Gunnar Nordberg
Magnesiamu (Mg) ni metali nyepesi zaidi ya muundo inayojulikana. Ni 40% nyepesi kuliko alumini. Magnesiamu ya metali inaweza kukunjwa na kuchorwa inapokanzwa kati ya 300 na 475 ºC, lakini ni dhaifu chini ya halijoto hii na inaweza kuwaka ikiwa imepashwa joto zaidi yake. Ni mumunyifu ndani, na hutengeneza misombo na, idadi ya asidi, lakini haiathiriwa na hidrofloriki au asidi ya chromic. Tofauti na alumini, ni sugu kwa kutu ya alkali.
Matukio na Matumizi
Magnesiamu haipo katika hali safi kimaumbile, lakini kwa ujumla hupatikana katika mojawapo ya aina zifuatazo: dolomite (CaCO).3·MgCO3), magnesite (MgCO3), brucite (Mg(OH)2), periclase (MgO), carnallite (KClMgCl2· 6H2O) au kieserite (MgSO4· H2O). Kwa kuongeza, hupatikana kama silicate katika asbestosi na talc. Magnésiamu inasambazwa sana juu ya dunia hivi kwamba vifaa vya usindikaji na usafirishaji wa madini mara nyingi huwa ndio sababu zinazoamua katika kuchagua mahali pa kuchimba madini.
Magnésiamu hutumiwa, haswa katika fomu ya aloi, kwa vifaa vya ndege, meli, magari, mashine na zana za mkono ambazo wepesi na nguvu zinahitajika. Inatumika katika utengenezaji wa vyombo vya usahihi na vioo vya macho, na katika kurejesha titani. Magnésiamu pia hutumiwa sana katika vifaa vya kijeshi. Kwa sababu inawaka kwa mwanga mkali kama huo, magnesiamu hutumiwa sana katika pyrotechnics, miali ya ishara, risasi za moto na tracer, na katika balbu za flash.
Magnesiamu oksidi ina kiwango cha juu cha myeyuko (2,500 ºC) na mara nyingi hujumuishwa kwenye bitana za kinzani. Pia ni sehemu ya malisho ya wanyama, mbolea, insulation, wallboard, livsmedelstillsatser petroli na vijiti vya kupokanzwa umeme. Oksidi ya magnesiamu ni muhimu katika tasnia ya massa na karatasi. Kwa kuongezea, hutumika kama kiongeza kasi katika tasnia ya mpira na kama kiakisi katika vyombo vya macho.
Misombo mingine muhimu ni pamoja na kloridi ya magnesiamu, hidroksidi ya magnesiamu, nitrati ya magnesiamu na sulphate ya magnesiamu. Kloridi ya magnesiamu ni sehemu ya vizima moto na keramik. Pia ni wakala katika kuni za kuzuia moto na utengenezaji wa nguo na karatasi. Kloridi ya magnesiamu ni kemikali ya kati oksikloridi ya magnesiamu, ambayo hutumiwa kwa saruji. Mchanganyiko wa oksidi ya magnesiamu na kloridi ya magnesiamu huunda kuweka ambayo ni muhimu kwa sakafu. Magnesiamu hydroxide ni muhimu kwa ajili ya neutralization ya asidi katika sekta ya kemikali. Pia hutumiwa katika usindikaji wa uranium na katika kusafisha sukari. Hidroksidi ya magnesiamu hutumika kama nyongeza ya mafuta-mafuta na kiungo katika dawa ya meno na poda ya tumbo ya antacid. Magnesiamu nitrate hutumika katika pyrotechnics na kama kichocheo katika utengenezaji wa kemikali za petroli. Sulphate ya magnesiamu ina kazi nyingi katika tasnia ya nguo, ikijumuisha uzani wa pamba na hariri, vitambaa vya kuzuia moto, na kupaka rangi na kuchapisha rangi. Pia hupata matumizi katika mbolea, vilipuzi, kiberiti, maji ya madini, keramik na losheni za vipodozi, na katika utengenezaji wa karatasi mama-wa-lulu na baridi. Sulfate ya magnesiamu huongeza upaukaji wa chokaa cha klorini na hufanya kama wakala wa kusahihisha maji katika tasnia ya pombe na cathartic na analgesic katika dawa.
