عنصر منیزیم دو درصد از پوستهی زمین را تشکیل میدهد، اما شما نمیتوانید این فلز نقرهای و سبک را در طبیعت مشاهده کنید. اساساً منیزیم در ترکیب با عناصری مانند کربن، کلسیم و اکسیژن دیده میشود. دولومیت یک مادهی معدنی رایج است که در آن عنصر منیزیم وجود دارد.
در سال ۱۸۰۸ شیمیدان مشهور بریتانیایی همفری دیوی (Humphry Davy) توانست مقدار کمی منیزیم خالص به دست آورد. روش او اعمال جریان الکتریکی به منیزیم اکسید بود. اولین فردی که موفق شد مقدار قابل توجهی منیزیم را خالص به دست آورد، شیمیدان فرانسوی آنتوان باسی (Antoine Bussy) بود. این دستاورد در سال ۱۸۳۱ محقق شد.
عنصر منیزیم به سادگی با سایر عناصر ترکیب میشود. یکی از عناصری که ترکیب مهمی با منیزیم میسازد، آلومینیوم است. از ترکیب منیزیم و آلومینیوم برای ساخت بدنهی خودرو، قوطیهای نوشیدنی و سایر وسایلی که میبایست سبک و همزمان مقاوم باشند استفاده میشود. منیزیم قابل اشتعال است. به همین دلیل از آن در ساخت وسایل آتشبازی استفاده میشود. حتی در طول جنگ جهانی دوم منیزیم برای ساخت بمب به کار رفت.
مهمترین ویژگیهای منیزیم:
- عدد اتمی (تعداد پروتونها در هسته): ۱۲
- نماد اتمی (در جدول تناوبی):Mg
- وزن اتمی (جرم متوسط اتم): ۲۴.۳۰۵۰
- حالت فیزیکی در دمای اتاق: جامد چگالی: ۱.۷۴گرم بر سانتیمتر مکعب
- نقطهی ذوب: ۶۵۰ درجهی سانتیگراد
- نقطهی جوش: ۱۰۹۰درجهی سانتیگراد
- تعداد ایزوتوپها (اتم هایی از یک عنصر با تعداد متفاوت نوترون): ۲۱ ایزوتوپ، که ۳ ایزوتوپ آن پایدار است
- فراوانترین ایزوتوپ ها: منیزیم ۲۴ با ۷۸.۹۹ درصد فراوانی، منیزیم ۲۵ با ۱۰ درصد فراوانی و منیزیم ۲۶ با ۱۱ درصد فراوانی در طبیعت
فلز اُرگانیک
منیزیم حاصل همجوشی هستهای عناصر نئون و هلیم در قلب ستارگان است؛ یعنی این عنصر تحت دماهای بسیار بالا و در اثر برخورد هستههای نئون و هلیم متولد شده است. بر اساس دادههای سازمان هواشناسی ایالات متحده، منیزیم هشتمین عنصر فراوان عالم است. در روی کرهی زمین هم میتوان آن را در پوسته و گوشته یافت. همچنین منیزیم سومین مادهی معدنی محلول در آبهای دریاها است. غلظت آن در آب دریا حدود ۰.۱۳ درصد است.
پس از آن که همفری دیوی توانست در سال ۱۸۰۸ منیزیم را خالصسازی کند، شیمیدانها به دنبال راههای تازه برای خالص کردن این عنصر از ترکیبهای مختلف بودند. این تلاشها ادامه داشت تا اینکه در سال ۱۹۰۹ با استفاده از روش الکترولیز تولید مقادیر زیاد منیزیم میسر شد و این ماده به صنعت و تولیدات صنعتی راه یافت. روش الکترولیز را رابرت بونزن (مخترع چراغ بونزن) توسعه داده بود.
منیزیم به شدت قابل اشتعال است، به همین دلیل نمیتوان از آن در ساخت و ساز استفاده کرد. اما این عنصر در ترکیب با آلومینیوم آلیاژی میسازد که بسیار سبک و مقاوم و کار با آن آسان است. منیزیم همچنین کاربردهای زیستی دارد. این عنصر در کلروفیل موجود است؛ مادهای سبز رنگ در گیاهان که قادر است انرژی را از نور خورشید گرفته و در اختیار سازوکارهای گیاه قرار دهد. منیزیم در حدود ۳۰۰ فرآیند زیستی مهم بدن انسان هم شرکت میکند. زنان بزرگسال باید روزی۳۲۰ میلیگرم منیزیم مصرف کنند. این عدد برای مردان بزرگسال حدود ۴۲۰ میلیگرم است. منیزیم در انواع میوهها، سبزیجات، غلات کامل، حبوبات و آجیلها موجود است. پزشکان در موارد لازم مکملهای منیزیم را برای انواعی از بیماریها، نظیر فشارخون بالا، سندرم پیش از قاعدگی و دیابت توصیه میکنند.
