- Хлорид магния (MgCl₂, E511) — минеральная соль, чаще всего в виде шестиводного гидрата (MgCl₂·6H₂O, ок. 12% магния), которую получают из рассолов, морской воды и бишофита.
- Бывает технический (дорожный), пищевой, фармацевтический и химически чистый (ч. д. а.). Для приёма внутрь и ванн подходит только пищевой или фармацевтический.
- Как добавка это хорошо усваиваемый источник магния; магний из добавок не должен превышать 250 мг в сутки (EFSA).
- На дорогах эффективно растапливает лёд примерно до −15 °C, но, как любой хлорид, может вызывать коррозию и повреждать молодой бетон.
- Его также используют для приготовления тофу (нигари), в удобрениях, кормах, магнезиальном цементе и при производстве металлического магния.
Коротко: хлорид магния (MgCl2, также E511, в Японии — нигари) — магниевая соль соляной кислоты, обычно продаётся в виде белых хлопьев шестиводного гидрата (MgCl2·6H2O). Его применяют как противогололёдный реагент, магниевую добавку и соль для ванн, коагулянт для тофу и сырьё для химической промышленности и строительства. Для пищевых и косметических целей используют только пищевые или фармацевтические марки.
Хлорид магния – это неорганическое соединение, имеющее множество различных применений. Его широко используют в химической и фармацевтической промышленности, но в дорожной отрасли он по-прежнему недооценивается, будучи вытесненным гораздо менее эффективной и более вредной дорожной солью. Необходимый для функционирования живых организмов, магний прекрасно усваивается из хлорида магния. Каковы химические свойства MgCl2 и его применение?
Что такое хлорид магния?
Хлорид магния описывается формулой MgCl2 – он состоит из одного иона магния и двух ионов хлора. Чаще всего он встречается в гидратированной форме, например, в виде гексагидрата хлорида магния с формулой MgCl2·6H2O. Соединение обычно находится в виде беловатых хлопьев, а возможно, кристаллов или гранул.
Гидратированную соль хлорида магния чаще всего получают из морской воды или рассолов, осаждая из них гидроксид магния с помощью щелочей, соляной кислоты и концентрируя или кристаллизуя. Гексагидрат хлорида магния также может быть получен путем обработки карбоната или оксида магния соляной кислотой и кристаллизации продукта. Безводная соль получается, например, при нагревании оксида магния с углеродом и хлором.
Другие названия хлорида магния: хлористый магний, E511 (как пищевая добавка), нигари (в японской кухне), magnesium chloride (англ.) и Magnesii chloridum hexahydricum в Европейской фармакопее. Встречающееся название «гидрохлорид магния» неверно: гидрохлориды — это соли органических оснований с соляной кислотой, а хлорид магния — простая неорганическая соль.
Хлорид магния и его свойства
Хлорид магния – очень гигроскопичное вещество, то есть он легко связывает воду. Что касается других химических и физических свойств хлорида магния, то безводная соль представляет собой вещество без запаха и хорошо растворима в воде – ее растворимость составляет 54 г на 100 мл воды при 20°C. Она менее растворима в этаноле и лишь немного растворима в ацетоне и пиридине. Температура кипения хлорида магния составляет 1412°C, а температура плавления – 714°C или 117°C в гидратированной форме.
| Параметр | Хлорид магния безводный | Хлорид магния шестиводный |
|---|---|---|
| Формула | MgCl2 | MgCl2·6H2O |
| Молярная масса | 95,21 г/моль | 203,30 г/моль |
| Содержание магния | ок. 25,5% | ок. 12% |
| Номер CAS | 7786-30-3 | 7791-18-6 |
| Внешний вид | белые кристаллы или порошок | белые хлопья, кристаллы или гранулы |
| Температура плавления | 714 °C | ок. 117 °C (разлагается) |
Рынок хлорида магния
Хлорид магния — сырьё большого промышленного значения. Спрос формируют прежде всего содержание дорог (борьба с гололёдом и пылью), химическая промышленность, строительство (в том числе магнезиальный цемент, так называемый цемент Сореля), сельское хозяйство и корма, а также растущий рынок биологически активных добавок. Крупнейший производитель и потребитель — Азиатско-Тихоокеанский регион во главе с Китаем, а в Европе важным источником являются месторождения бишофита в Нидерландах.
