sábado, 2 de mayo de 2015

HISTORIA Y ETIMOLOGÍA DEL MAGNESIO


El nombre procede de magnesia que en griego designaba una región de tesalia. El inglés Joseph Black, reconoció el magnesio como un elemento químico en 1755, en 1808 Humphrey Davey obtuvo metal puro mediante electrolisis de una mezcla de magnesia y HgO.

Elemento químico, metálico de símbolo Mg., ubicado en el grupo 2ª del sistema periódico, de número atómico 12, peso atómico 24.312. El magnesio es blanco plateado y muy ligero, se conoce desde hace mucho tiempo como el metal más ligero en la industria, debido a su bajo peso y capacidad para formar aleaciones mecánicamente resistentes. Los iones magnesio disueltos forman depósitos en tuberías y calderas cuando el agua es dura, es decir, cuando contiene demasiado magnesio o calcio. Esto se puede evitar con los ablandadores de agua. Con una densidad de solo dos tercios de la del Aluminio, tiene incontables aplicaciones en casos en donde el ahorro de peso es importante.


También tiene muchas propiedades químicas y metalúrgicas deseables que lo hacen apropiado en una gran variedad de aplicaciones no estructurales. Es muy abundante en la naturaleza, y se halla en cantidades importantes en muchos minerales rocoso, como la dolomita, magnesita, olivita y serpentina. Además se encuentra en el agua de mar, salmueras salmueras subterráneas y lechos salinos. Es el tercer metal estructural más abundante en la corteza terrestre, superado solamente por el aluminio y el hierro. El magnesio es químicamente muy activo, desplaza al hidrógeno del agua en ebullición y un gran numero de metales se puede preparar por reducción térmica de sus sales y óxidos con magnesio, se combina con la mayor parte de los no metales y prácticamente con todos los ácidos. El magnesio reacciona sólo ligeramente o nada con la mayor parte de los álcalis y muchas sustancias orgánicas, como hidrocarburos, aldehídos, alcoholes, fenoles, aminas ésteres y la mayor parte de los aceites .Utilizado como catalizador, el magnesio sirve para promover reacciones orgánicas de condensación, reducción, adición y deshalogenación. Se ha usado largo tiempo en la síntesis de compuestos orgánicos y complejos por medio de la conocida reacción de Grignard. Los principales ingredientes de aleaciones son: aluminio, manganeso, zirconio, zinc, metales de tierras raras y torio.
Los compuestos de magnesio se utilizan mucho en la industria y la agricultura. El magnesio es un metal alcalinotérreo que representa el segundo catión más importante del sector intracelular después del potasio y es el quinto mineral por su abundancia en el organismo. Este macro mineral es componente del sistema óseo, de la dentadura, y de muchas enzimas. Participa en el transporte de oxígeno a nivel tisular y participa activamente en el metabolismo energético.

USOS Y APLICACIONES


Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.

El uso principal del metal es como elemento de aleación del aluminio, empleándose las aleaciones aluminio-magnesio en envases de bebidas. Las aleaciones de magnesio, especialmente magnesio-aluminio, se emplean en componentes de automóviles, como llantas, y en maquinaria diversa. Además, el metal se adiciona para eliminar el azufre del acero y el hierro. Otros usos son:

Aditivo en propelentes convencionales.
Obtención de fundición nodular (hierro-silicio-Mg) ya que es un agente esferoidizante/nodulizante del grafito.
Agente reductor en la obtención de uranio y otros metales a partir de sus sales.
El hidróxido (leche de magnesia), el cloruro, el sulfato (sales Epsom) y el citrato se emplean en medicina.
El polvo de carbonato de magnesio (MgCO3) es utilizado por los atletas como gimnastas y levantadores de peso para mejorar el agarre de los objetos. Es por este motivo prácticamente imprescindible en la escalada de dificultad para secar el sudor de manos y dedos del escalador y mejorar la adherencia a la roca. Se lleva en una bolsa colgada de la cintura.
Otros usos incluyen flashes fotográficos, pirotecnia y bombas incendiarias, debido a la luz que despide su combustión.