جالب است بدانید
نام منیزیم از واژهی یونانی منیزیا گرفته شده است. منیزیا نام منطقهای از کشور یونان است که در آن ترکیبهای منیزیم وجود دارد.
شیر منیزی که به عنوان ملین و برای درمان سؤهاضمه به کار میرود ترکیب منیزیم و اکسیژن و هیدروژن مولکولی است.
نمک اپسوم یا منیزیم سولفات، مادهای است که در کشاورزی، پزشکی و درمانهای حانگی استفادهی زیادی دارد.
ایالات متحدهی امریکا تن منیزیم در معادن دارد که ۸۸ درصد از این مقدار در ایالت نوادا موجود است.
آب نه تنها نمیتواند منیزیم مشتعل را خاموش کند، بلکه آن را شعلهورتر نیز میکند. بر اساس گزارش نشریهی آنلاین «ایستگاه آتشنشانی» استفاده از منیزیم در تولید خودروها و لوازم خانگی رو به افزایش است. به همین دلیل لازم است آتشنشانان آموزشهای لازم را ببینند و مواد مختلف اطفای حریق را به تناسب مادهی سوختنی استفاده کنند.
پژوهشهای فعلی
بانداژی را تصور کنید که خودش به تنهایی و بدون استفاده از داروها و مواد مختلف، باکتریهای زخم را از بین میبرد. ساخت این بانداژ هدف فیورنزو امنتو (FiorenzoOmenetto) و همکارانش در دانشکدهی مهندسی پزشکی دانشگاه تافتز (Tufts University) است. آنها تلاش میکنند با استفاده از ابریشم و منیزیم یک وسیلهی پزشکی قابل کاشت بسازند که بتواند بدون خطر عفونتها را درمان کند.
معمولاً ایمپلنتها یا مواد کاشتنی در بدن حاوی فلز یا دیگر مواد مقاوم هستند. این یعنی بدن باید ایمپلنت را برای همیشه حمل کند و یا پس از مدتی آن را بردارد. این فرآیندها ریسک ابتلا به عفونت را بالا میبرند. امنتو و همکارانش در حال تحقیق دربارهی وسیلهای بسیار جالب هستند که میتواند عفونتها را درمان کند. این وسیله شامل یک لایه ابریشم است که اسیدآمینههای ضروری را دارد.
یک سیمپیچ از منیزیم ابریشم را دربر گرفته است. این وسیله شبیه یک بخاری بسیار کوچک عمل میکند. به طوری که پس از کاشت در بدن فعال میشود و دمای ناحیهی اطرافش را تا حدی بالا میبرد که باکتری استافیلوکوکوس اورئوس کشته شود. این روش بر روی موشها آزمایش شده و نتایج موفقیتآمیزی داشته است. میزان حرارتی که بانداژ میتواند تولید کند بستگی به ضخامت آن و نوع ساخت ابریشم دارد. گروه محققان امنتو نتایج تحقیقاتشان را در ماه نوامبر در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (journal Proceedings of the National Academy of Sciences) منتشر کردند.
امنتو توضیح میدهد: «منیزیم یک انتخاب مناسب برای سیمپیچ ایمپلنت ما است. زیرا این فلز در تماس با مایعات بدن تجزیه میشود و با فرآیندهای زیستی سازگاری دارد. بر اساس نظر پزشکان مقدار منیزیم لازم برای بدن انسان بین ۳۰۰ تا ۴۰۰ میلیگرم در روز است. مقدار منیزیم مصرف شده در وسیلهای که ما ساختیم تنها 30 میکروگرم است که در مقابل نیاز روزانه ناچیز است و تعادل بدن را به هم نمیزند. شما پس از استفاده از این بافت، در اطراف زخم هیچ پدیدهی زیستی تازهای مشاهده نخواهید کرد. این نشانهای دلگرم کننده است که به ما میگوید این ابزار مناسب و مفید است.»
امنتو ادامه میدهد: «هنوز راه زیادی باقی است تا این وسیله به طور وسیع در بازار پزشکی مصرف شود. اما تحقیقات نشان میدهند که کارکرد منیزیم و ابریشم در کنار یکدیگر میتواند در موارد زیادی کاربرد داشته باشد، زیرا این مواد بسیار زیستسازگار هستند. میتوان به عنوان یکی از موارد استفاده از ابریشم و منیزیم، سنسور تشخیص فساد در مواد غذایی را نام برد.»
Maryam Doroodian
منابع:
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.