Voir la source de Magnésium

{{Infobox Élément/Magnésium}}
Le '''magnésium''' est l'[[élément chimique]] de [[numéro atomique]] 12, de [[Liste des éléments chimiques|symbole]] Mg.

Le magnésium est un [[métal alcalino-terreux]]. Il s’agit du neuvième élément le plus abondant de l'univers<ref>{{Ouvrage| langue=en| prénom1=C. E.| nom1=Housecroft| prénom2=A. G.| nom2=Sharpe| titre=Inorganic Chemistry| sous-titre=solutions manual| éditeur=[[Prentice Hall]]| année=2008| numéro d'édition=3| pages totales=368| passage=305-306| isbn=978-0-13-175553-6| lire en ligne=https://books.google.com/books?id=3sy4ZAP4EGAC&printsec=frontcover}}.</ref>. Il est le produit, dans de grandes étoiles vieillissantes, de l'addition séquentielle de trois noyaux d'[[hélium]] à un noyau carboné<ref>{{Ouvrage|langue=en|prénom1=Russell|nom1=Ash|titre=The Top 10 of Everything 2006|sous-titre=The Ultimate Book of Lists|éditeur=Dk Pub|année=2005|pages totales=256|isbn=0-7566-1321-3|lire en ligne=http://plymouthlibrary.org/faqelements.htm|archiveurl=https://web.archive.org/web/20061005083153/http://plymouthlibrary.org/faqelements.htm|archivedate=2006-10-05}}.</ref>. Lorsque de telles étoiles explosent en tant que [[supernova]]s, une grande partie du magnésium est expulsée dans le milieu interstellaire où il peut se recycler dans de nouveaux systèmes stellaires. Le magnésium est le huitième élément le plus abondant de la croûte terrestre<ref>{{lien web|titre=Abundance and form of the most abundant elements in Earth's continental crust |format=PDF |url=http://www.gly.uga.edu/railsback/Fundamentals/ElementalAbundanceTableP.pdf|langue=en| date=20 octobre 2006 | prénom=Bruce | nom=Railsback | consulté le=31 mars 2018}}.</ref> et le quatrième élément le plus commun de la Terre (après le fer, l'oxygène et le [[silicium]]), constituant 13 % de la masse de la planète et une grande partie du manteau de la planète. C'est le troisième élément le plus abondant dissous dans l'eau de mer, après le sodium et le chlore<ref>{{article|url=http://www.seafriends.org.nz/oceano/seawater.htm#composition|titre=The chemical composition of seawater|auteur=Anthoni, J. Floor|date=2006|périodique=seafriends.org.nz|langue=en}}.</ref>.

Les atomes du magnésium existent dans la nature uniquement sous forme de combinaisons avec d'autres éléments, où il présente invariablement l'état d'oxydation +2. L'élément pur est produit artificiellement par [[Réduction (chimie)|réduction]] ou [[électrolyse]]. Il est hautement réactif en poudre et en copeaux mais, laissé à l'air libre, il se revêt rapidement d'une mince couche d'oxyde étanche réduisant sa réactivité ([[passivation]] par oxydation). Le métal pur brûle aisément sous certaines conditions (en produisant une lumière brillante, blanche, éblouissante caractéristique). En mécanique il est utilisé principalement comme composant dans les alliages d'aluminium-magnésium (parfois appelés [[magnalium]]). Le magnésium est moins dense que l'aluminium et l'alliage est apprécié pour sa légèreté et sa résistance plus grande (mécanique et chimique).

Le magnésium est le onzième élément le plus abondant en masse dans le corps humain. Il est essentiel à toutes les cellules et à quelque {{nobr|300 enzymes}}, en tant que [[cofacteur (biochimie)|cofacteur]] notamment. Les ions magnésium interagissent avec des composés polyphosphates tels que l'[[Adénosine triphosphate|ATP]], l'[[ADN]] et l'[[ARN]]. Les composés de magnésium sont utilisés de manière médicale en tant que laxatifs, antiacides (par exemple le lait de magnésie) et pour stabiliser l'excitation anormale des nerfs ou le spasme des vaisseaux sanguins dans des conditions telles que l'[[éclampsie]]<ref>"Dietary Supplement Fact Sheet: magnésium", Bureau des compléments alimentaires, les Instituts nationaux de la santé, 11 février 2016. Consulté le 13 octobre 2016.</ref>.

== Histoire ==
Le nom ''magnésium'' provient du nom grec d'un district de [[Thessalie]] appelé [[Nome de Magnésie|Magnésie]]<ref group=alpha>Le nom du [[manganèse]], un autre [[élément chimique]], dérive aussi de « [[Nome de Magnésie|Magnésie]] ».</ref>. Cette région était extrêmement riche en magnésium, et ce, sous différentes formes.

En [[Angleterre]], [[Joseph Black]] reconnut le magnésium comme un élément en [[1755]]<ref>{{Lien web|langue=fr|nom1=Universalis|prénom1=Encyclopædia|titre=JOSEPH BLACK|url=http://www.universalis.fr/encyclopedie/joseph-black/|site=Encyclopædia Universalis|consulté le=2017-04-01}}.</ref>, et Sir [[Humphry Davy]] isola la forme métallique pure par électrolyse en [[1808]] à partir d'un mélange d’[[oxyde de magnésium]] MgO et d'[[Oxyde de mercure(II)|oxyde de mercure]] HgO.

== Isotopes ==
{{Article détaillé|Isotopes du magnésium}}

Le magnésium possède {{nobr|22 [[isotope]]s}} connus, avec un [[nombre de masse]] variant entre 19 et 40. Trois d'entre eux sont [[isotope stable|stables]], {{exp|24}}Mg, {{exp|25}}Mg, et {{exp|26}}Mg, et présents dans la nature dans les proportions 79/10/11, approximativement. On attribue au magnésium une [[masse atomique]] standard de {{unité|24.3050|[[unité de masse atomique unifiée|u]]}}. Parmi les {{nobr|19 [[radioisotope]]s}} connus du magnésium, {{exp|28}}Mg a la durée de vie la plus longue avec une [[demi-vie]] de {{unité|20.915|heures}}, suivi de {{exp|27}}Mg avec une demi-vie de {{unité|9.458|min}}. Tous les autres isotopes ont une demi-vie inférieure à une minute, et la plupart d'entre eux inférieure à une seconde.

