Перейти к основному содержанию
Химия

Геохимия магния


Магний является достаточно распространенным элементом в природе и занимает 8-е место (2,35% веса земной коры), а среди конструкционных материалов по масштабам применения он уступает лишь алюминию и железу. Магния в земной коре в четыре раза больше, чем титана, в двадцать с лишним раз больше, чем меди, в 1100 раз больше, чем свинца, но вчетверо меньше, чем алюминия, в два раза меньше, чем железа.
В чистом виде магний представляет собой легкий и прочный серебристо-белый металл плотностью 1,74 г/см3, с температурой плавления 651° С, который на воздухе быстро покрывается защитной окисной пленкой.
В свободном виде в природе он отсутствует и находится в составе различных соединений. Число минералов магния составляет около 200, из них около 100 гипергенных. Магний характерен как для глубинных образований земной коры (ультраосновные породы содержат 25,9% магния, что превышает кларк литосферы — 1,87%), так и для зоны гипергенеза, где он накапливается преимущественно в конечных водоемах стока — океанах, морях и озерах. Миграция происходит в виде хорошо растворимых сульфатов и хлоридов. Магний имеет много общих черт с другими наиболее подвижными и дисперсными элементами — натрием, калием, хлором, бромом, йодом. Ион магния (Mg2+ ) придает растворам горький вкус. Галогениды магния, за исключением MgF2, сильно гигроскопичны и на воздухе расплываются.

Морская вода содержит 1,3 г/л магния (0,13%), основным источником которого в океанах служили продукты выветривания горных пород материков. В морях прошлых геологических эпох магний концентрировался в доломитах и магнезиальных силикатах (палыгорскит, сепиолит). В современную эпоху накопление доломита и магниевых силикатов в илах происходит лишь в континентальных озерах содового типа. При сильном испарении озер сульфатного типа осаждаются сульфаты магния и основная соль углекислого магния. Последняя выпадает в осадок хемогенным путем из вод в щелочной обстановке при большой температуре и высоком содержании СО2. В осолоняющихся морских лагунах выпадение солей магния происходит на поздних стадиях их развития после осаждения галита, причем сначала осаждаются сульфаты магния, а позднее — его хлориды.
В грунтовых и речных водах магний занимает 2-е место после кальция. Его содержание составляет nх10-3—nx10-2 г/л. В реках аридных районов магния несколько больше, чем в реках гумидных областей.
Он является необходимой составляющей живого вещества и участвует в биологическом круговороте. В биосфере наблюдается энергичная его миграция и дифференциация, в которой главная роль принадлежит физико-химическим процессам. Магний слабо задерживается в биологическом круговороте на континентах и со стоком поступает в океан. В живом веществе его в среднем содержится 4• 10-2 %, что в 12 раз меньше, чем кальция, т. е. он менее биофилен. Тем не менее в живых организмах магний играет важную роль стимулятора обмена веществ и содержится в костном веществе, мышечных и нервных тканях, крови (Николаев, 1978). Вместе с кальцием магний участвует в построении скелета низших животных.

Магний необходим и животным, и растениям. При его дефиците развивается тяжелое заболевание — травяная тетания. Так же вреден его избыток.
Магний — необходимая составная часть красящего вещества растений — хлорофилла, играющего важную роль в процессах усвоения углекислоты. В состав хлорофилла входит до 2% его. По подсчетам ученых, в хлорофилле растений нашей планеты находится 100 млрд т магния. Без него нет хлорофилла, а без хлорофилла не было бы жизни на Земле.

Поделиться с друзьями