EL MAGNESIO EN LA SALUD

El magnesio es uno de los minerales que necesita el organismo, aunque en pequeñas dosis, para mantener su equilibrio natural. Está presente en las células nerviosas, por lo que desempeña un papel muy importante en el buen funcionamiento del sistema nervioso. Cerca del 60 % del magnesio corporal está en nuestros huesos, un promedio de 26% se encuentra en los músculos y lo restante en el tejido blando y en los líquidos corporales. El cuerpo humano contiene entre 21 y 28 gramos de magnesio.

El magnesio está involucrado en la activación de por lo menos 300 diferentes enzimas y otros agentes químicos corporales. Activa a las vitaminas B y juega un papel en la síntesis de proteínas, la excitabilidad de los músculos y la liberación de energía. Se encuentra principalmente en las mitocondrias, que son los centros de energía de las células. El magnesio regula la absorción del calcio y se agrega a la integridad de los huesos y los dientes. La glándula paratiroides también necesita magnesio para funcionar normalmente.

Es necesario para la formación de los huesos, las proteínas y los ácidos grasos, la producción de células nuevas, la activación de las vitaminas del complejo B, la relajación muscular, la coagulación de la sangre y la formación de trifosfato de adenosina (ATP; la energía que utiliza el organismo). También se necesita magnesio para que la insulina se secrete y actúe.

El magnesio cumple diversas funciones metabólicas y juega un papel importante en la producción y el transporte de energía. También es útil en la contracción y la relajación muscular. Este mineral participa en la síntesis de las proteínas y toma parte en el funcionamiento de ciertas enzimas en el organismo.

Debido a su gran importancia en el metabolismo, el magnesio se concentra especialmente en el corazón (en donde su nivel es de 18 veces mayor que en el torrente sanguíneo), el hígado, el cerebro y los riñones. Por esta razón, su deficiencia nos puede producir una gran variedad de signos y síntomas.

¿Para el tratamiento de que enfermedades se utiliza?

La hiperactividad y el autismo: El magnesio seda al sistema nervioso central y si su deficiencia es severa puede producir pérdida de la coordinación, además de confusión mental. La mayoría de los niños que sufren, ya sea de autismo o de hiperactividad tienen una deficiencia de magnesio.

Asma: El magnesio reduce la constricción bronquial al relajar a los músculos lisos.

En el embarazo: En cuanto al embarazo, varios estudios sugieren que los suplementos de magnesio ayudan a prevenir los clásicos calambres musculares de las piernas. También se utiliza para disminuir la presión arterial y las convulsiones uterinas de embarazadas con preeclampsia -en este caso se usa concretamente el sulfato de magnesio-, condición que se caracteriza por retención de líquidos e hipertensión. Y se trata de un tema importante porque si estos problemas no se controlan de forma efectiva pueden agravarse y conducir a convulsiones (eclampsia), al parto prematuro o, en el peor de los casos, a la muerte fetal.

Diabetes (de 300 a 1,000 mg diarios): El magnesio es un mineral que juega un papel esencial en la secreción y la acción de la hormona insulina. Sencillamente es imposible controlar los niveles sanguíneos del azúcar sin los niveles adecuados de magnesio dentro de las células corporales . Los pacientes con diabetes tienden a tener bajos niveles de magnesio. Estudios doble ciego indican que un suplemento de magnesio corrige este problema. Un suplemento de magnesio también puede mejorar la producción de insulina en personas mayores con diabetes tipo 2

Insuficiencia cardíaca: Los pacientes con insuficiencia cardíaca congestiva con frecuencia presentan deficiencia de magnesio, que puede provocar arritmias cardíacas. Los suplementos de magnesio (300 mg diarios) han reducido el riesgo de estas arritmias. Las personas con insuficiencia cardíaca congestiva con frecuencia reciben medicamentos que reducen los niveles de magnesio y potasio; la falta de cualquiera de estos minerales puede producir arritmias.