== Usages ==
Le magnésium est utilisé en mécanique pour sa masse volumique faible (la plus faible des métaux structuraux) notamment dans le domaine de l’automobile où il permet de réaliser des économies de carburant supérieures de 75 % à celles que permet l’aluminium grâce à cette légèreté, mais aussi à ses bonnes propriétés mécaniques (notamment pour la réduction des vibrations). Il entraînerait également des gains environnementaux importants dans le domaine de l’aviation<ref>{{Article |langue=Anglais |auteur1=Simone Ehrenberger |titre=Life Cycle Assessment of Magnesium Components in Vehicle Construction |périodique=German Aerospace Centre e.V. |année=2013 |lire en ligne=http://www.intlmag.org/pdfs/reports/111913_lca_report_public.pdf |pages= }}.</ref>.

Sa production et son recyclage sont par contre difficiles, énergivores et polluants (''voir Gisement et production du métal'')<ref>{{Article|langue=Anglais|auteur1=Alain Dubreuil|auteur2=Lindita Bushi|auteur3=Sujit Das|auteur4=Ambalavanar Tharumarajah|auteur5=Gong Xianzheng|titre=A Comparative Life Cycle Assessment of Magnesium Front End Autoparts|périodique=SAE Technical Papers|année=2010|doi=10.4271/2010-01-0275|lire en ligne=|pages=}}.</ref>.

C’est aussi un [[Réactif (chimie)|réactif]] important en chimie, surtout employé dans les procédés de [[désulfuration]], lors de la fabrication des [[acier]]s, la purification des métaux ([[Bismuth|débismuthage]]) ou la [[réaction de Grignard]]. Il est inflammable et servait comme [[combustible]] dans les [[Flash photographique|flashs photographiques]]. Pour le [[soudage]] à l'[[aluminothermie]], c'est un ruban de magnésium qui sert de mèche pour enflammer le mélange de poudres hématite – aluminium. C’est un agent chimique essentiel à la vie, notamment lors de la [[photosynthèse]], dans les os et dans une multitude de processus biologiques. Ses sels ont de multiples applications ([[Hydroxyde de magnésium|lait de magnésie]] Mg(OH)<sub>2</sub>, [[carbonate de magnésium]], [[Oxyde de magnésium|MgO]], [[Chlorure de magnésium|MgCl<sub>2</sub>]])

=== Mécanique ===
Le magnésium est l'un des métaux les plus faciles à usiner, et certains de ses alliages sont recyclables par [[laminage]]<ref>{{Article|langue=Anglais|auteur1=International Magnesium Association|titre=Magnesium Extrusions Optimize Lightweight Strength|périodique=Mg Showcase|année=2010|lire en ligne=|pages=}}.</ref>. Laminé, usiné ou moulé, il peut servir à fabriquer une multitude d’objets de grande consommation spécialisée (carrosserie, petites mallettes résistantes, boîtiers d'ordinateurs portables ou d'appareils photographiques haut de gamme, jumelles haut de gamme, pièces de vélo, etc.).

Le magnésium est aussi employé en [[alliage]], notamment avec l’[[aluminium]] (série 3000, 4000, 5000 et 6000), mais aussi avec le [[zinc]], le [[zirconium]], le [[thorium]] et plusieurs [[Terre rare|terres rares]] (le [[lanthane]] et le [[cérium]])<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=J. BERNARD|auteur2=B. BOUDOURESQUES|auteur3=L. ALFILLE|auteur4=R. KLERSY|titre=Magnésium, aluminium et alliages. Emploi comme matériaux de structure|lieu=Centre d'étude nucléaire de Saclay|éditeur=CEA|année=1958|lire en ligne=http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/38/063/38063267.pdf}}.</ref>.

Un autre usage courant est la protection contre la corrosion des autres métaux immergés, principalement du fer, on parle alors d'[[anode sacrificielle]] (son utilisation est courante pour la protection de coques des bateaux ou de ballons d'eau chaude).