Среди крупнейших поставщиков — Nedmag Industries, Alkim Alkali Kimya, Tessenderlo Group, Compass Minerals, Intrepid Potash, Israel Chemicals (ICL), Qinghai Salt Lake Potash и Shouguang Dingsheng Chemical. Цена зависит прежде всего от чистоты: технический хлорид самый дешёвый, а пищевой, фармацевтический и ч. д. а. стоят в разы дороже.
Поиск хлорида магния
Коммерчески доступный хлорид магния выпускается в виде водорастворимой соли, добываемой из рассола или морской воды. Места добычи хлористого магния включают Большое соленое озеро в Северной Америке и Мертвое море в долине реки Иордан. Хлорид магния производится из рассолов, добываемых из этих водоемов, которые исключительно богаты этой солью. Сырье также может быть получено из бишофита – минерала, найденного, например, на дне Цехштейна на северо-западе Европы. В меньших количествах хлорид магния получают путем выпаривания морской воды.
Какие бывают виды хлорида магния?
Хлорид магния различается формой и чистотой, и от этого зависит, для чего его можно использовать:
| Вид | Характеристика | Применение |
|---|---|---|
| шестиводный (MgCl2·6H2O) | белые хлопья или гранулы, ок. 47% MgCl2, самая распространённая форма | большинство областей |
| безводный (MgCl2) | сильно гигроскопичен, дороже, ок. 25% магния | металлический магний, химический синтез, катализаторы |
| технический (дорожный) | более низкая чистота, может содержать другие соли | борьба с гололёдом и пылью, строительство — не для приёма внутрь и ванн |
| пищевой (E511) | соответствует требованиям к пищевым добавкам | тофу, обогащённые продукты, добавки |
| фармацевтический (Ph. Eur.) | чистота по Европейской фармакопее | лекарства, растворы для диализа, добавки |
| ч. д. а. (чистый для анализа) | реактив высокой чистоты с сертификатом анализа | лаборатории, химический анализ |
Применение хлорида магния
Хлорид магния – это соединение, которое имеет широкий спектр применения, как в промышленности, так и в повседневной жизни. Некоторые из них хорошо известны, а другие недооценены. Давайте рассмотрим различные способы и области применения хлорида магния.
Хлорид магния в качестве фармацевтического препарата
Магний необходим каждой клетке организма, а хлорид магния относится к его хорошо усваиваемым формам: в сравнительных исследованиях он всасывался лучше оксида магния и примерно так же, как органические соли, например лактат. Поэтому хлорид магния пищевой или фармацевтической чистоты входит в состав биологически активных добавок, а в медицине — растворов для диализа и препаратов для восполнения электролитов.
Согласно разрешённым в ЕС заявлениям о пользе для здоровья, магний помогает, в частности, уменьшить усталость и утомляемость, поддерживает нормальную работу нервной системы и мышц, здоровье костей и зубов, а также электролитный баланс. Взрослым нужно около 310–320 мг в сутки (женщинам) и 400–420 мг (мужчинам), но магний из добавок не должен превышать 250 мг в сутки. Для ориентира: 1 г шестиводного хлорида магния даёт около 120 мг магния.
Слишком большие дозы действуют слабительно и могут вызвать диарею или тошноту. Людям с заболеваниями почек принимать магний можно только после консультации с врачом, а принимающим некоторые антибиотики (тетрациклины, фторхинолоны) или бисфосфонаты нужно соблюдать интервал в несколько часов между лекарством и добавкой.
