- Chlorek magnezu (MgCl₂, E511) to sól mineralna, najczęściej w postaci sześciowodnej (MgCl₂·6H₂O, ok. 12% magnezu), pozyskiwana z solanek, wody morskiej i biszofitu.
- Występuje w odmianie technicznej (drogowej), spożywczej, farmaceutycznej i cz.d.a. Do spożycia i kąpieli nadaje się wyłącznie chlorek spożywczy lub farmaceutyczny.
- Jako suplement jest dobrze przyswajalnym źródłem magnezu; magnez z suplementów nie powinien przekraczać 250 mg dziennie (EFSA).
- Na drogach topi lód skutecznie do ok. −15°C, ale jak każdy chlorek może powodować korozję i szkodzić młodemu betonowi.
- Stosuje się go także do produkcji tofu (nigari), w nawozach, paszach, cemencie magnezjowym i przy produkcji magnezu metalicznego.
W skrócie: chlorek magnezu (MgCl2, inaczej chlorek magnezowy, E511, w Japonii nigari) to sól magnezu i kwasu solnego, sprzedawana najczęściej jako białe płatki sześciowodne (MgCl2·6H2O). Służy do odladzania dróg, jako suplement magnezu i sól do kąpieli, koagulant do tofu oraz surowiec w przemyśle chemicznym i budownictwie. Do celów spożywczych i kosmetycznych używa się wyłącznie odmian spożywczych lub farmaceutycznych.
Chlorek magnezu to związek nieorganiczny o wielu różnych zastosowaniach. Popularne jest jego użycie w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym, jednak wciąż pozostaje niedoceniany w drogownictwie, wypierany przez dużo mniej wydajną i bardziej szkodliwą sól drogową. Niezbędny do funkcjonowania organizmów żywych magnez jest świetnie przyswajalny z chlorku magnezu. Jakie są właściwości chemiczne MgCl2 i jego zastosowania?
Czym jest chlorek magnezu?
Chlorek magnezu opisany jest wzorem MgCl2 – składa się z jednego jonu magnezu i dwóch jonów chloru. Najczęściej występuje w postaci uwodnionej, takiej jak sześciowodny chlorek magnezu o wzorze MgCl2·6H2O. Związek ma postać najczęściej białawych płatków, ewentualnie kryształów lub granulek.
Uwodnioną sól chlorku magnezu otrzymuje się najczęściej z wody morskiej lub solanek poprzez wytrącanie z nich wodorotlenku magnezu przy pomocy zasad, użycie kwasu solnego i zatężenie lub krystalizację. Sześciowodny chlorek magnezu można otrzymać też poprzez działanie kwasem solnym na węglan lub tlenek magnezu i krystalizację produktu. Sól bezwodną otrzymuje się np. poprzez ogrzewanie tlenku magnezu z węglem i chlorem.
Polecany artykuł do czytania: Tlenek Magnezu i jego zastosowania przemysłowe
Inne nazwy chlorku magnezu to chlorek magnezowy, E511 (jako dodatek do żywności), nigari (w kuchni japońskiej), magnesium chloride (ang.), Magnesiumchlorid (niem.) oraz Magnesii chloridum hexahydricum w Farmakopei Europejskiej. Spotykana czasem nazwa „chlorowodorek magnezu” jest błędna: chlorowodorki to sole zasad organicznych z kwasem solnym, a chlorek magnezu jest zwykłą solą nieorganiczną.
Chlorek magnezu i jego właściwości
Chlorek magnezu to substancja silnie higroskopijna, czyli łatwo wiążąca wodę. Jeśli chodzi o inne właściwości chemiczne i fizyczne chlorku magnezu, sól bezwodna jest substancją bezzapachową i dobrze rozpuszczalną w wodzie – jej rozpuszczalność wynosi 54 g na 100 ml wody w 20°C. Słabiej rozpuszcza się w etanolu i jedynie nieznacznie w acetonie oraz pirydynie. Temperatura wrzenia chlorku magnezu to 1412°C, natomiast topnienia – 714°C lub 117°C w postaci uwodnionej.
| Parametr | Chlorek magnezu bezwodny | Chlorek magnezu sześciowodny |
|---|---|---|
| Wzór | MgCl2 | MgCl2·6H2O |
| Masa molowa | 95,21 g/mol | 203,30 g/mol |
| Zawartość magnezu | ok. 25,5% | ok. 12% |
| Numer CAS | 7786-30-3 | 7791-18-6 |
| Postać | białe kryształy lub proszek | białe płatki, kryształy lub granulki |
| Temperatura topnienia | 714°C | ok. 117°C (rozkład) |
Rynek chlorku magnezu
Chlorek magnezu to towar o dużym znaczeniu przemysłowym. Popyt napędzają przede wszystkim drogownictwo (odladzanie i odpylanie nawierzchni), przemysł chemiczny, budownictwo (m.in. cement magnezjowy, tzw. cement Sorela), rolnictwo i pasze oraz rosnący rynek suplementów diety. Największym producentem i odbiorcą jest region Azji i Pacyfiku z Chinami na czele, a w Europie ważnym źródłem są złoża biszofitu w Holandii.