=== Projet de batteries ===
{{Article détaillé|Pile à combustible magnésium-air}}
Le caractère stable, abondant, non-toxique, non-corrosif du magnésium, qui en outre ne produit pas de dendrites comme le fait le lithium ionique des batteries au lithium rechargeables<ref name=Zhou2018Carbon/>{{,}}<ref>Zhao-Karger, Z., Bardaji, M. E. G., Fuhr, O., & Fichtner, M. (2017) [https://pdfs.semanticscholar.org/015d/3beee1fa1cd071b1f3df4cae5ebc0ae56474.pdf A new class of non-corrosive, highly efficient electrolytes for rechargeable magnesium batteries]. Journal of Materials Chemistry A, 5(22), 10815-10820.</ref> en fait un matériau attractif pour de nouvelles piles rechargeables au magnésium-soufre (Mg/S). L'[[ion]] magnésium est testé en tant que support de charge, alors que le magnésium-métal est utilisé pour les [[anode]]s et le [[soufre]] comme [[cathode]]<ref name=Zhou2018Carbon>Zhou, X., Tian, J., Hu, J., & Li, C. (2018) ''High rate magnesium–sulfur battery with improved cyclability based on metal–organic framework derivative carbon host''. Advanced Materials, 30(7), 1704166 |[https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201704166 résumé]</ref>. En 2019, cette technologie est encore émergente, mais porteuse d'espoir<ref>Zhao-Karger, Zhirong; Fichtner, Maximilian (September 2017). "Magnesium–sulfur battery: its beginning and recent progress". MRS Communications. 7 (4): 770–784. {{doi|10.1557/mrc.2017.101}}. {{ISSN|2159-6859}}</ref>, notamment parce que le couple Mg/S peut fournir une [[densité d'énergie]] théorique de {{unité |1722 Wh/kg}} avec une tension d'environ 1,7 V<ref name=Zhou2018Carbon/> ; il pourrait être une alternative économique sûre et peu coûteuse aux [[Pile lithium-ion |piles lithium-ion]], particulièrement pour les [[véhicules électriques]] (en stockant plus d'électricité). Elles pourraient aussi bénéficier de cathodes à haute capacité, fonctionnant éventuellement sous haute tension, dont le matériau (à base de soufre, avec le [[Borohydrure de magnésium]]<ref>Mohtadi, R., Matsui, M., Arthur, T. S., & Hwang, S. J. (2012). [https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201204913 Magnesium borohydride: from hydrogen storage to magnesium battery]. Angewandte Chemie International Edition, 51(39), 9780-9783.</ref>, le [[borate de magnésium]]<ref>Du, A., Zhang, Z., Qu, H., Cui, Z., Qiao, L., Wang, L.,... & Xu, H. (2017). [http://ir.qibebt.ac.cn/bitstream/337004/9932/1/An%20efficient%20organic%20magnesium%20borate-based%20electrolyte%20with%20non-nucleophilic%20characteristics%20for%20magnesium-sulfur%20battery.pdf An efficient organic magnesium borate-based electrolyte with non-nucleophilic characteristics for magnesium–sulfur battery]. Energy & Environmental Science, 10(12), 2616-2625.</ref> ou le [[sulfure de magnésium]] par exemple<ref>Zhao-Karger, Z., Zhao, X., Wang, D., Diemant, T., Behm, R. J., & Fichtner, M. (2015) [http://www.academia.edu/download/43079508/Batteries_Performance_Improvement_of_Mag20160225-10676-3ytdqi.pdf Performance Improvement of Magnesium Sulfur Batteries with Modified Non-Nucleophilic Electrolytes]. Advanced Energy Materials, 5(3), 1401155.</ref>{{,}}<ref>Zhao-Karger, Z., Liu, R., Dai, W., Li, Z., Diemant, T., Vinayan, B. P.,... & Ruben, M. (2018). ''Toward highly reversible magnesium–sulfur batteries with efficient and practical Mg [B (hfip) 4] 2 electrolyte''. ACS Energy Letters, 3(8), 2005-2013 ([https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsenergylett.8b01061 résumé]).</ref>) permettrait une [[densité d'énergie]] plus élevée qu'avec les accumulateurs lithium-ion<ref>Zhang, Z., Dong, S., Cui, Z., Du, A., Li, G., & Cui, G. (2018) ''Rechargeable Magnesium Batteries using Conversion-Type Cathodes: A Perspective and Minireview''. Small Methods, 2(10), 1800020 ([https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smtd.201800020 résumé])</ref>. La conductivité de la cathode de soufre peut être dopée par du carbone (composite cathodique semi-organique)<ref name=Zhou2018Carbon/>.

=== Alliages ===
À résistance  égale, les pièces réalisées en alliages de magnésium permettent d'obtenir un important gain de poids.
* Les alliages magnésium/manganèse contiennent 2 % de manganèse. Ils améliorent la résistance à la corrosion et s'utilisent en forgeage, laminage, soudage ; terminé par un recuit à {{tmp|400|°C}}. En tôles, il fait des carénages ou des réservoirs de carburant (bonne soudabilité).
* Les alliages magnésium/aluminium/zinc : 3 % à 10 % d'aluminium, 0,5 % à 3 % de zinc, 0,35 % à 0,5 % de manganèse et contiennent au moins 90 % de magnésium pur. On distingue :
** G-A9 (alliage de fonderie) ;
** G-A9Z1 (alliage de magnésium comprenant 9 % d'aluminium et 1 % de zinc) employé en fonderie ;
** G-A7Z1 (alliage de forge), les alliages de forge sont moins utilisés en aéronautique ;
** G-A9 est utilisé pour les carters moteurs, les stators compresseurs, les roues d'avion, les sièges, les boîtiers d'instruments de bord.
* Il existe également des alliages magnésium/zinc/métaux spécifiques.
** Le [[zirconium]] et le [[cérium]]  permettent ainsi d'améliorer les caractéristiques mécaniques et la résistance à chaud :
*** G-TR3 Z2 Zr (2 % de zinc, 0,7 % de zirconium, 2,5 % de cérium), (TR pour métal de la famille des terres rares).
** Le [[thorium]] améliore la résistance au fluage (utilisés comme alliages de fonderie, ils servent à fabriquer les pièces volumineuses des réacteurs : carter central, carter compresseur) :
*** G-Th3 Z2 Zr (3 % de thorium, 2 % de zinc, 0,7 % de zirconium) ;
*** G-Z5 Th Zr (5 % de zinc, 1,8 % de thorium, 0,7 % de zirconium).

=== Alimentation ===
L'[[apports journaliers recommandés|apport quotidien recommandé]] est estimé à {{unité|360|mg}} de magnésium par jour pour les femmes et {{unité|420|mg}} de magnésium par jour pour les hommes (le double pour les femmes enceintes et les sportifs) ou encore {{unité|6|mg}} par kg de masse corporelle<ref name="revmed">R. W. Bielinski, [http://www.revmed.ch/rms/2006/RMS-74/31577 Magnésium et activité physique] [[Revue médicale suisse|Revue Médicale Suisse]], {{vol.}}2, {{numéro|74}}, 26 juillet 2006.</ref>. Des études épidémiologiques en Europe et en Amérique du Nord ont montré que le régime alimentaire occidental était de 30 à 50 % plus pauvre en magnésium que l'apport quotidien recommandé. Elles suggèrent que l'apport journalier a diminué au cours des 100 dernières années, passant de 500 à environ {{unité|200|mg}} par jour. Cette évolution est attribuée à l'usage croissant d'engrais et à la consommation croissante de nourriture transformée<ref>{{en}} Gröber U., Schmidt J., Kisters K. [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4586582/ Magnesium in Prevention and Therapy]. Nutrients. 2015;7:8199–8226. {{doi|10.3390/nu7095388}}</ref>.

