金曜日、2月11 2011 04:27

マグネシウム

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グンナー・ノードバーグ

マグネシウム (Mg) は、既知の最も軽い構造金属です。 アルミニウムよりも40%軽量です。 金属マグネシウムは、300 ~ 475 ºC に加熱すると圧延および絞り加工が可能ですが、この温度未満では脆く、それ以上に加熱すると燃えやすくなります。 多くの酸に溶解し、化合物を形成しますが、フッ化水素酸やクロム酸の影響を受けません。 アルミニウムとは異なり、アルカリ腐食に強いです。

出現と用途

マグネシウムは自然界に純粋な状態では存在しませんが、一般的に次のいずれかの形で存在します: ドロマイト (CaCO3・MgCO3)、マグネサイト(MgCO3)、ブルーサイト (Mg(OH)2)、ペリクレース(MgO)、カーナライト(KClMgCl2・6H2O) またはキーゼライト (MgSO4・H2O)。 さらに、アスベストやタルクにケイ酸塩として含まれています。 マグネシウムは地球上に非常に広く分布しているため、鉱石を処理および輸送するための施設が、採掘場所を選択する際の決定要因となることがよくあります。

マグネシウムは主に合金の形で、軽さと強度の両方が要求される航空機、船舶、自動車、機械、手工具の部品に使用されています。 精密機器や光学ミラーの製造、チタンの回収に使用されます。 マグネシウムは軍事機器にも広く使用されています。 マグネシウムは非常に強い光で燃焼するため、花火、信号フレア、焼夷弾、トレーサー弾、フラッシュ バルブなどに広く使用されています。

酸化マグネシウム 融点が高く(2,500 ºC)、耐火物のライニングに組み込まれることがよくあります。 また、飼料、肥料、断熱材、ウォールボード、石油添加物、電熱棒の成分でもあります。 酸化マグネシウムは、紙パルプ産業で有用です。 さらに、ゴム産業では加速器として、光学機器では反射板として機能します。

その他の重要な化合物には、 塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、硝酸マグネシウム & 硫酸マグネシウム. 塩化マグネシウムは、消火器や陶器の成分です。 また、耐火木材、繊維、製紙のエージェントでもあります。 塩化マグネシウムは、 オキシ塩化マグネシウム、セメントに使用されます。 酸化マグネシウムと塩化マグネシウムの混合物は、床に役立つペーストを形成します。 水酸化マグネシウム 化学産業における酸の中和に役立ちます。 また、ウラン処理や砂糖精製にも使用されます。 水酸化マグネシウムは、残留燃料油添加剤として、また歯磨き粉や制酸剤の胃粉の成分として機能します。 硝酸マグネシウム 火工品や石油化学製品の製造における触媒として使用されます。 硫酸マグネシウム 綿や絹の加重、生地の耐火加工、キャリコの染色や​​プリントなど、繊維産業で多くの機能を持っています。 また、肥料、爆薬、マッチ、ミネラルウォーター、陶器、化粧品ローション、マザーオブパールやつや消し紙の製造にも使用されています。 硫酸マグネシウムは、塩素化石灰の漂白作用を高め、醸造業界では水分修正剤として、また医薬品では下剤および鎮痛剤として機能します。

合金. マグネシウムがマンガン、アルミニウム、亜鉛などの他の金属と合金化されると、靭性と歪みに対する耐性が向上します。 リチウム、セリウム、トリウム、およびジルコニウムと組み合わせて、強度対重量比が向上し、かなりの耐熱特性を持つ合金が製造されます。 これにより、航空機および航空宇宙産業において、ジェット エンジン、ロケット ランチャー、および宇宙船の製造に非常に貴重なものとなっています。 85% 以上のマグネシウムを含む多数の合金は、ダウメタルの総称で知られています。

危険

生物学的役割。 葉緑素の必須成分として、人体のマグネシウム要件は主に緑の野菜の消費によって供給されます. 平均的な人体には、約 25 g のマグネシウムが含まれています。 カルシウム、ナトリウム、カリウムに次いで、体内で XNUMX 番目に多い陽イオンです。 食品の酸化はエネルギーを放出し、それは高エネルギーのリン酸結合に蓄えられます。 この酸化的リン酸化のプロセスは細胞のミトコンドリアで行われ、この反応にはマグネシウムが必要であると考えられています。

ラットに実験的に作り出されたマグネシウム欠乏症は、末梢血管の拡張を引き起こし、後に過興奮性と痙攣を引き起こします. 低カルシウム血症に関連するテタニーと同様のテタニーが、牛乳のみを与えられた子牛で発生しました。 マグネシウム欠乏症の年配の動物は、飼料中のマグネシウムの欠乏ではなく、吸収不良に関連しているように見える状態である「草のよろめき」を発症しました.

