otro
El magnesio, al estar fácilmente disponible y ser relativamente no tóxico, tiene una variedad de usos:
Fuente de luz
Cuando se quema en el aire, el magnesio produce una luz blanca brillante que incluye fuertes longitudes de onda ultravioleta. En los primeros tiempos de la fotografía se utilizaba polvo de magnesio ( polvo para flash ) para iluminar a los sujetos . [77] [78] Posteriormente, el filamento de magnesio se utilizó en flashes fotográficos de un solo uso encendidos eléctricamente . El polvo de magnesio se utiliza en fuegos artificiales y bengalas marinas donde se requiere una luz blanca brillante. También se utilizó para diversos efectos teatrales, [79] como relámpagos, [80] destellos de pistola, [81] y apariciones sobrenaturales. [82]
El magnesio es inflamable y se quema a una temperatura de aproximadamente 3100 °C (3370 K; 5610 °F), [83] y la temperatura de autoignición de la cinta de magnesio es de aproximadamente 473 °C (746 K; 883 °F). [84] La alta temperatura de combustión del magnesio lo convierte en una herramienta útil para iniciar incendios de emergencia. Otros usos incluyen fotografía con flash , bengalas, pirotecnia , bengalas de fuegos artificiales y velas de cumpleaños engañosas. El magnesio también se utiliza a menudo para encender termitas u otros materiales que requieren una temperatura de ignición alta. El magnesio sigue utilizándose como elemento incendiario en la guerra. [85]
Encendedor de magnesio (en la mano izquierda), usado con una navaja de bolsillo y pedernal para crear chispas que encienden las virutas.
.
Las temperaturas de la llama del magnesio y las aleaciones de magnesio pueden alcanzar los 3100 °C (5610 °F), [83] aunque la altura de la llama sobre el metal en llamas suele ser inferior a 300 mm (12 pulgadas). [86] Una vez encendidos, estos incendios son difíciles de extinguir porque resisten varias sustancias comúnmente utilizadas para apagar incendios; la combustión continúa en nitrógeno (formando nitruro de magnesio ), en dióxido de carbono (formando óxido de magnesio y carbono ) y en agua (formando óxido de magnesio e hidrógeno, que también arde debido al calor en presencia de oxígeno adicional). Esta propiedad se utilizó en armas incendiarias durante los bombardeos incendiarios de ciudades durante la Segunda Guerra Mundial , donde la única defensa civil práctica era sofocar una bengala encendida bajo arena seca para excluir la atmósfera de la combustión.
Aleado con aluminio, las aleaciones de aluminio y magnesio se utilizan principalmente para latas de bebidas , [91] equipos deportivos como palos de golf, [92] carretes de pesca, [93] y arcos y flechas de tiro con arco. [94]
Muchos fabricantes de automóviles y aviones han fabricado motores y piezas de carrocería a partir de magnesio. [95]
La importante interacción entre los iones fosfato y magnesio hace que el magnesio sea esencial para la química básica de los ácidos nucleicos de todas las células de todos los organismos vivos conocidos. Más de 300 enzimas requieren iones de magnesio para su acción catalítica, incluidas todas las enzimas que utilizan o sintetizan ATP y aquellas que utilizan otros nucleótidos para sintetizar ADN y ARN . La molécula de ATP normalmente se encuentra en un quelato con un ion magnesio. [106]
Las especias, los frutos secos, los cereales , el cacao y las verduras son buenas fuentes de magnesio. [15] Las verduras de hojas verdes como las espinacas también son ricas en magnesio. [107]
Recomendaciones dietéticas
En el Reino Unido , los valores diarios recomendados de magnesio son 300 mg para hombres y 270 mg para mujeres. [108] En los EE. UU., las cantidades dietéticas recomendadas (CDR) son 400 mg para hombres de 19 a 30 años y 420 mg para hombres mayores; para mujeres, 310 mg para edades de 19 a 30 años y 320 mg para personas mayores. [109]
Suplementación
Se encuentran disponibles numerosas preparaciones farmacéuticas de magnesio y suplementos dietéticos . En dos ensayos en humanos, el óxido de magnesio, una de las formas más comunes en los suplementos dietéticos de magnesio debido a su alto contenido de magnesio por peso, era menos biodisponible que el citrato , cloruro, lactato o aspartato de magnesio. [110] [111]
Metabolismo
El cuerpo de un adulto tiene entre 22 y 26 gramos de magnesio, [15] [112] con un 60% en el esqueleto , un 39% intracelular (20% en el músculo esquelético) y un 1% extracelular. [15] Los niveles séricos suelen ser de 0,7 a 1,0 mmol/L o de 1,8 a 2,4 mEq /L. Los niveles séricos de magnesio pueden ser normales incluso cuando el magnesio intracelular es deficiente. Los mecanismos para mantener el nivel de magnesio en el suero varían la absorción gastrointestinal y la excreción renal . El magnesio intracelular se correlaciona con el potasio intracelular . El aumento de magnesio reduce el calcio [113] y puede prevenir la hipercalcemia o causar hipocalcemia según el nivel inicial. [113] Tanto las condiciones de ingesta baja como alta de proteínas inhiben la absorción de magnesio, al igual que la cantidad de fosfato , fitato y grasa en el intestino. El magnesio dietético no absorbido se excreta en las heces; El magnesio absorbido se excreta por la orina y el sudor. [114]
Detección en suero y plasma.