Хлорид магния в косметологии
В косметике хлорид магния входит в состав солей для ванн, средств для ножных ванночек, так называемого магниевого масла (концентрированного раствора для втирания), дезодорантов и присыпок. Для ванны обычно берут несколько сотен граммов (ок. 0,5 кг) хлопьев, для ножной ванночки — около 100–150 г; процедура длится обычно 15–20 минут. Многие считают её расслабляющей и полезной для уставших мышц.
Однако стоит знать, что исследования не подтверждают однозначно, что через кожу всасывается значимое количество магния, поэтому ванна не заменит питание или добавки при дефиците. Противопоказания — открытые раны, раздражённая или воспалённая кожа, а людям с болезнями сердца, гипертонией и беременным стоит обсудить горячие ванны с врачом. Для ванн подходит только хлорид магния косметической, пищевой или фармацевтической чистоты, но никогда не технический.
Хлорид магния в дорожном строительстве
Хлорид магния применяют для зимнего содержания дорог, тротуаров, парковок, мостов и аэропортов — в виде хлопьев или гранул, а также в виде раствора для увлажнения соли и профилактической обработки перед снегопадом. Раствор снижает температуру замерзания воды, а хлорид к тому же притягивает влагу, поэтому начинает действовать быстрее обычной дорожной соли.
Сравнение самых распространённых противогололёдных солей:
| Реагент | Эффективность на практике | Эвтектическая температура | Примечания |
|---|---|---|---|
| хлорид натрия (дорожная соль) | до ок. −7…−9 °C | ок. −21 °C | самый дешёвый, вносит в почву вредный для растений натрий |
| хлорид магния | до ок. −15 °C | ок. −33 °C | действует быстрее, меньше вредит растениям, дороже |
| хлорид кальция | до ок. −25 °C | ок. −51 °C | самый эффективный в сильный мороз, выделяет тепло, самый дорогой |
Тем не менее хлорид магния не безразличен для окружающей среды. Как любой хлорид, он ускоряет коррозию металлов, а длительное воздействие концентрированных растворов может химически ослаблять бетон. Поэтому на новую тротуарную плитку и бетон моложе примерно года никакие соли не применяют, а на других покрытиях хлорид стоит дозировать экономно и сметать остатки после оттепели.
Летом хлорид магния используют для обеспыливания грунтовых дорог, строительных площадок, спортивных площадок и спидвейных треков: он связывает влагу из воздуха и сохраняет поверхность влажной, уменьшая пыль и эрозию.
Подробнее о самом хлориде натрия — его формуле, свойствах и применении, в том числе в качестве дорожной соли, — читайте в статье Хлорид натрия, или поваренная соль. Свойства и применение в пище и медицине.
Хлорид магния и кулинария
В японской кухне хлорид магния, получаемый из морской воды, — основной компонент нигари, натурального коагулянта, с помощью которого из соевого молока делают тофу. У него солёно-горький вкус, поэтому как приправу его используют лишь в небольших количествах.
В пищевой промышленности хлорид магния — разрешённая пищевая добавка E511, которую применяют как уплотнитель и источник магния в обогащённых продуктах, например в некоторых минеральных водах, напитках и детских молочных смесях.
Хлорид магния как ингредиент удобрений
Хлорид магния является источником легко усваиваемого магния не только для человека, но и для растений. И магний, и хлор необходимы им для нормального роста и поддержания достаточного содержания хлорофилла. Поэтому эта соль часто входит в состав удобрений для растений, заменяя сульфат магния.
Дозировку следует подбирать соответственно, так как в слишком больших количествах она может быть токсичной для растений или нарушать их способность усваивать воду и питательные вещества, а также повышать восприимчивость к болезням.