Cálculos renales: Citrato de magnesio y citrato de potasio(en combinación, suficiente para proporcionar 1,600 mg de potasio y 500 mg de magnesio): Muchos estudios han demostrado que los suplementos de citratos de potasio y magnesio reducen la recurrencia de los cálculos renales.( El magnesio aumenta la solubilidad del calcio en la orina, por eso previene la formación de los cálculos renales.)

Insuficiencia cardíaca congestiva: (250-500 mg al día): En un estudio doble ciego se investigó el efecto de un suplemento de magnesio oral en episodios de arritmia en personas con insuficiencia cardíaca congestiva. Quienes tomaron 3.2 gramos al día de cloruro de magnesio (el equivalente a 384 mg de magnesio elemental al día) tuvieron entre 23% y 52% menos episodios de tipos específicos de arritmias durante las seis semanas que duró el estudio, en comparación con quienes tomaron placebo. Las concentraciones más bajas de magnesio en sangre se relacionaron con una incidencia más elevada de arritmia en un estudio de población amplio.

Osteoporosis: De 250 a 350 mg diarios. En relación con la osteoporosis, podemos decir que la ingesta de complementos de magnesio es tan importante como la ingesta de complementos de calcio. Todas las mujeres que sufren de osteoporosis tienen un contenido óseo de magnesio más bajo de lo normal

Prolapso de la válvula mitral:(300-500 mg al día): La deficiencia de magnesio se ha propuesto como una de las causas de los síntomas relacionados con el prolapso de la válvula mitral. En un estudio de 141 personas con síntomas intensos asociados con este problema, los niveles de magnesio en la sangre fueron bajos en el 60% de los casos. Estas personas con niveles bajos de magnesio participaron en un estudio doble ciego en el que recibieron ya fuera un placebo o magnesio (500 mg diarios durante una semana y después 335 mg diarios durante cuatro semanas). Quienes recibieron magnesio experimentaron una reducción importante en los síntomas de debilidad, dolor en el pecho, ansiedad, falta de aire y palpitaciones.

Jaquecas: (200-600 mg al día): En varios estudios se ha observado que el magnesio ayuda a prevenir las jaquecas. Esto es por que una de las funciones claves del magnesio, es la de mantener el tono de los vasos sanguíneos. Otro posible beneficio del magnesio en los que sufren de migraña puede ser su capacidad de mejorar el prolapso de la válvula mitral, el cual está ligado a las migrañas Algunas formas de magnesio pueden provocar diarrea si se ingieren en estas dosis. Si tiene alguna duda, consulte a su médico

Fatiga: Otra indicación del magnesio como terapia nutricional es en la fatiga. Inclusive muchos pacientes con síndrome de fatiga crónica tienen niveles bajos de magnesio intraeritrocitario, una medición más exacta del estado del magnesio que el análisis sanguíneo de rutina (En el Reino Unido se realizó un estudio clínico, doble-ciego, controlado con placebo para valorar el efecto de los complementos alimenticios de magnesio en el síndrome de fatiga crónica. Al final del estudio, el 82 % de los pacientes que recibieron el magnesio como complemento, mostraron una mejoría importante en los niveles energéticos, mejor estado emocional y menos dolor)

Sordera: Una indicación muy interesante del magnesio como complemento alimenticio es en la prevención de la sordera permanente inducida por el ruido. Este tipo de sordera es más frecuente en músicos, militares y ciertos trabajadores de la industria. Generalmente estas personas están expuestas a ruidos que superan los 85 decibeles. Se hizo un estudio clínico que demostró que la complementación con magnesio disminuyó significativamente la tasa de pérdida de la audición inducida por el ruido, en los individuos que recibieron este complemento alimenticio

síndrome premenstrual: Los niveles de magnesio intraeritrocitario en las pacientes con síndrome premenstrual son mucho más bajos que en las mujeres normales es por esto que estas mujeres deben incluir el magnesio en su dieta.

