Por que arde com uma luz tão intensa?
A combustão do magnésio liberta 602 kJ por mole de óxido formado e atinge temperaturas próximas dos 3 100 °C. A essa temperatura, o óxido de magnésio sólido produzido emite radiação térmica intensa em todo o espetro visível.
Essa emissão é o que torna a chama tão brilhante. Não é uma cor de risca, como num ensaio à chama, mas um contínuo próximo do de um corpo negro muito quente, com um espetro rico em ultravioleta próximo.
Por isso o pó de magnésio foi o flash da fotografia durante décadas, de 1880 até ao aparecimento da lâmpada de flash. A luz era branca, abundante e de um espetro que impressionava bem as emulsões da época.
⚠️ Um incêndio de magnésio não se apaga pelos meios habituais. Com água, a reação é:
Mg + H₂O → MgO + H₂O hidrogénio libertado arde por sua vez. Com dióxido de carbono acontece algo análogo: o magnésio arranca-lhe o oxigénio e deixa carbono livre, pelo que um extintor de CO₂ agrava a situação. Usam-se agentes de classe D, à base de cloreto de sódio ou de grafite, que atuam por abafamento físico.
Olhar diretamente para uma chama de magnésio danifica a retina pela sua componente ultravioleta.
O que faz no centro da clorofila?
A clorofila é uma porfirina: um macrociclo plano com quatro azotos apontados para o centro. Esse espaço aloja um ião metálico, e na clorofila é magnésio.
A escolha não é arbitrária. O Mg²⁺ tem o tamanho adequado para encaixar sem deformar o anel, não tem eletrões d e portanto não introduz estados eletrónicos próprios que compitam com os do macrociclo, e a sua carga enrijece a estrutura.
Essa rigidez importa. Uma molécula flexível dissipa a energia absorvida em vibrações; uma rígida conserva-a o tempo suficiente para a transferir ao centro de reação fotossintético. A clorofila absorve no vermelho por volta dos 660 nm e no azul por volta dos 430, e reflete o verde: daí a cor das plantas.
A mesma arquitetura, com ferro em vez de magnésio, é o grupo hemo da hemoglobina. O ferro tem eletrões d, e essa diferença permite-lhe ligar oxigénio de forma reversível, que é exatamente o que a clorofila não deve fazer.
A deficiência de magnésio no solo produz clorose: as folhas amarelecem entre as nervuras porque a planta não consegue sintetizar clorofila suficiente.
Por que se usa em ligas leves?
Pela densidade. Com 1,738 g/cm³, o magnésio é 35 % mais leve do que o alumínio e quatro vezes e meia mais leve do que o aço. É o metal estrutural menos denso que existe.
O magnésio puro é demasiado mole e demasiado reativo para uso estrutural, pelo que se liga. As séries mais comuns acrescentam alumínio e zinco: a liga AZ91, com 9 % de alumínio e 1 % de zinco, é a mais usada em fundição injetada.
Emprega-se em caixas de câmaras e de computadores portáteis, em volantes e bancos de automóvel, em caixas de transmissão e em componentes aeronáuticos. A vantagem não é apenas o peso mas a capacidade de amortecer vibrações, na qual supera o alumínio.
As limitações são duas. A resistência à corrosão é medíocre, sobretudo na presença de sais, o que obriga a revestimentos. E o magnésio tem uma estrutura cristalina hexagonal compacta com poucos sistemas de deslizamento, o que o torna difícil de conformar a frio; trabalha-se geralmente a quente.
⚠️ O risco de incêndio em peça maciça é baixo — é preciso chegar ao ponto de fusão, 650 °C — mas as aparas e o pó da maquinagem são perigosos.
Como se obtém?
De duas maneiras, com economias muito distintas.
A via eletrolítica parte da água do mar. O oceano contém cerca de 1,3 gramas de magnésio por litro, e a reserva é, para efeitos práticos, ilimitada. Adiciona-se cal apagada para precipitar hidróxido de magnésio, filtra-se, converte-se em cloreto com ácido clorídrico e eletrolisa-se o cloreto fundido a cerca de 700 °C.
Esta foi a via dominante durante o século XX, sobretudo nos Estados Unidos e na Noruega, e é intensiva em eletricidade.
A via térmica, chamada processo Pidgeon, parte da dolomite, um carbonato duplo de cálcio e magnésio. Calcina-se, mistura-se com ferro-silício e aquece-se em vácuo a cerca de 1 200 °C; o magnésio é reduzido e destila como vapor, que condensa à parte.
O processo Pidgeon consome mais energia térmica mas menos eletricidade e exige menos investimento inicial. A China adotou-o em grande escala e produz hoje cerca de 85 % do magnésio mundial.
Que papel tem no organismo?
É o quarto catião mais abundante do corpo humano e o segundo dentro das células, a seguir ao potássio.
A sua função central é acompanhar o ATP. A molécula de trifosfato de adenosina tem uma cadeia de três fosfatos com carga negativa que se repelem entre si; o ião magnésio liga-se a ela e neutraliza parte dessa carga. Praticamente todas as enzimas que usam ATP trabalham na realidade com o complexo Mg-ATP.
Participa ainda na síntese de proteínas, na replicação do ADN, na contração muscular e na condução nervosa, onde compete com o cálcio.
Um adulto contém cerca de 25 gramas, mais de metade no osso. A ingestão recomendada ronda os 300-400 mg diários, provenientes de frutos secos, leguminosas, cereais integrais e vegetais de folha verde, cujo magnésio está precisamente na clorofila.
A deficiência produz cãibras, arritmias e fadiga. O sulfato de magnésio intravenoso é o tratamento de eleição na eclâmpsia da gravidez, uma das indicações mais firmemente estabelecidas da farmacologia obstétrica.