Wśród największych dostawców chlorku magnezu są m.in. Nedmag Industries, Alkim Alkali Kimya, Tessenderlo Group, Compass Minerals, Intrepid Potash, Israel Chemicals (ICL), Qinghai Salt Lake Potash i Shouguang Dingsheng Chemical. Cena zależy przede wszystkim od czystości: chlorek techniczny jest najtańszy, a odmiany spożywcze, farmaceutyczne i cz.d.a. są wielokrotnie droższe.
Pozyskiwanie chlorku magnezu
Dostępny na rynku chlorek magnezu występuje w postaci soli rozpuszczalnej w wodzie, ekstrahowanej z solanki lub wody morskiej. Miejscami produkcji chlorku magnezu są m.in. Wielkie Jezioro Słone w Ameryce Północnej i Morze Martwe w Dolinie Jordanu. Chlorek magnezu produkowany jest z solanek pozyskiwanych z tych zbiorników, które są wyjątkowo bogate w tę sól. Surowiec może być wytwarzany także z biszofitu – minerału znajdującego się m.in. w obrębie dna morskiego cechsztynu w północno-zachodniej Europie. Mniejsze ilości chlorku magnezu pozyskuje się przez odparowywanie wody morskiej.
Jakie są rodzaje chlorku magnezu?
Chlorek magnezu różni się formą i czystością, a od tego zależy, do czego można go użyć:
| Rodzaj | Charakterystyka | Zastosowanie |
|---|---|---|
| sześciowodny (MgCl2·6H2O) | białe płatki lub granulki, ok. 47% MgCl2, najpopularniejsza forma | większość zastosowań |
| bezwodny (MgCl2) | silnie higroskopijny, droższy, ok. 25% magnezu | magnez metaliczny, synteza chemiczna, katalizatory |
| techniczny (drogowy) | niższa czystość, może zawierać inne sole | odladzanie, odpylanie dróg, budownictwo – nie do spożycia ani kąpieli |
| spożywczy (E511) | spełnia wymagania dla dodatków do żywności | tofu, żywność wzbogacana, suplementy |
| farmaceutyczny (Ph. Eur.) | czystość zgodna z Farmakopeą Europejską | leki, płyny do dializ, suplementy |
| cz.d.a. (czysty do analiz) | odczynnik o wysokiej czystości z certyfikatem analizy | laboratoria, analizy chemiczne |
Zastosowanie chlorku magnezu
Chlorek magnezu jest związkiem, który ma wiele różnych zastosowań, zarówno w przemyśle, jak i codziennym użytku. Niektóre z nich są powszechnie znane, inne – niedoceniane. Przyjrzyjmy się różnym sposobom i obszarom, w których można stosować chlorek magnezu.
Chlorek magnezu jako preparat farmaceutyczny
Magnez jest niezbędny do pracy każdej komórki organizmu, a chlorek magnezu należy do jego dobrze przyswajalnych form – w badaniach porównawczych wchłaniał się lepiej niż tlenek magnezu i podobnie jak sole organiczne, np. mleczan. Dlatego chlorek magnezu o czystości spożywczej lub farmaceutycznej jest składnikiem suplementów diety, a w medycynie także płynów do dializ i preparatów uzupełniających elektrolity.
Zgodnie z zatwierdzonymi w UE oświadczeniami zdrowotnymi magnez pomaga m.in. w zmniejszeniu uczucia zmęczenia, w prawidłowym funkcjonowaniu układu nerwowego i mięśni, w utrzymaniu zdrowych kości i zębów oraz w równowadze elektrolitowej. Dzienne zapotrzebowanie dorosłych wynosi ok. 310–320 mg u kobiet i 400–420 mg u mężczyzn, przy czym magnez z suplementów nie powinien przekraczać 250 mg dziennie. Dla orientacji: 1 g sześciowodnego chlorku magnezu dostarcza ok. 120 mg magnezu.
Zbyt duże dawki działają przeczyszczająco i mogą wywołać biegunkę lub nudności. Osoby z chorobami nerek powinny przyjmować magnez wyłącznie po konsultacji z lekarzem, a przyjmujące niektóre antybiotyki (tetracykliny, fluorochinolony) lub bisfosfoniany – zachować kilka godzin odstępu między lekiem a suplementem.