==== Sources alimentaires de magnésium ====
[[Fichier:FoodSourcesOfMagnesium.jpg|thumb|Exemples de sources alimentaires de magnésium (dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du haut à gauche) : [[son (meunerie)|son]] [[muffin]]s, [[graine de citrouille|graines de citrouilles]], [[hordeum|orge]], [[farine de sarrasin]], du [[yaourt]] à la vanille faible en gras, du [[mélange montagnard]], des steaks de [[flétan]], des [[garbanzo]]s, des [[haricot de Lima|haricots de Lima]], des [[soja]]s et [[épinards]]]]

Le [[cacao]], les [[fruits secs]], les [[céréales]] et les légumes à feuilles vertes tels que les [[épinards]] sont de riches sources de magnésium<ref name="nih">{{lien web|url = http :  //ods.od.nih.gov/factsheets/magnesium/|titre = Fiche d'information sur les compléments alimentaires : Magnésium|  éditeur = Office of Dietary Supplements, US National Institutes of Health|date=11 février 2016|consulté le=13 octobre 2016}}</ref>.

Les boissons riches en magnésium sont le [[café]], le [[thé]] et le cacao<ref>{{ouvrage|nom1=Gropper|prénom1=Sareen S.|url=https://books.google.com/  livres?id=9-C5DQAAQBAJ|titre=Nutrition avancée et métabolisme humain|nom2=Smith|prénom2=Jack L.|nom3=Carr|prénom3=Timothy P.|date=2016-10-05|éditeur=Cengage Learning|isbn  =978-1-337-51421-7|langue=fr}}</ref>.

La première source alimentaire de magnésium est souvent d'origine céréalière : les produits céréaliers étant présents à tous les repas, ce sont eux qui couvrent la majeure partie des besoins. Cependant, les produits à base de céréales intégrales ou de farine complète apportent de trois à cinq fois plus de magnésium que les produits raffinés (pain blanc, riz blanc poli{{etc.}}) Il est donc recommandé de consommer des aliments peu transformés pour couvrir ses besoins journaliers en magnésium<ref name="revmed" />.

Pour une portion de {{Unité|100|g}}, les aliments suivants contiennent :
* le [[Chlorure de magnésium#Sous forme de paillettes : le nigari|sel de Nigari]], un extrait naturel de sel marin :{{Unité|11500|mg}},
* les [[fruits de mer]] (en particulier les [[bigorneau]]x) en contiennent {{unité|410|mg}}, c'est sans aucun doute l'aliment le plus riche en magnésium ;
* ils sont suivis de près par la [[mélasse]] : {{Unité/2|197|à=242|mg}},
* le [[cacao]] : de {{Unité/2|150|à=400|mg}},
* les céréales complètes comme le blé, l'orge ou le [[Sarrasin (céréale)|sarrasin]] qui contiennent de {{Unité/2|100|à=150|mg}} et dont les germes approchent {{unité|400|mg}}, la farine de blé est à {{unité|73|mg}}<ref>{{Lien web|titre=Quels sont les aliments riches en magnésium ? |url=https://www.newpharma.fr/cnt/art/16/quels-sont-les-aliments-riches-en-magnesium.html |site=www.newpharma.fr |consulté le=2021-03-29}}.</ref>,
* les [[Fruit sec|fruits secs]] comme les amandes : 170 mg ; les noisettes : 163 mg ; et les noix : 158 mg,
* la [[caroube]] qui en contient environ {{unité|55|mg}},
* les [[épinard]]s de {{unité/2|50|à=100|mg}}, mais qui contiennent aussi de l'[[acide oxalique]] gênant leur assimilation,
* le poisson, les [[abats]] et les [[blutage|céréales blutées]] qui contiennent de {{unité/2|25|à=50|mg}} de magnésium,
* les [[Eau minérale naturelle|eaux magnésiennes]] qui sont une source appréciable de magnésium (80 à 100 mg/litre),
* les légumes secs dont les haricots et les fèves (30 à 40 mg),
* la [[banane]] qui ne contient que 25 mg/100 g.

== Médecine ==
Le corps ne produit pas de magnésium et doit le puiser dans l'alimentation. D'après une méta-analyse dose-réponse, chaque apport supplémentaire de 100 mg/j de magnésium alimentaire est associé à une réduction de 6 % et de 5 % du risque de mortalité toutes causes confondues et de mortalité par cancer, respectivement<ref>{{Article|prénom1=Amir|nom1=Bagheri|prénom2=Sina|nom2=Naghshi|prénom3=Omid|nom3=Sadeghi|prénom4=Bagher|nom4=Larijani|titre=Total, Dietary, and Supplemental Magnesium Intakes and Risk of All-Cause, Cardiovascular, and Cancer Mortality: A Systematic Review and Dose-Response Meta-Analysis of Prospective Cohort Studies|périodique=Advances in Nutrition (Bethesda, Md.)|volume=12|numéro=4|pages=1196–1210|date=2021-07-30|issn=2156-5376|pmid=33684200|pmcid=8321838|doi=10.1093/advances/nmab001|lire en ligne=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33684200|consulté le=2024-03-09}}</ref>.

Selon une [[revue systématique]] et une méta-analyse dose-réponse d'études épidémiologiques, les apports alimentaires élevés en magnésium sont associés à un risque diminué de dépression<ref>{{Article|prénom1=Zahra|nom1=Hajhashemy|prénom2=Fatemeh|nom2=Shirani|prénom3=Gholamreza|nom3=Askari|titre=Dietary Magnesium Intake in Relation to Depression in Adults: A GRADE-Assessed Systematic Review and Dose-Response Meta-analysis of Epidemiologic Studies|périodique=Nutrition Reviews|pages=nuae056|date=2024-05-29|issn=1753-4887|pmid=38812090|doi=10.1093/nutrit/nuae056|lire en ligne=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38812090|consulté le=2024-07-03}}</ref>.

