Gunnar Nordberg
O magnésio (Mg) é o metal estrutural mais leve conhecido. É 40% mais leve que o alumínio. O magnésio metálico pode ser laminado e estirado quando aquecido entre 300 e 475 ºC, mas é quebradiço abaixo desta temperatura e está apto a queimar se aquecido muito acima dela. É solúvel e forma compostos com vários ácidos, mas não é afetado por ácidos fluorídricos ou crômicos. Ao contrário do alumínio, é resistente à corrosão alcalina.
Ocorrência e Usos
O magnésio não existe em estado puro na natureza, mas geralmente é encontrado em uma das seguintes formas: dolomita (CaCO3·MgCO3), magnesita (MgCO3), brucita (Mg(OH)2), periclásio (MgO), carnalita (KClMgCl2· 6H2O) ou kieserita (MgSO4H ·2O). Além disso, é encontrado como um silicato no amianto e no talco. O magnésio é tão amplamente distribuído sobre a terra que as instalações para processamento e transporte do minério são muitas vezes os fatores determinantes na seleção de um local para mineração.
O magnésio é usado, principalmente na forma de liga, para componentes de aeronaves, navios, automóveis, máquinas e ferramentas manuais para as quais são necessárias leveza e resistência. É utilizado na fabricação de instrumentos de precisão e espelhos ópticos e na recuperação de titânio. O magnésio também é amplamente utilizado em equipamentos militares. Por queimar com uma luz tão intensa, o magnésio é amplamente utilizado em pirotecnia, sinalizadores luminosos, balas incendiárias e rastreadoras e em lâmpadas de flash.
Óxido de magnésio tem um alto ponto de fusão (2,500 ºC) e é frequentemente incorporado aos revestimentos de refratários. Também é um componente de rações para animais, fertilizantes, isolamento, painéis de parede, aditivos de petróleo e varetas de aquecimento elétrico. O óxido de magnésio é útil na indústria de papel e celulose. Além disso, serve como acelerador na indústria da borracha e como refletor em instrumentos ópticos.
Outros compostos importantes incluem cloreto de magnésio, hidróxido de magnésio, nitrato de magnésio e sulfato de magnésio. Cloreto de magnésio é um componente de extintores de incêndio e cerâmica. É também um agente à prova de fogo na fabricação de madeira e têxteis e papel. O cloreto de magnésio é um intermediário químico para oxicloreto de magnésio, que é usado para cimento. Uma mistura de óxido de magnésio e cloreto de magnésio forma uma pasta que é útil para pisos. Hidróxido de magnésio é útil para a neutralização de ácidos na indústria química. Também é usado no processamento de urânio e no refino de açúcar. O hidróxido de magnésio serve como um aditivo residual de óleo combustível e um ingrediente em pasta de dente e pó estomacal antiácido. Nitrato de magnésio é usado em pirotecnia e como catalisador na fabricação de produtos petroquímicos. Sulfato de magnésio tem inúmeras funções na indústria têxtil, incluindo pesagem de algodão e seda, tecidos à prova de fogo e tingimento e impressão de calicos. Também encontra uso em fertilizantes, explosivos, fósforos, água mineral, cerâmica e loções cosméticas, e na fabricação de madrepérola e papéis foscos. O sulfato de magnésio aumenta a ação de branqueamento da cal clorada e atua como um agente de correção de água na indústria cervejeira e um catártico e analgésico na medicina.
Alloys. Quando o magnésio é ligado a outros metais, como manganês, alumínio e zinco, melhora sua tenacidade e resistência à deformação. Em combinação com lítio, cério, tório e zircônio, são produzidas ligas que apresentam uma relação força-peso aprimorada, juntamente com propriedades consideráveis de resistência ao calor. Isso os torna inestimáveis nas indústrias aeroespacial e aeroespacial para a construção de motores a jato, lançadores de foguetes e veículos espaciais. Um grande número de ligas, todas contendo mais de 85% de magnésio, são conhecidas sob o nome geral de metal Dow.
Riscos
Papéis biológicos. Como ingrediente essencial da clorofila, as necessidades de magnésio do corpo humano são amplamente supridas pelo consumo de vegetais verdes. O corpo humano médio contém cerca de 25 g de magnésio. É o quarto cátion mais abundante no organismo, depois do cálcio, sódio e potássio. A oxidação dos alimentos libera energia, que é armazenada nas ligações de fosfato de alta energia. Acredita-se que esse processo de fosforilação oxidativa seja realizado nas mitocôndrias das células e que o magnésio seja necessário para essa reação.
A deficiência de magnésio produzida experimentalmente em ratos leva a uma dilatação dos vasos sanguíneos periféricos e posteriormente a hiperexcitabilidade e convulsões. Tetania semelhante à associada à hipocalcemia ocorreu em bezerros alimentados apenas com leite. Animais mais velhos com deficiência de magnésio desenvolveram “escorregamentos de grama”, uma condição que parece estar associada à má absorção e não à falta de magnésio na forragem.