El nivel de magnesio se puede evaluar midiendo las concentraciones de magnesio en suero y eritrocitos junto con el contenido de magnesio en orina y heces , pero las pruebas de carga de magnesio intravenoso son más precisas y prácticas. [115] Una retención del 20% o más de la cantidad inyectada indica deficiencia. [116] Hasta 2004, no se ha establecido ningún biomarcador para el magnesio. [117]
Se pueden controlar las concentraciones de magnesio en plasma o suero para comprobar su eficacia y seguridad en quienes reciben el fármaco terapéuticamente , para confirmar el diagnóstico en posibles víctimas de intoxicación o para ayudar en la investigación forense en un caso de sobredosis mortal. Los recién nacidos de madres que recibieron sulfato de magnesio parenteral durante el parto pueden presentar toxicidad con niveles séricos normales de magnesio. [118]
Deficiencia
Los niveles bajos de magnesio en plasma ( hipomagnesemia ) son comunes: se encuentran en 2,5 a 15% de la población general. [119] De 2005 a 2006, el 48 por ciento de la población de Estados Unidos consumió menos magnesio de lo recomendado en la ingesta dietética de referencia . [120] Otras causas son el aumento de la pérdida renal o gastrointestinal, un aumento del desplazamiento intracelular y el tratamiento antiácido con inhibidores de la bomba de protones. La mayoría son asintomáticos, pero pueden ocurrir síntomas atribuibles a disfunción neuromuscular , cardiovascular y metabólica. [119] El alcoholismo se asocia a menudo con la deficiencia de magnesio. Los niveles crónicamente bajos de magnesio sérico se asocian con síndrome metabólico , diabetes mellitus tipo 2 , fasciculación e hipertensión. [121]
Terapia
El magnesio intravenoso está recomendado por las Directrices ACC/AHA/ESC de 2006 para el tratamiento de pacientes con arritmias ventriculares y la prevención de la muerte cardíaca súbita para pacientes con arritmia ventricular asociada con torsades de pointes que presentan síndrome de QT largo ; y para el tratamiento de pacientes con arritmias inducidas por digoxina. [122]
El sulfato de magnesio intravenoso se utiliza para el tratamiento de la preeclampsia y la eclampsia . [123] [124]
La hipomagnesemia, incluida la causada por el alcoholismo, es reversible mediante la administración de magnesio oral o parenteral, según el grado de deficiencia. [125]
Existe evidencia limitada de que los suplementos de magnesio puedan desempeñar un papel en la prevención y el tratamiento de la migraña . [126]
Clasificadas por tipo de sal de magnesio, otras aplicaciones terapéuticas incluyen:
El polvo de carbonato de magnesio es utilizado por atletas como gimnastas , levantadores de pesas y escaladores para eliminar el sudor de la palma, evitar que se pegue y mejorar el agarre de aparatos de gimnasia, barras de levantamiento y escalada en rocas.
Bloque de magnesio calentado con soplete para autocombustión, emitiendo luz blanca intensa.
El magnesio metálico y sus aleaciones pueden presentar riesgos de explosión; son altamente inflamables en su forma pura cuando se funden o en forma de polvo o cinta. El magnesio quemado o fundido reacciona violentamente con el agua. Cuando se trabaja con magnesio en polvo, se emplean gafas de seguridad con protección para los ojos y filtros UV (como los que usan los soldadores) porque la quema de magnesio produce luz ultravioleta que puede dañar permanentemente la retina del ojo humano. [135]
Por tanto, el agua no puede extinguir los incendios de magnesio. El gas hidrógeno producido intensifica el fuego. La arena seca es un agente asfixiante eficaz, pero sólo en superficies relativamente niveladas y planas.
Por lo tanto, el dióxido de carbono alimenta los incendios de magnesio en lugar de extinguirlos.
El magnesio quemado se puede apagar usando un extintor de incendios químico seco Clase D o cubriendo el fuego con arena o fundente de fundición de magnesio para eliminar la fuente de aire. [138]
^ La expansión térmica es anisotrópica : los parámetros (a 20 °C) para cada eje del cristal son α a = 25,31 × 10 −6 /K, α c = 27,03 × 10 −6 /K, y α promedio = α V /3 = 25,91 × 10 −6 /K. [3]
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