Alloys. Wakati magnesiamu inapounganishwa na metali nyingine, kama vile manganese, alumini na zinki, inaboresha ugumu wao na upinzani wa matatizo. Pamoja na lithiamu, cerium, thoriamu na zirconium, aloi hutolewa ambazo zina uwiano ulioimarishwa wa nguvu hadi uzito, pamoja na mali nyingi za kupinga joto. Hii inazifanya kuwa za thamani sana katika tasnia ya ndege na anga kwa ajili ya ujenzi wa injini za ndege, virusha roketi na vyombo vya anga. Idadi kubwa ya aloi, zote zina zaidi ya 85% ya magnesiamu, zinajulikana chini ya jina la jumla la chuma cha Dow.
Hatari
Majukumu ya kibiolojia. Kama kiungo muhimu cha klorofili, mahitaji ya magnesiamu ya mwili wa binadamu hutolewa kwa kiasi kikubwa na matumizi ya mboga za kijani. Mwili wa wastani wa binadamu una takriban 25 g ya magnesiamu. Ni cation ya nne kwa wingi zaidi katika mwili, baada ya kalsiamu, sodiamu na potasiamu. Oxidation ya vyakula hutoa nishati, ambayo huhifadhiwa katika vifungo vya juu vya phosphate. Inaaminika kuwa mchakato huu wa phosphorylation oxidative unafanywa katika mitochondria ya seli na kwamba magnesiamu ni muhimu kwa majibu haya.
Upungufu wa magnesiamu unaozalishwa kwa majaribio katika panya husababisha kutanuka kwa mishipa ya damu ya pembeni na baadaye kuwa na msisimko mkubwa na degedege. Tetani sawa na ile inayohusishwa na hypocalcemia ilitokea kwa ndama waliolishwa maziwa pekee. Wanyama wakubwa walio na upungufu wa magnesiamu waliunda "nyasi za kuyumbayumba", hali ambayo inaonekana kuhusishwa na unyonyaji badala ya ukosefu wa magnesiamu kwenye lishe.
Kesi za tetani ya magnesiamu zinazofanana na zile zinazosababishwa na upungufu wa kalsiamu zimeelezewa kwa wanadamu. Katika kesi zilizoripotiwa, hata hivyo, "sababu ya hali", kama vile kutapika kupita kiasi au kupoteza maji, imekuwepo, pamoja na ulaji usiofaa wa chakula. Kwa kuwa tetani hii kiafya inafanana na ile inayosababishwa na upungufu wa kalsiamu, utambuzi unaweza kufanywa tu kwa kuamua viwango vya damu vya kalsiamu na magnesiamu. Viwango vya kawaida vya damu huanzia 1.8 hadi 3 mg kwa cm 1003, na imegundulika kuwa watu huwa na kukosa fahamu wakati mkusanyiko wa damu unakaribia asilimia 17 mg. "Vivimbe vya aeroform" kwa sababu ya mabadiliko ya hidrojeni yametolewa kwa wanyama kwa kuanzisha magnesiamu iliyogawanywa vizuri kwenye tishu.
Sumu. Magnesiamu na aloi zilizo na 85% ya chuma zinaweza kuzingatiwa pamoja katika mali zao za kitoksini. Katika tasnia, sumu yao inachukuliwa kuwa ya chini. Mchanganyiko unaotumiwa mara nyingi zaidi, magnesite na dolomite, inaweza kuwasha njia ya upumuaji. Hata hivyo, mafusho ya oksidi ya magnesiamu, kama zile za metali zingine, zinaweza kusababisha homa ya mafusho ya metali. Baadhi ya wachunguzi wameripoti matukio ya juu ya matatizo ya usagaji chakula katika wafanyakazi wa mimea ya magnesiamu na kupendekeza kuwa uhusiano unaweza kuwepo kati ya ufyonzaji wa magnesiamu na vidonda vya utumbo. Katika aloi za magnesiamu ya msingi au aloi ya juu-magnesiamu, fluxes ya fluoride na inhibitors zilizo na sulfuri hutumiwa kutenganisha chuma kilichoyeyuka kutoka kwa hewa na safu ya dioksidi ya sulfuri. Hii huzuia kuwaka wakati wa shughuli za utupaji, lakini mafusho ya floridi au dioksidi sulfuri inaweza kuleta hatari kubwa zaidi.