Está demostrado que disminuye los niveles de las sustancias involucradas en el dolor e inflamación menstrual y previene la migraña que a veces suele aparecer durante ese proceso natural así como la retención de líquidos en las extremidades, las molestias mamarias y la hinchazón abdominal.

 Causas y síntomas de la falta de magnesio

La deficiencia de magnesio es relativamente frecuente. En la mayoría de los casos es el resultado de una alimentación pobre, de diarreas prolongadas, diabetes, mala absorción intestinal o alcoholismo. También suele producirse un déficit de magnesio cuando se toman diuréticos de forma continuada o se recibe alimentación por vía intravenosa durante períodos prolongados de tiempo. Asimismo, las embarazadas y las personas que realizan grandes esfuerzos físicos, ya sea por razones deportivas o laborales, también se encuentran expuestas a sufrir carencias de este mineral igualmente los ancianos y en las mujeres durante su período menstrual.

Otros factores que pueden contribuir a esta deficiencia son la cirugía, los diuréticos, enfermedades hepáticas, el uso de anticonceptivos, la alta ingesta de calcio y las enfermedades renales.

Los síntomas carenciales del magnesio son la falta de memoria y las dificultades en la retención. Este minera! es esencial para el buen rendimiento de los niños en la escuela, de los estudiantes en general y de las demás personas en el ámbito laboral y cotidiano.

El magnesio también contribuye a la relajación muscular, por lo que su carencia se puede traducir en una sensación constante de fatiga. Otro signo bastante evidente de la falta de este mineral es el parpadeo en el ojo. El magnesio está directamente relacionado con el buen estado de las paredes de nuestras arterias, de manera que su carencia también puede afectar al músculo cardiaco, provocando arritmias, taquicardias o pinchazos en el pecho. La razón está en que la falta de magnesio contrae las arterias y, por lo tanto, dificulta la circulación de la sangre que va a los pulmones y al corazón. En su interacción con el calcio, regula la cantidad de éste que penetra en las células a fin de controlar funciones tan decisivas para el cuerpo como el ritmo cardiaco.

Este minera! esencial tiene relación directa, junto con las proteínas, con la formación de colágeno. Si no se fabrica una cantidad suficiente de colágeno, hecho que sucede cuando tenemos escasez de magnesio, aparecen dolencias como la artrosis o la osteoporosis. Esta última contribuye al deterioro del sistema óseo, y si se padece un pequeño golpe puede ocasionar graves fracturas en los huesos.

Los síntomas de la deficiencia de magnesio se dividen en tres categorías según la deficiencia que se tenga:

Los primeros síntomas: son, entre otros, la irritabilidad, la anorexia, la fatiga, el insomnio y los espasmos musculares. Otros síntomas con características más sicológicas son la memoria deficiente, la apatía, la confusión una habilidad deficiente para el aprendizaje y los que se relacionan con estos.

Los síntomas moderados de deficiencia de magnesio: son un latido rápido del corazón y otros cambios cardiovasculares.

Los síntomas de deficiencia severos: pueden producir hormigueo, entumecimiento, y contracción ininterrumpida de los músculos, junto con alucinaciones y delirio.

Magnesio y estrés: También el estrés, muy común en las sociedades occidentales avanzadas, es capaz de provocar un déficit de magnesio debido a mecanismos neurohormonales. A su vez, el déficit de magnesio puede generar un estado de hipersensibilidad al estrés. Se establece así un círculo vicioso de perniciosas consecuencias.

EFECTOS AMBIENTALES


¿CUALES SON LOS EFECTOS MEDIO AMBIENTALES QUE PRESENTA EL MAGNESIO EN AGUA?