Des troubles peuvent être consécutifs à un manque de magnésium, notamment, spasmes musculaires, [[crampe]]s, insomnie et [[ostéoporose]]<ref>{{Article|langue=Anglais|auteur1=Rebecca B Costello, Ronald J Elin, Andrea Rosanoff, Taylor C. Wallace, Fernando Guerrero-Romero, Adela Hruby, Pamela L. Lutsey, Forrest H. Nielsen, Martha Rodriguez-Moran, Yiqing Song, and Linda V. Van Horn|titre=Perspective: The Case for an Evidence-Based Reference Interval for Serum Magnesium: The Time Has Come.|périodique=Adv Nutr|numéro=977-93|mois=7|année=2016|doi=10.3945/an.116.012765}}.</ref>. Les menstruations créent d'ailleurs un déficit en magnésium<ref>{{Article|langue=anglais|titre=Magnesium deficiency in premenstrual tension|périodique=Magnesium-Bulletin|date=1982|lire en ligne=https://www.magnesium-ges.de/jdownloads/Literatur/Abraham%20GE/abraham_1982_magnesium_deficiency_in_premenstrual_tension_460.pdf|pages=68}}</ref>.

La supplémentation en magnésium permet de réduire le besoin d'hospitalisation chez les [[Grossesse|femmes enceintes]] ainsi que les rechutes de [[migraine]]<ref>{{Article|langue=en|prénom1=Nicola|nom1=Veronese|prénom2=Jacopo|nom2=Demurtas|prénom3=Gabriella|nom3=Pesolillo|prénom4=Stefano|nom4=Celotto|titre=Magnesium and health outcomes: an umbrella review of systematic reviews and meta-analyses of observational and intervention studies|périodique=European Journal of Nutrition|volume=59|numéro=1|date=2020-02|issn=1436-6207|issn2=1436-6215|doi=10.1007/s00394-019-01905-w|lire en ligne=http://link.springer.com/10.1007/s00394-019-01905-w|consulté le=2023-01-01|pages=263–272}}</ref>.

L'empoisonnement par excès de magnésium peut exister chez l'enfant et dans le cas de personnes souffrant d'[[insuffisance rénale chronique|insuffisance rénale]].

=== Compléments alimentaires à base de magnésium ===
Il existe trois grandes catégories de sels de magnésium :
* les sels '''inorganiques''' de '''première génération''' (carbonates, chlorures, oxydes) : ils sont peu biodisponibles et ont un effet laxatif ;
* les sels '''organiques''' de '''seconde génération''' (gluconate, citrate, lactate, pidolate, L-aspartate) : plus [[Biodisponibilité (médecine)|biodisponible]]s et [[Biomimétisme|biomimétique]]s, ils ne présentent pas ou peu d'effets secondaires ;
* les sels organiques de '''troisième génération''' (chélatés : glycérophosphate, bisglycinates) : ils ne sont pas laxatifs, et hautement biodisponibles<ref>Driessens F. C. M. ; Boltong M. G. ; Planell J. A On formulas for daily oral magnesium supplementation and some of their side effects Magnesium-Bulletin 1993, vol. 15, no1, pp. 10-12.</ref>. Le glycérophosphate a l'avantage d'apporter également du phosphore, ayant des propriétés intéressantes pour le métabolisme. Il est également compatible avec les probiotiques.

==== Synergie des compléments alimentaires ====
Comme tous les nutriments, le magnésium va de pair avec certains autres : par exemple, le magnésium a un effet synergique avec la [[vitamine D]]<ref>{{Article|prénom1=Anne Marie|nom1=Uwitonze|prénom2=Mohammed S.|nom2=Razzaque|titre=Role of Magnesium in Vitamin D Activation and Function|périodique=The Journal of the American Osteopathic Association|volume=118|numéro=3|pages=181–189|date=2018-03-01|issn=1945-1997|pmid=29480918|doi=10.7556/jaoa.2018.037|lire en ligne=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/29480918|consulté le=2024-03-08}}</ref>. Il va aider à la métabolisation de ces vitamines, et en retour, elles vont améliorer l'absorption du magnésium<ref>{{Article|prénom1=Qi|nom1=Dai|prénom2=Xiangzhu|nom2=Zhu|prénom3=JoAnn E.|nom3=Manson|prénom4=Yiqing|nom4=Song|titre=Magnesium status and supplementation influence vitamin D status and metabolism: results from a randomized trial|périodique=The American Journal of Clinical Nutrition|volume=108|numéro=6|pages=1249–1258|date=2018-12-01|issn=1938-3207|pmid=30541089|pmcid=6693398|doi=10.1093/ajcn/nqy274|lire en ligne=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/30541089|consulté le=2024-03-08}}</ref>.

==== Assimilation des sels de magnésium<ref>{{Lien web |langue=fr |titre=Quel magnésium choisir |url=https://www.lanutrition.fr/bien-dans-sa-sante/les-complements-alimentaires/les-principaux-complements-alimentaires/les-complements-correcteurs-de-l-alimentation/le-magnesium/quel-magnesium-choisir |site=www.lanutrition.fr |consulté le=2022-08-12}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=anglais|auteur1=C. M. Driessens, M. G. Boltong, J. A. Planell|titre=On Formulas for Daily Oral Magnesium Supplementation and Some of Their Side Effects -|périodique=Magnesium Bulletin|date=1993|lire en ligne=http://www.magnesium-ges.de/jdownloads/Literatur/Driessens/driessens_1993_on_formulas_for_daily_oral_magnesium.pdf|pages=68}}.</ref> ====
{| class="wikitable alternance center"
 |+
 |-
 |
 ! scope="col" | Teneur en magnésium élémentaire
 ! scope="col" | Biodisponibilité
 ! scope="col" | Effets secondaires
 |-
 ! scope="row" | Placebo
 | 0
 | -
 | 7 %
 |-
 ! scope="row" | Glycérophosphate
 | 12,4 %
 | Élevée
 | 7 %
|-
 ! scope="row" | Bisglycinate
 | 16 %
 | Très élevée
 | 
|-