Hatari kubwa katika kushughulikia magnesiamu ni ile ya moto. Vipande vidogo vya chuma, kama vile vinavyotokana na kusaga, kung'arisha au kutengeneza mashine, vinaweza kuwashwa kwa urahisi na cheche za bahati nasibu au miali ya moto, na vinapowaka kwa joto la 1,250ºC, vipande hivi vinaweza kusababisha vidonda vya uharibifu vya kina vya ngozi. Ajali za aina hii zimetokea wakati chombo kilinoa kwenye gurudumu ambalo hapo awali lilitumiwa kusaga aloi za magnesiamu. Kwa kuongeza, magnesiamu humenyuka pamoja na maji na asidi, na kutengeneza gesi ya hidrojeni inayoweza kuwaka.
Vipu vya magnesiamu vinavyopenya kwenye ngozi au kuingia kwenye majeraha ya kina vinaweza kusababisha "vivimbe vya aeroform" vya aina iliyotajwa tayari. Hii itakuwa badala ya kipekee; hata hivyo, majeraha yaliyochafuliwa na magnesiamu ni polepole sana kupona. Vumbi laini kutoka kwa kupigwa kwa magnesiamu linaweza kuwasha macho na njia za upumuaji, lakini sio sumu haswa.
Hatua za Usalama na Afya
Kama ilivyo kwa mchakato wowote wa viwanda unaoweza kuwa hatari, utunzaji wa mara kwa mara unahitajika katika kushughulikia na kufanya kazi kwa magnesiamu. Wale wanaohusika katika kurusha chuma wanapaswa kuvaa aproni na ulinzi wa mkono uliofanywa kwa ngozi au nyenzo nyingine zinazofaa ili kuwalinda dhidi ya "spatter" ya chembe ndogo. Ngao za uwazi za uso zinapaswa pia kuvaliwa kama kinga ya uso, haswa kwa macho. Ambapo wafanyakazi wameathiriwa na vumbi la magnesiamu, lenzi za mawasiliano hazipaswi kuvaliwa na vifaa vya kuosha macho vinapaswa kupatikana mara moja. Wafanyikazi wanaotengeneza au kupiga chuma wanapaswa kuvaa ovaroli ambazo vipande vidogo vya chuma havitashikamana nayo. Uingizaji hewa wa kutosha wa moshi wa ndani pia ni muhimu katika maeneo ambayo mafusho ya oksidi ya magnesiamu yanaweza kutokea, pamoja na uingizaji hewa mzuri wa jumla. Zana za kukata zinapaswa kuwa kali, kwani zile butu zinaweza kupasha joto chuma hadi kuwaka.
Majengo ambamo magnesiamu hutupwa au kutengenezwa kwa mashine yanapaswa kujengwa, ikiwezekana, kwa nyenzo zisizoweza kuwaka na bila viunzi au viunga ambavyo vumbi la magnesiamu linaweza kujilimbikiza. Mkusanyiko wa shavings na "swarf" inapaswa kuzuiwa, ikiwezekana kwa kufagia kwa mvua. Hadi utupaji wa mwisho, chakavu kinapaswa kukusanywa kwenye vyombo vidogo na kuwekwa kando kwa vipindi salama. Njia salama zaidi ya utupaji wa taka ya magnesiamu labda ni kukojoa na kuzika.
Kwa kuwa kuwaka kwa bahati mbaya kwa magnesiamu huleta hatari kubwa ya moto, mafunzo ya moto na vifaa vya kuzima moto vya kutosha ni muhimu. Wafanyikazi wanapaswa kufundishwa kutowahi kutumia maji katika kupambana na moto kama huo, kwa sababu hii hutawanya tu vipande vinavyowaka, na inaweza kueneza moto. Miongoni mwa nyenzo ambazo zimependekezwa kwa udhibiti wa moto huo ni kaboni na mchanga. Vumbi vya kuzima moto vilivyotayarishwa kibiashara vinapatikana pia, moja ambayo inajumuisha poda ya polyethilini na borate ya sodiamu.