Chlorek magnezu w kosmetologii
W kosmetyce chlorek magnezu jest składnikiem soli do kąpieli, płynów do moczenia stóp, tzw. oliwki magnezowej (stężonego roztworu do wcierania), dezodorantów i pudrów. Do kąpieli używa się zwykle kilkuset gramów (ok. 0,5 kg) płatków na wannę lub ok. 100–150 g do miski na stopy, a kąpiel trwa najczęściej 15–20 minut. Wiele osób uważa ją za relaksującą i łagodzącą dla zmęczonych mięśni.
Warto jednak wiedzieć, że badania nie potwierdzają jednoznacznie, by przez skórę wchłaniała się znacząca ilość magnezu, więc kąpiel nie zastąpi diety ani suplementacji przy niedoborze. Przeciwwskazaniem są otwarte rany, podrażnienia i stany zapalne skóry, a osoby z chorobami serca, nadciśnieniem lub w ciąży powinny skonsultować gorące kąpiele z lekarzem. Do kąpieli nadaje się wyłącznie chlorek magnezu o czystości kosmetycznej, spożywczej lub farmaceutycznej, nigdy techniczny.
Chlorek magnezu w drogownictwie
Chlorek magnezu stosuje się do zimowego utrzymania dróg, chodników, parkingów, mostów i lotnisk – jako płatki lub granulat oraz w postaci roztworu do zwilżania soli i prewencyjnego oprysku przed opadami. Roztwór obniża temperaturę zamarzania wody, a chlorek dodatkowo przyciąga wilgoć, dzięki czemu zaczyna działać szybciej niż zwykła sól drogowa.
Porównanie najczęściej stosowanych soli odladzających:
| Środek | Skuteczność w praktyce | Temperatura eutektyczna | Uwagi |
|---|---|---|---|
| chlorek sodu (sól drogowa) | do ok. −7…−9°C | ok. −21°C | najtańszy, wprowadza do gleby sód szkodliwy dla roślin |
| chlorek magnezu | do ok. −15°C | ok. −33°C | działa szybciej, mniej szkodzi roślinom, jest droższy |
| chlorek wapnia | do ok. −25°C | ok. −51°C | najskuteczniejszy przy silnym mrozie, wydziela ciepło, najdroższy |
Chlorek magnezu nie jest jednak obojętny dla otoczenia. Jak każdy chlorek przyspiesza korozję metali, a długotrwałe działanie stężonych roztworów może chemicznie osłabiać beton. Dlatego na świeżą kostkę brukową i beton młodszy niż ok. rok nie stosuje się żadnych soli, a na pozostałych nawierzchniach warto dozować chlorek oszczędnie i zmiatać jego resztki po roztopach.
Latem chlorek magnezu służy do odpylania dróg gruntowych, placów budowy, boisk i torów żużlowych: wiąże wilgoć z powietrza i utrzymuje nawierzchnię wilgotną, ograniczając pylenie i erozję.
Więcej o samym chlorku sodu – jego wzorze, właściwościach i zastosowaniach, także jako soli drogowej – przeczytasz w artykule Chlorek sodu, czyli sól spożywcza – właściwości i zastosowania.
Chlorek magnezu a kulinaria
W kuchni japońskiej chlorek magnezu pozyskiwany z wody morskiej jest głównym składnikiem nigari – naturalnego koagulanta, dzięki któremu z mleka sojowego powstaje tofu. Ma słonogorzki smak, dlatego jako przyprawa występuje tylko w niewielkich ilościach.
W przemyśle spożywczym chlorek magnezu jest dopuszczonym dodatkiem do żywności E511, stosowanym jako środek ujędrniający i źródło magnezu w żywności wzbogacanej, m.in. w niektórych wodach mineralnych, napojach oraz w mleku modyfikowanym dla niemowląt.
Chlorek magnezu jako składnik nawozów
Chlorek magnezu jest źródłem łatwo przyswajalnego magnezu nie tylko dla człowieka, ale także dla roślin. Zarówno magnez, jak i chlor są dla nich niezbędne do prawidłowego wzrostu i zachowania odpowiedniej zawartości chlorofilu. W związku z tym sól ta jest często składnikiem nawozów roślinnych, zamiennie do siarczanu magnezu.
Należy odpowiednio dostosować dawkę środka, gdyż w zbyt dużych ilościach może on być toksyczny dla roślin lub zaburzać ich zdolność przyswajania wody i składników odżywczych, a także zwiększać podatność na choroby.
Chlorek magnezu w żywieniu zwierząt
Chlorek magnezu odgrywa ważną rolę także w żywieniu zwierząt gospodarskich, takich jak bydło czy trzoda chlewna. Niedobór magnezu jest częstym zaburzeniem gospodarki mineralnej w stadach, szczególnie karmionych paszami niedoborowymi bez udziału dodatków mineralnych. Chlorek magnezu może być stosowany profilaktycznie jako dodatek do pasz lub bolusy magnezowe dożwaczowe. W przypadku stwierdzenia niedoboru magnezu w stadzie chlorek magnezu można podawać dożylnie lub doprostniczo. U dorosłych krów czy świń niedobór magnezu może objawiać się m.in. nerwowością zwierząt, u cieląt może powodować także tężyczkę.