 ! scope="row" | Citrate
 | 16,2 %
 | Très élevée
 | 7 %
 |-
! scope="row" | Aspartate
 | 7,5 %
 | Très élevée
 | 
 |-
! scope="row" | Chlorure
 | 12 %
 | Élevée
 | 78 %
 |-
! scope="row" | Gluconate
 | 5,4 %
 | Élevée
 | 27 %

|-
!Pidolate
|8,7 %
|Élevée
|
|-
! scope="row" | Lactate
 | 12 %
 | Très élevée
 | 32 %
 |-
! scope="row" | Carbonate
 | 40 %
 | Faible
 | 40 %
 |-
! scope="row" | Hydroxyde
 | 41,5 %
 | Faible
 | 45 %
 |-
! scope="row" | Oxyde
 | 60,3 %
 | Faible
 | 47 %
 |-
 |}

== Rôle biologique ==
Le magnésium intervient dans plus de 400 réactions biochimiques. Il est notamment impliqué dans le transport osmotique du glucose, le transport insulinique du glucose et dans toutes les étapes de la production d'énergie. Mécanisme majeur d'activation biochimique, consistant à ajouter un groupe de phosphate à une protéine, le magnésium est cofacteur de la [[phosphorylation]]. Il est également acteur de l'[[homéostasie]], mécanisme permettant la conservation d'un équilibre intérieur (cellule, rythme cardiaque, miction, digestion, température corporelle, etc.) et cofacteur indispensable de la polymérisation des acides nucléiques.

Le corps humain adulte contient environ {{nobr|24 grammes}} (1 [[Mole (unité)|mol]]) de magnésium, une moitié se trouvant dans les [[os]] et l'autre dans les [[tissu mou|tissus mous]]. Le [[sérum]] ne contient qu'environ 0,3 % du magnésium corporel, raison pour laquelle les concentrations sériques ne sont pas utilisables pour diagnostiquer la [[carence en magnésium]]<ref>{{article  | nom1 = Elin | prénom1 = RJ. | titre = Assessment of magnesium status. | journal = Clin Chem | volume = 33 | numéro = 11 | passage = 1965-70 | mois = Nov | année = 1987 | pmid = 3315301 }}.</ref>. Le test de charge en magnésium<ref>{{article  | nom1 = Gullestad | prénom1 = L. | nom2 = Midtvedt | prénom2 = K. | nom3 = Dolva | prénom3 = LO. | nom4 = Norseth | prénom4 = J. | nom5 = Kjekshus | prénom5 = J. | titre = The magnesium loading test: reference values in healthy subjects. | journal = Scand J Clin Lab Invest | volume = 54 | numéro = 1 | passage = 23-31 | mois = Feb | année = 1994 | pmid = 8171268 }}.</ref>, s'il ne cause pas de troubles intestinaux et si le sujet n'a pas de [[Néphropathie|maladie rénale]], est actuellement recommandé, bien qu'il ne soit pas standardisé<ref name="update" />. Dans certains cas de carence<ref name="update"/>, la rétention de magnésium lors de la charge reflète son absorption intestinale et est considérée proportionnelle à la carence osseuse qu'elle vient combler<ref>W Jahnen-Dechent, M Ketteler, ''[http://ckj.oxfordjournals.org/content/5/Suppl_1/i3.full Magnesium basics]''. ''Clinical kidney journal'', 2012</ref>. Les mesures du magnésium cellulaire total et ionisé sont fréquemment contradictoires<ref name="update"/> et les mesures d'excrétion urinaire ne sont pas corrélées avec celles du test de charge, réputé plus fiable. La [[biopsie]] du muscle permettrait de connaître les concentrations de cet élément dans l'autre compartiment principal, mais cette procédure est rare en clinique. La recherche se tourne vers les techniques d'[[imagerie par résonance magnétique]]<ref name="update">{{article  | nom1 = Arnaud | prénom1 = MJ. | titre = Update on the assessment of magnesium status. | journal = Br J Nutr | volume = 99 Suppl 3 | pages = S24-36 | mois = Jun | année = 2008 | doi = 10.1017/S000711450800682X | pmid = 18598586 }}.</ref> et la découverte de marqueurs physiologiques indirects tels que la [[pompe sodium-potassium]] (Na/K-ATPase), la [[thromboxane B2]], la [[protéine C réactive]], et l'[[endothéline]]-1. Il n'existe pas actuellement de test fiable, rapide, et abordable des concentrations de magnésium dans le corps humain<ref>{{article  | nom1 = Franz | prénom1 = KB. | titre = A functional biological marker is needed for diagnosing magnesium deficiency. | journal = J Am Coll Nutr | volume = 23 | numéro = 6 | pages = 738S-41S | mois = Dec | année = 2004 | pmid = 15637224 }}.</ref>.