Casos de tetania de magnésio semelhantes aos causados por deficiência de cálcio foram descritos em humanos. Nos casos relatados, no entanto, um “fator condicionante”, como vômitos excessivos ou perda de líquidos, está presente, além de ingestão alimentar inadequada. Como essa tetania se assemelha clinicamente à causada pela deficiência de cálcio, o diagnóstico só pode ser feito pela determinação dos níveis sanguíneos de cálcio e magnésio. Os níveis sanguíneos normais variam de 1.8 a 3 mg por 100 cm3, e descobriu-se que as pessoas tendem a entrar em coma quando a concentração sanguínea se aproxima de 17 mg por cento. Os “tumores aeroformes” devido à evolução do hidrogênio foram produzidos em animais pela introdução de magnésio finamente dividido nos tecidos.
Toxicidade. Magnésio e ligas contendo 85% do metal podem ser considerados em conjunto em suas propriedades toxicológicas. Na indústria, sua toxicidade é considerada baixa. Os compostos mais usados, magnesita e dolomite, pode irritar o trato respiratório. No entanto, os fumos de óxido de magnésio, como os de certos outros metais, podem causar a febre dos fumos metálicos. Alguns investigadores relataram uma maior incidência de distúrbios digestivos em trabalhadores de fábricas de magnésio e sugerem que pode existir uma relação entre a absorção de magnésio e úlceras gastroduodenais. Na fundição de magnésio ou ligas de alto magnésio, fluxos de flúor e inibidores contendo enxofre são usados para separar o metal fundido do ar com uma camada de dióxido de enxofre. Isso evita queimaduras durante as operações de fundição, mas os vapores de fluoretos ou de dióxido de enxofre podem apresentar um perigo maior.
O maior perigo no manuseio do magnésio é o fogo. Pequenos fragmentos de metal, como os resultantes de esmerilhamento, polimento ou usinagem, podem ser facilmente incendiados por uma faísca ou chama fortuita e, como queimam a uma temperatura de 1,250ºC, esses fragmentos podem causar lesões destrutivas profundas na pele. Acidentes desse tipo ocorreram quando uma ferramenta foi afiada em um rebolo que antes era usado para retificar peças fundidas de liga de magnésio. Além disso, o magnésio reage com água e ácidos, formando gás hidrogênio combustível.
Lascas de magnésio que penetram na pele ou entram em feridas profundas podem causar “tumores aeroformes” do tipo já mencionado. Isso seria bastante excepcional; no entanto, feridas contaminadas com magnésio demoram muito para cicatrizar. A poeira fina do polimento do magnésio pode irritar os olhos e as vias respiratórias, mas não é especificamente tóxica.
Medidas de Segurança e Saúde
Como em qualquer processo industrial potencialmente perigoso, é necessário cuidado constante ao manusear e trabalhar com o magnésio. Os envolvidos na fundição do metal devem usar avental e proteção para as mãos de couro ou outro material adequado para protegê-los contra os “respingos” de pequenas partículas. Protetores faciais transparentes também devem ser usados como proteção facial, especialmente para os olhos. Quando os trabalhadores estiverem expostos a poeira de magnésio, não devem ser usadas lentes de contato e devem estar imediatamente disponíveis lava-olhos. Os trabalhadores que usinam ou polim o metal devem usar macacões aos quais pequenos fragmentos de metal não irão aderir. Ventilação de exaustão local suficiente também é essencial em áreas onde vapores de óxido de magnésio podem se desenvolver, além de boa ventilação geral. As ferramentas de corte devem ser afiadas, pois as cegas podem aquecer o metal ao ponto de ignição.
Edifícios nos quais o magnésio é fundido ou usinado devem ser construídos, se possível, com materiais não inflamáveis e sem saliências ou protuberâncias nas quais pó de magnésio possa se acumular. O acúmulo de aparas e “cavacos” deve ser evitado, preferencialmente por varrição úmida. Até o descarte final, as sobras devem ser coletadas em pequenos recipientes e separadas em intervalos seguros. O método mais seguro para descarte de resíduos de magnésio é provavelmente molhar e enterrar.
Uma vez que a ignição acidental de magnésio apresenta um sério risco de incêndio, são essenciais treinamento de incêndio e instalações adequadas de combate a incêndios. Os trabalhadores devem ser treinados para nunca usar água no combate a esse tipo de incêndio, porque isso apenas espalha os fragmentos em chamas e pode espalhar o fogo. Entre os materiais que têm sido sugeridos para o controle desses incêndios estão o carvão e a areia. Também estão disponíveis pós de combate a incêndio preparados comercialmente, um dos quais consiste em pó de polietileno e borato de sódio.