El magnesio es un mineral alimentario para todos los organismos excepto para los insectos. Es un átomo central de la molécula de la clorofila, y por lo tanto es una sustancia necesaria par la función fotosintética de las plantas. El magnesio no sólo se encuentra en el agua de mar sino también en ríos y agua de lluvia, y de esta forma se distribuye de forma natural en el medio ambiente.
Tres isótopos del magnesio se forman naturalmente, los cuales son estables y consecuentemente no radiactivos. También existen ocho isótopos inestables.
Las pautas que establecen el contenido máximo de magnesio en el agua potable son bastante relativas, ya que no se le atribuyen efectos negativos en seres humanos y en animales.
Los problemas ambientales provocados directamente por la presencia de magnesio en agua, hacen necesaria la utilización de ablandadores. Como se citó anteriormente, la dureza es causada, en parte, por el magnesio. Los iones de calcio y magnesio (especialmente de calcio) influencian negativamente la capacidad de limpieza de los detergentes, ya que en el agua que contiene altas concentraciones de iones calcio y magnesio en disolución, cuándo éstos se ponen en contacto con el jabón se forman precipitados en forma de sales insolubles, esto hace que el jabón no se disuelva totalmente en el agua, y por lo tanto se pierde cierta capacidad de limpieza. Debido a esta razón, se añade alrededor de un 40% de ablandador al jabón. Estos jabones solían ser fosfatos, pero se descubrió que estos compuestos eran difícilmente biodegradables, y causaban eutrofifacion.
Hoy en día se aplican agentes químicos alternativos, principalmente agentes acomplejantes como citrato de sodio, AEDT y ANT, o intercambiadores ionicos como zeolita A. Estas sustancias no provocan eutrofización y no son tóxicos. El ácido nitroacético (ANT) puede ser mutagénico, y es difícil de eliminar durante la purificación. La zeolita A aumenta la cantidad de lodo. Adicionalmente otros agentes acomplejantes como el AEDT tienen la capacidad de eliminar metales de compuestos que de otro modo serían difíciles de descomponer. Los metales pesados pueden finalizar en agua porque el AEDT es difícil de eliminar en las plantas de tratamiento de aguas residuales.
La dureza del agua difiere de una región a otra, por lo tanto la adición de ablandadores a los detergentes no es necesario en regiones que tienen aguas blandas. En regiones que tienen aguas de elevada dureza, deben aplicarse mayores cantidades de detergente, de esta forma se está añadiendo cierto poder ablandador. Como consecuencia, otras sustancias presentes en los detergentes, se adicionan también en dosis más altas al aplicarse detergentes en grandes cantidades, esto hace que se compliquen los procesos de tratamiento de aguas residuales.

¿Cuáles son los efectos sobre la salud de la presencia de magnesio en agua?
El cuerpo humano contiene alrededor de 25 g de magnesio, del cual el 60% está presente en los huesos y el 40% está presente en los músculos y en otros tejidos. Se trata de un mineral alimenticio para los seres humanos, es uno de los elementos que son responsables de la función de las membranas, transmisión de estímulos nerviosos, contracción de músculos, construcción de proteínas y de réplica de ADN. El magnesio es un ingrediente principal para la mayor parte de las enzimas. El calcio y el magnesio en muchas ocasiones realizan las mismas funciones en el cuerpo humano, y en muchos casos son antagónicos.
No se conocen casos de envenenamiento por magnesio. Con grandes dosis de magnesio se producen vómitos y diarrea. Las altas dosis de magnesio en medicinas y suplementos alimenticios pueden causar distensiones musculares, problemas nerviosos, depresiones y cambios de personalidad.
Como se mencionó anteriormente, no es frecuente introducir límites legales de magnesio en agua potable, ya que no hay una evidencia científica de la toxicidad del magnesio. En otros compuestos, por ejemplo asbestos, el magnesio resulta ser muy dañino. 