Chlorek magnezu w przemyśle
Bezwodny chlorek magnezu jest podstawowym surowcem do produkcji magnezu metalicznego metodą elektrolizy, a także nośnikiem katalizatorów Zieglera-Natty używanych do wytwarzania poliolefin. W budownictwie łączy się go z tlenkiem magnezu, otrzymując cement magnezjowy (Sorela), z którego produkuje się m.in. płyty MgO i posadzki przemysłowe.
Chlorek magnezu służy też jako koagulant w oczyszczaniu wody i ścieków oraz jako odczynnik laboratoryjny. Do osuszania gazów i cieczy stosuje się natomiast pokrewny związek – nadchloran magnezu.
Polecany artykuł do czytania: Surowce i półprodukty chemiczne – co warto o nich wiedzieć?
Chlorek magnezu, cytrynian czy siarczan – co wybrać?
Magnez występuje w wielu związkach, które różnią się zawartością pierwiastka, przyswajalnością i zastosowaniem:
| Związek | Zawartość magnezu | Przyswajalność | Typowe zastosowanie |
|---|---|---|---|
| chlorek magnezu (sześciowodny) | ok. 12% | dobra | suplementy, kąpiele, żywność (E511), drogownictwo |
| cytrynian magnezu | ok. 11–16% | dobra | suplementy diety |
| siarczan magnezu (sól Epsom) | ok. 10% | umiarkowana, działa przeczyszczająco | kąpiele, nawozy, środek przeczyszczający |
| tlenek magnezu | ok. 60% | niska | tanie suplementy, pasze, przemysł |
Do suplementacji dobrze sprawdzają się chlorek i cytrynian magnezu. Do kąpieli używa się zarówno chlorku, jak i siarczanu: chlorek zawiera więcej magnezu w gramie i lepiej się rozpuszcza, ale w obu przypadkach wchłanianie przez skórę jest ograniczone.
Czy chlorek magnezu jest szkodliwy?
Stosowany zgodnie z przeznaczeniem chlorek magnezu jest bezpieczny. W kartach charakterystyki zwykle nie jest klasyfikowany jako substancja niebezpieczna, choć jego pył lub stężony roztwór może podrażniać oczy i skórę. Ryzyko dotyczy przede wszystkim:
- przedawkowania doustnie – nadmiar magnezu powoduje biegunkę, a u osób z niewydolnością nerek może prowadzić do niebezpiecznej hipermagnezemii,
- niewłaściwej odmiany – chlorek techniczny i drogowy nie jest przeznaczony do spożycia ani do kąpieli, bo może zawierać zanieczyszczenia,
- środowiska – nadmiar chlorków szkodzi roślinom i wodom, przyspiesza korozję metali i może uszkadzać beton.
Chlorek magnezu należy przechowywać w szczelnym opakowaniu w suchym miejscu, bo silnie chłonie wilgoć z powietrza i zbryla się.
Jaki chlorek magnezu wybrać? Dostępne opcje i alternatywy
Wybór zależy od zastosowania. Do odladzania i odpylania dróg wystarczy chlorek techniczny. Do suplementów, żywności i kąpieli potrzebny jest chlorek spożywczy lub farmaceutyczny, a do laboratoriów – odczynnik cz.d.a. Przemysł wybiera formę bezwodną lub sześciowodną według specyfikacji procesu, zwracając uwagę na czystość, zawartość MgCl2, granulację i zawartość zanieczyszczeń.
W wielu zastosowaniach można sięgnąć po inne sole magnezu: tlenek magnezu (więcej w artykule Tlenek magnezu i jego zastosowania przemysłowe) lub siarczan magnezu. W zimowym utrzymaniu dróg alternatywą są chlorek sodu i chlorek wapnia, a do odpylania dróg gruntowych także preparaty enzymatyczne. O pokrewnej soli, stosowanej m.in. jako zamiennik soli kuchennej, przeczytasz w artykule Chlorek potasu w przemyśle.
Podsumowanie
Chlorek magnezu to wszechstronna sól mineralna: topi lód przy mrozie, w którym zwykła sól przestaje działać, dostarcza dobrze przyswajalnego magnezu, koaguluje tofu, nawozi rośliny i jest surowcem dla przemysłu chemicznego i budownictwa. Kluczem do bezpiecznego stosowania jest dobór właściwej odmiany: technicznej do dróg i przemysłu, a spożywczej lub farmaceutycznej do żywności, suplementów i kosmetyków. Jak każda sól, wymaga też rozsądnego dawkowania – zarówno w organizmie, jak i w środowisku.