=== Rôle du magnésium dans l'organisme ===
* formation des os et des dents, avec le calcium et le phosphore<ref name="revmed" />
* fixation du calcium sur l'os
* action sur la croissance
* transmission de l'influx nerveux
* plasticité cérébrale et limitation du déclin de la mémoire<ref>{{Lien web |titre=Du magnésium pour éviter le déclin de la mémoire |url=https://sante.lefigaro.fr/actualite/2010/03/09/10095-magnesium-pour-eviter-declin-memoire |site=sante.lefigaro.fr |date=2010-03-09 |consulté le=2021-03-29}}</ref>
* contraction musculaire, rythme cardiaque
* contribution aux mécanismes de défense immunitaire
* effet sédatif (relaxant musculaire)
* à forte concentration, lutte contre la constipation par action osmotique et stimulation motrice locale
* lutte contre la [[lithiase]] oxalo-calcique
* anti-allergique
* [[anti-inflammatoire]]
* anti-agrégant plaquettaire (rôle protecteur contre les [[thrombose]]s)
* catalyseur de nombreuses réactions métaboliques (catalyse enzymatique, synthèses glycogénique et protéique, transfert du phosphate{{etc.}}).
* lutte (légère) contre l'insomnie<ref>{{Article|prénom1=Jasmine|nom1=Mah|prénom2=Tyler|nom2=Pitre|titre=Oral magnesium supplementation for insomnia in older adults: a Systematic Review & Meta-Analysis|périodique=BMC complementary medicine and therapies|volume=21|numéro=1|pages=125|date=2021-04-17|issn=2662-7671|pmid=33865376|pmcid=8053283|doi=10.1186/s12906-021-03297-z|lire en ligne=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33865376|consulté le=2024-03-09}}</ref>
*essentiel au développement et à la prolifération des [[Lymphocyte T|lymphocytes T]]<ref>{{Lien web |langue=fr-FR |prénom=Ives |nom=Etienne |titre=Voici pourquoi le magnésium est important pour le bon fonctionnement de l’immunité |url=https://www.science-et-vie.com/corps-et-sante/magnesium-voici-pourquoi-il-est-important-pour-le-bon-fonctionnement-de-limmunite-64302.html |site=Science et vie |date=2023-05-07 |consulté le=2024-03-09}}</ref>
*fort effet vasodilatateur et bronchodilatateur

=== Signes de carence en magnésium (hypomagnésémie) ===
{{Article détaillé|Carence en magnésium}}
Le [[déficit en magnésium]] serait un facteur important dans les troubles suivants<ref name="passeport">''Magnésium: la fiche complète'', www.passeportsante.net, [http://www.passeportsante.net/fr/Solutions/PlantesSupplements/Fiche.aspx?doc=magnesium_ps Lire le dossier]</ref> :
* stress (psychologique, allergique, digestif, respiratoire, oxydatif, toxique, inflammatoire...)
* hyperexcitabilité neuromusculaire : crises de tétanie se caractérisant par la contracture des membres supérieurs (mains d'accoucheur) et du visage
* les manifestations chroniques sont le [[signe de Chvostek]] (= la percussion de la bouche provoque une contracture de la lèvre supérieure) et le [[signe de Trousseau]] (= un garrot au niveau du bras provoque une contracture de la main)
* troubles [[Immunologie|immunologiques]]
* atteintes cardio-vasculaires et, dans les cas extrêmes, [[infarctus]]
* fatigabilité musculaire
* troubles digestifs : diarrhées, nausées et [[anorexie]]
* irritabilité, nervosité, insomnie
* crampes, tremblements
*[[myoclonie]]s (= contractions musculaires brèves et involontaires, entraînant ou non un mouvement)
*[[syndrome confusionnel]]
* crises comitiales (= crises d'épilepsie) le plus souvent convulsives
* problèmes au cours de la gestation, pour la mère et le fœtus
* dérèglement du système thermique du corps (en plein été, on a la sensation qu'il fait terriblement froid)
*[[spasmophilie]]

=== Signes d'hypermagnésémie ===
* hypotension
* [[bradycardie]]
* nausées, vomissements
* fatigabilité musculaire
* hyporéflexie ou aréflexie
* hypotonie musculaire, somnolence
* syndrome confusionnel
* [[coma]], arrêt cardiaque

'''Note :''' l'hypermagnésémie est pratiquement toujours d'origine [[Iatrogénèse|iatrogène]] (due à un médicament).

== Végétaux ==
Le magnésium est l'un des éléments constitutifs de la [[chlorophylle]], qui [[catalyse]] la [[photosynthèse]]<ref>{{Ouvrage|langue=fr|prénom1=Claude K. W.|nom1=Friedly|titre=Chimie générale pour l'ingénieur|lieu=Lausanne/Paris|éditeur=[[Presses polytechniques et universitaires romandes|PPUR]]|année=2002|pages totales=747|passage=89|isbn=2-88074-428-8|lire en ligne=https://books.google.fr/books?id=xprJcdHNiggC&pg=PA89&dq=compos%C3%A9+magn%C3%A9sium+loin+plus+important+chlorophylle|consulté le=24 octobre 2012}}.</ref> :
:6 [[Dioxyde de carbone|{{fchim|CO|2}}]] + 6 [[Eau|{{fchim|H|2|O}}]] + lumière → [[Glucose|{{fchim|C|6|H|12|O|6}}]] ([[glucose]]) + 6 [[Dioxygène|{{fchim|O|2}}]],
où il joue un rôle analogue à celui du fer dans l'[[hémoglobine]] du sang.

== Gisements et production du métal ==
Le magnésium constitue 2 % de la masse de la [[lithosphère]] et 2 à 3 % de celle de la [[croûte terrestre|croûte]]. Il est distribué assez uniformément, 80 minéraux étant constitués à 20 % ou plus de magnésium ([[magnésite]], [[dolomite]], [[carnallite]], [[brucite]], [[apatite]], [[olivine]]). Sa teneur dans l'eau de mer est d'environ 0,13 %.

Historiquement, la Russie, les États-Unis, le Canada et la Norvège étaient les principaux producteurs de magnésium, mais de nos jours (2015) plus de 80 % du magnésium est produit en Chine<ref>{{Lien web|langue=français|titre=Magnésium|url=http://www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/metaux/mg/texmg.htm|site=Société chimique de France|date=2015|consulté le=15 juillet}}.</ref>.