¿Cuáles son las tecnologías de tratamiento del agua que se pueden aplicar para eliminar magnesio del agua?
Los derivados del magnesio son generalmente eliminados del agua debido a la importante contribución del Mg a la dureza. Esto se consigue mediante técnicas de ablandamiento del agua.
El hidróxido de magnesio se aplica como un floculante en él tratamiento del agua

PROPIEDADES


PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS DEL MAGNESIO 

Tabla 1. Propiedades físicas y químicas

Nombre
Magnesio
Número atómico
12
Valencia
2
Electronegatividad
1.2
Radio covalente
1.3
Radio iónico, estado de oxidación
0.65(+2)
Radio atómico
1.6
configuración electrónica
(Ne)3S2
Primer potencial de ionización (ev)
7.65
masa atómica (g/mol)
24.305
Densidad ( g/ml)
1.74
Punto de ebullición (°c)
1107
Punto de fusión (°c)
650

PRINCIPALES REACCIONES


La química del Mg es intermedia de la del berilio y la de los elementos mas pesados de grupo 2 A. El magnesio no reacciona con agua fría pero reacciona lentamente con vapor de agua:

Mg(s) + H2O (g)  --> MgO(S) + H2 (g)

Arde en el aire, con mucho brillo, para producir oxido de Mg y nitruro de Mg:

2Mg(s) +O2 (g) --> MgO(s)

3Mg(s) + N2 (g)  --> Mg3N2(s)

Esta propiedad hace que el magnesio (en forma de finas láminas o fibras) se utilice en los focos para fotografía, así como en las luces intermitentes.


Los metales de magnesio no están afectados por el agua a temperatura ambiente. El magnesio generalmente es un elemento poco reactivo, pero su reactividad aumenta con niveles de oxígeno. Además el magnesio reacciona con el vapor de agua para dar lugar a hidróxido de magnesio y gas hidrógeno:
Mg (s) + 2H2O(g) -> Mg(OH)2(aq) + H2(g)
Los fuegos provocados por el magnesio no se extinguen con agua. El magnesio continúa quemándose hasta que el oxígeno se agota. Entonces reacciona con el nitrógeno del aire para formar nitruro de magnesio (Mg3N2). Cuando se intentan extinguir los fuegos de magnesio con agua, el magnesio en llamas reacciona violentamente provocando la ruptura de la molécula de agua y produciendo una reacción explosiva, liberando gran cantidad de energía. Para prevenir daños, el fuego causado por magnesio debe apagarse cubriéndolo con arena. 
Un ejemplo de compuesto de magnesio es el fosfuro de magnesio (Mg3P2), un sólido oloroso y gris. Cuando este compuesto se pone en contacto con agua o aire húmedo, se descompone y se forma la fosfina (PH3), compuesto tóxico y también muy inflamable.


BIBLIOGRAFIA


  • http://www.lenntech.es/magnesio-y-agua.htm#ixzz3ZB70ihvo
  • http://www.lenntech.es/magnesio-y-agua.htm
  • https://books.google.com.co/books?id=3HGuKYBLHiUC&printsec=frontcover&dq=magnesio&hl=es&sa=X&ei=TINHVaaBBYbHsQShpoCwAg&ved=0CBoQ6AEwAA#v=onepage&q=magnesio&f=false
  • https://books.google.com.co/books?id=5urEzxmVjCoC&printsec=frontcover&dq=magnesio&hl=es&sa=X&ei=TINHVaaBBYbHsQShpoCwAg&ved=0CCUQ6AEwAg
  • https://books.google.com.co/books?id=SQLNJOsZCIwC&pg=PA225&dq=magnesio&hl=es&sa=X&ei=TINHVaaBBYbHsQShpoCwAg&ved=0CCsQ6AEwAw#v=onepage&q=magnesio&f=false