Хлорид магния в питании животных
Хлорид магния также играет важную роль в питании домашнего скота, например, крупного рогатого скота и свиней. Дефицит магния – распространенное минеральное расстройство в стадах, особенно в тех, которые кормят неполноценными кормами без минеральных добавок. Хлорид магния можно использовать профилактически в качестве кормовой добавки или внутриматочными магниевыми болюсами. Если в стаде выявлен дефицит магния, хлорид магния можно вводить внутривенно или интраректально. У взрослых коров или свиней дефицит магния может проявляться, в частности, в виде нервозности животных; у телят он также может вызывать тетанию.
Хлорид магния в промышленности
Безводный хлорид магния — основное сырьё для получения металлического магния электролизом, а также носитель катализаторов Циглера — Натты при производстве полиолефинов. В строительстве его соединяют с оксидом магния, получая магнезиальный цемент (Сореля), из которого делают, в частности, плиты MgO и промышленные полы.
Хлорид магния служит также коагулянтом при очистке воды и сточных вод и лабораторным реактивом. Для осушения газов и жидкостей используют родственное соединение — перхлорат магния.
Хлорид, цитрат или сульфат магния — что выбрать?
Магний входит в состав многих соединений, которые различаются содержанием магния, усвояемостью и применением:
| Соединение | Содержание магния | Усвояемость | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| хлорид магния (шестиводный) | ок. 12% | хорошая | добавки, ванны, продукты питания (E511), зимнее содержание дорог |
| цитрат магния | ок. 11–16% | хорошая | биологически активные добавки |
| сульфат магния (английская соль) | ок. 10% | умеренная, слабительное действие | ванны, удобрения, слабительное |
| оксид магния | ок. 60% | низкая | недорогие добавки, корма, промышленность |
Для восполнения магния хорошо подходят хлорид и цитрат. Для ванн используют и хлорид, и сульфат: в хлориде больше магния на грамм и он лучше растворяется, но в обоих случаях всасывание через кожу ограничено.
Вреден ли хлорид магния?
При использовании по назначению хлорид магния безопасен. В паспортах безопасности его обычно не относят к опасным веществам, хотя пыль или концентрированный раствор могут раздражать глаза и кожу. Риски связаны прежде всего:
- с передозировкой при приёме внутрь — избыток магния вызывает диарею, а при почечной недостаточности может привести к опасной гипермагниемии,
- с неподходящей маркой — технический и дорожный хлорид не предназначен для приёма внутрь и ванн, так как может содержать примеси,
- с окружающей средой — избыток хлоридов вредит растениям и водоёмам, ускоряет коррозию металлов и может разрушать бетон.
Храните хлорид магния в плотно закрытой упаковке в сухом месте: он сильно впитывает влагу из воздуха и слёживается.
Какой хлорид магния выбрать? Доступные варианты и альтернативы
Выбор зависит от назначения. Для борьбы с гололёдом и пылью достаточно технического хлорида. Для добавок, продуктов питания и ванн нужен пищевой или фармацевтический, для лабораторий — реактив ч. д. а. Промышленность выбирает безводную или шестиводную форму по спецификации процесса, обращая внимание на чистоту, содержание MgCl2, гранулометрию и примеси.
Во многих областях можно использовать другие соли магния: оксид магния (подробнее в статье Оксид магния и его промышленное применение) или сульфат магния. В зимнем содержании дорог альтернативой служат хлорид натрия и хлорид кальция, а для обеспыливания грунтовых дорог — ферментные препараты. О родственной соли, которую применяют, в частности, как заменитель поваренной соли, читайте в статье Хлорид калия в промышленности.
Резюме
Хлорид магния — универсальная минеральная соль: он растапливает лёд в мороз, при котором обычная соль перестаёт работать, даёт хорошо усваиваемый магний, коагулирует тофу, удобряет растения и служит сырьём для химической промышленности и строительства. Ключ к безопасному применению — правильный выбор марки: технической для дорог и промышленности, пищевой или фармацевтической для продуктов питания, добавок и косметики. Как и любая соль, он требует разумной дозировки — и в организме, и в окружающей среде.