Deux grandes familles de procédés sont employées pour produire du magnésium métallique : les procédés électrolytiques et les procédés thermiques. Les procédés thermiques se basent sur la réduction de la dolomite en présence de ferrosilicium à haute température, tandis que les procédés électrolytiques peuvent traiter des variétés beaucoup plus grandes de minerais<ref>{{Article|langue=anglais|auteur1=George J. Simandl|titre=Magnesium - Raw Materials, Metal Extraction and Economics - Global Picture|périodique=the Ninth Biennial SGA Meeting|année=2007|lire en ligne=http://www.empr.gov.bc.ca/Mining/Geoscience/IndustrialMinerals/Documents/Magnesium.pdf|pages=}}.</ref>.

=== Procédés thermiques ===
La réaction de réduction se fait à {{tmp|1200|°C}} et un vide à {{unité|0,1|torr}}. Dans ces conditions, le magnésium se vaporise et est récolté avec une pureté de l’ordre de 99,99 %. Le silicate de calcium est revalorisé dans des enduits et des ciments pour le bâtiment. Plusieurs pays ont fait beaucoup d’effort pour perfectionner le [[procédé Pidgeon]]. Mentionnons le procédé Magnétherm de Pechiney et le procédé Bolzano qui sont beaucoup plus efficaces énergétiquement<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=André Ditze|titre=Recycling of Magnesium|éditeur=Papierflieger Verlag - Clausthal - Zellerfeld|année=|isbn=|lire en ligne=google book}}.</ref>.

<math>\mathrm{2(MgO\cdot CaO)+Si\;\longrightarrow\; SiO_2,2CaO+2Mg}</math>

=== Procédés électrolytiques ===
Le procédé électrolytique est beaucoup moins énergivore, mais rencontre trois défis technologiques en plus de produire du magnésium à 99,8 %. Tout d’abord, le procédé se base sur la réduction du chlorure de magnésium à {{tmp|500|°C}}. À ces températures, le magnésium s’oxyde rapidement, ce qui entraîne l’utilisation de gaz de protection très polluant ([[Hexafluorure de soufre]] (GWP {{unité|23900|kg}} de {{CO2}}> éq.) ou [[R134a]] (GWP {{unité|1430|kg}} de {{CO2}}> éq.)). Ensuite, l’anode la plus employée est en carbone, ce qui entraîne la production de BPC, dioxine et furane qu’il faudra éliminer. Finalement, le chlorure de magnésium n’est pas très facile à obtenir et purifier comme le témoignent les {{nobr|14 technologies}} en concurrence. Mentionnons le procédé Dow Chemical; US magnesium <sup>llt</sup> à Great Salt Lake, Utah; Norsk Hydro et Magnola<ref>{{Ouvrage|langue=fr|auteur1=BAPE|titre=Rapport d'enquète et d'audience publique 124 : Projet d’usine de production de magnésium par Métallurgie Magnola inc., à Asbestos|lieu=Québec|éditeur=Gouvernement du Québec|année=1998|isbn=|lire en ligne=http://www.bape.gouv.qc.ca/sections/rapports/publications/bape124.pdf}}.</ref>{{,}}<ref>{{Article|langue=anglais|auteur1=Duhaime, P.|auteur2=Mercille, P.|auteur3=Pineau, M.|titre=Electrolytic process technologies for the production of primary magnesium|périodique=Mineral Processing and Extractive Metallurgy|volume=111|numéro=2|jour=1|mois=aout|année=2002|doi=10.1179/mpm.2002.111.2.53|lire en ligne=|pages=}}.</ref>.

Réaction principale à l'anode :        <math>\mathrm{2Cl^-\;\longrightarrow\; Cl_2 +2e^-}</math>

Réaction principale à la cathode :    <math>\mathrm{Mg^{2+} + 2e^-\;\longrightarrow\; Mg}</math>

Le magnésium étant envisagé  comme un [[carburant]] solide, les recherches sur le recyclage de l'[[oxyde de magnésium]] par réduction à partir d'[[énergie solaire]] se multiplient depuis 2007 (voir [[moteur au magnésium]]), au même titre que celles sur la réduction d'autres [[oxyde métallique|oxydes métalliques]]<ref>[http://www.promes.cnrs.fr/index.php?page=materiaux-hautes-temperatures-et-carburants-solaires Puig Jean et Balat-Pichelin Marianne], « Carbo-réduction d’oxydes métalliques par voie solaire concentrée pour la production de carburant solide », [[PROMES-CNRS]], 27 mai 2015<!--date à confirmer, ne figure pas sur le document-->, [https://sf2m.conference-services.net/resources/1448/4479/pdf/JA2015_0029.pdf lire en ligne]</ref>.

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Références| groupe=alpha}}

=== Références ===
{{Références}}

== Voir aussi ==
{{Autres projets| wikt=magnésium}}

=== Articles connexes ===
{{colonnes|nombre=3|taille=25|
* [[Chlorure de magnésium]]
* [[Hydroxyde de magnésium]]
* [[Macro-élément]]
* [[Magnésiémie]]
* [[Oxyde de magnésium]]
* [[Partinium]]
* [[Pile à combustible magnésium-air]]
* [[Sulfate de magnésium]]
* [[Teneur en magnésium des aliments|Tableau d'aliments riches en magnésium]]
*[[Carence en magnésium]]
*[[Spasmophilie]]
}}

=== Liens externes ===
{{Liens}}
* {{lien web|langue=en|url=http://www.periodictable.com/Elements/012/data.html|titre=Technical data for Magnesium|consulté le=23 avril 2016}}, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
* [http://www.urgences-serveur.fr/intoxication-au-magnesium-mg,1494.html L'intoxication au magnésium sur Urgences-Online]
* {{en}} [http://periodictable.com/Elements/012/index.html Images de magnésium sous différentes formes]
* [http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/60392.htm Nouveau procédé pour colorer des alliages à base de magnésium] (Bulletin ADIT Japon / AIST - 26/08/2009)

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{{Familles d'éléments chimiques (navigation)}}
{{Palette|Électrolyse}}

{{portail|chimie|matériaux}}

[[Catégorie:Magnésium| ]]
[[Catégorie:Oligo-élément]]