カルシウム欠乏によって引き起こされるものに似たマグネシウムテタニーの症例がヒトで報告されています. しかし、報告された症例では、不十分な食事摂取に加えて、過度の嘔吐や水分喪失などの「条件付け要因」が存在しています. このテタニーは臨床的にカルシウム欠乏症に似ているため、カルシウムとマグネシウムの血中濃度を測定することによってのみ診断を下すことができます。 正常な血中濃度は 1.8 cm あたり 3 ~ 100 mg の範囲です3であり、血中濃度が 17 mg% に近づくと昏睡状態になる傾向があることがわかっています。 水素の発生による「エアロフォーム腫瘍」は、細かく分割されたマグネシウムを組織に導入することによって動物に発生しました。

毒性。 マグネシウムと金属の 85% を含む合金は、それらの毒性学的特性においてまとめて考慮される場合があります。 業界では、それらの毒性は低いと見なされています。 最も頻繁に使用される化合物、 マグネサイト & ドロマイト、気道を刺激する可能性があります。 しかし、 酸化マグネシウム、他の特定の金属と同様に、金属発煙熱を引き起こす可能性があります。 一部の研究者は、マグネシウム工場労働者の消化器疾患の発生率が高いことを報告しており、マグネシウム吸収と胃十二指腸潰瘍の間に関係が存在する可能性があることを示唆しています. 鋳物鋳造マグネシウムまたは高マグネシウム合金では、二酸化硫黄の層で溶融金属を空気から分離するために、フッ化物フラックスと硫黄含有抑制剤が使用されます。 これにより、鋳造作業中の燃焼を防ぐことができますが、フッ化物または二酸化硫黄の煙がより大きな危険をもたらす可能性があります。

マグネシウムを取り扱う際の最大の危険は火事です。 研削、研磨、または機械加工によって生じるような金属の小さな破片は、偶発的な火花や炎によって容易に発火する可能性があり、これらの破片は 1,250ºC の温度で燃焼するため、皮膚に深い破壊的な病変を引き起こす可能性があります。 この種の事故は、以前はマグネシウム合金鋳物を研削するために使用されていたホイールで工具を研いだときに発生しました。 さらに、マグネシウムは水や酸と反応し、可燃性の水素ガスを生成します。

マグネシウムの断片が皮膚を貫通したり、深い傷に侵入したりすると、前述のタイプの「エアロフォーム腫瘍」を引き起こす可能性があります. これはかなり例外的です。 ただし、マグネシウムで汚染された傷は治りが非常に遅いです。 マグネシウムのバフ研磨による細かい粉塵は、目や気道を刺激する可能性がありますが、特に毒性はありません.

安全衛生対策

潜在的に危険な産業プロセスと同様に、マグネシウムの取り扱いと作業には常に注意が必要です. 金属の鋳造に従事する人は、小さな粒子の「飛散」から保護するために、皮革またはその他の適切な素材で作られたエプロンと手の保護具を着用する必要があります。 特に目を保護するために、透明なフェイス シールドも着用する必要があります。 労働者がマグネシウムの粉塵にさらされる場所では、コンタクトレンズを着用してはならず、洗眼設備をすぐに利用できるようにする必要があります。 金属を機械加工または研磨する作業者は、金属の小さな破片が付着しないオーバーオールを着用する必要があります。 十分な全体換気に加えて、酸化マグネシウムの煙が発生する可能性のあるエリアでは、十分な局所排気換気も不可欠です。 鈍いものは金属を発火点まで加熱する可能性があるため、切削工具は鋭利でなければなりません。

マグネシウムが鋳造または機械加工されている建物は、可能であれば、不燃性の材料で構築し、マグネシウムの粉塵が蓄積する可能性のある出っ張りや隆起をなくす必要があります。 削りくずや「切りくず」の蓄積は、できればウェットスイープによって防止する必要があります。 最終処分まで、削りくずは小さな容器に集め、安全な間隔で離して保管する必要があります。 マグネシウム廃棄物を処分する最も安全な方法は、おそらく濡らして埋めることです.

マグネシウムの偶発的な発火は重大な火災の危険をもたらすため、火災訓練と適切な消火設備が不可欠です。 労働者は、そのような炎と戦う際に決して水を使用しないように訓練する必要があります。これは、燃えている破片をまき散らし、火を広げる可能性があるためです。 このような火災を制御するために提案されている材料の中には、炭素と砂があります。 市販の消火粉も入手可能で、そのうちの XNUMX つは粉末ポリエチレンとホウ酸ナトリウムで構成されています。

 

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内容

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