Глава 16. Вторая группа периодической системы элементов д.И.Менделеева
16.1. Соединения магния
Встречается магний в природе в виде различных соединений, главным образом магнезита MgCO3, доломита MgCa(CO3)2, кизерита MgSO4 H2O, эпсомита MgSO4 7H2O, различных силикатов (серпентин, асбест, тальк и др.).
Соединения магния применяют в медицинской практике в виде магния оксида, магния сульфата и др.
Магния оксид можно получить при обработке природных рассолов гидроксидом кальция (известковым молоком). Образуется гидроксид магния, который превращают в оксид термической обработкой (при 500–700 C):
MgCl2 + Ca(OH)2 CaCl2 + Mg(OH)2
Mg(OH)2 MgO + H2O
Приготовленный в таких условиях магния оксид называют «лёгкой магнезией». Магния оксид можно также получить обжигом магнезита, доломита, основного карбоната магния, бишофита (MgCl2 · 6H2O) и других термически нестойких соединений магния.
Магния сульфат получают нагреванием магнезита с избытком серной кислоты (избыток кислоты необходим, чтобы избежать образования основных солей магния):
MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + H2O + CO2
При комнатной температуре из водных растворов кристаллизуется MgSO4 7H2O.
Магния оксид и магния сульфат различаются по физическим свойствам (табл. 16.1). Магния оксид практически нерастворим в воде (свободной от примеси углекислого газа) и в этаноле, но растворим в разведённых кислотах. Магния сульфат легко растворим в воде, практически нерастворим в этаноле.
16.1. Свойства лекарственных веществ соединений магния
Лекарственное вещество |
Химическая формула |
Описание |
Magnesium Oxyde (Magnesii oxydum) — магния окись, магния оксид |
MgO |
Белый мелкий легкий порошок без запаха |
Magnesium Sulfate (Magnesii sulfas) — магния сульфат |
MgSO4 · 7H2O
|
Бесцветные призматические выветривающиеся кристаллы |
Испытания на подлинность магния оксида проводят после предварительного растворения в разведенных кислотах:
MgO + 2HCl MgCl2 + H2O
Для обнаружения иона магния используют общую реакцию образования нерастворимого в воде, но растворимого в уксусной кислоте белого кристаллического осадка фосфата магния-аммония. Осадок выпадает при добавлении к раствору соли магния гидрофосфата динатрия и раствора аммиака:
NH4Cl
MgCl2 + Na2HPO4 + NH3 · H2О NH4MgPO4 + 2NaCl + H2O
NH4MgPO4 + 2CH3COOH Mg(CH3COO)2 + NH4H2PO4
К реакционной смеси необходимо прибавлять раствор хлорида аммония (до pH 9) во избежание образования в щелочной среде аморфного осадка гидроксида магния Mg(OH)2 (при pH > 10). Однако большой избыток хлорида аммония может препятствовать осаждению фосфата магния-аммония.
Ион магния в магния оксиде обнаруживают, осаждая его из растворов в хлороводородной кислоте избытком гидроксида натрия. Образующийся гидроксид магния представляет собой белый студенистый осадок, нерастворимый в избытке раствора гидроксида натрия. Если затем добавить несколько капель иода, то осадок приобретает темно-коричневую окраску.
Хинализарин (1,2,5,8-тетраоксиантрахинон) в щелочной среде с ионами магния образует малорастворимое соединение синего, а 8-оксихинолин (при pH 9-12) флуоресцирующий зелёным светом оксихинолинат магния.
Реактивами на ион магния являются дифенилкарбазид, титановый жёлтый, магнезоны I и II. Последние используют для количественного фотометрического определения магния.
В магния сульфате устанавливают наличие сульфат-иона:
MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2
Соединения магния количественно определяют прямым комплексонометрическим методом с использованием индикатора кислотного хром черного специального (эриохром черный Т). После добавления индикатора к титруемому раствору ионы магния образуют с ним непрочное комплексное соединение:
Титрант — 0,05 М раствор трилона Б (ЭДТАNa2) связывает находящиеся в растворе ионы магния в комплексное соединение:
Поскольку при этом происходит выделение серной кислоты, для поддержания оптимального значения pH среды необходимо прибавлять аммиачный буферный раствор.
В эквивалентной точке, когда все ионы магния будут связаны в комплексное соединение металл — ЭДТА Na2, титрант вступает во взаимодействие с ионами магния, содержащимися в составе комплекса металл — индикатор. Последний имеет меньшую константу устойчивости, чем комплексное соединение ЭДТА Na2 — металл, поэтому происходит разрушение комплекса индикатора с ионами магния. При этом красно-фиолетовая окраска раствора переходит в синюю окраску свободного индикатора:
Соединения магния хранят в хорошо укупоренной таре, так как магния оксид взаимодействует с углекислым газом и влагой, содержащимися в воздухе, образуя примесь карбоната и гидроксида магния:
MgO + CO2 MgCO3 MgO + H2O Mg(OH)2
Магния сульфат в плохо укупоренной таре постепенно теряет кристаллизационную воду.
Магния оксид в дозах 0,5–1–3 г применяют при повышенной кислотности желудочного сока. Магния сульфат проявляет слабительный эффект при приеме внутрь больших доз (10–30 г). При парентеральном введении 20–25%-ных растворов магния сульфат оказывает успокаивающее действие, поэтому его назначают в качестве седативного, противосудорожного, спазмолитического средства.