แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีมวลอะตอมเท่ากับ 54.9380 และเลขอะตอม 25 ซึ่งเป็นเฉดสีขาวเงินซึ่งมีมวลมาก โดยธรรมชาติมีอยู่ในรูปของไอโซโทปที่เสถียร 35 Mn การกล่าวถึงโลหะครั้งแรกได้รับการบันทึกโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโรมันโบราณ พลินี ซึ่งเรียกมันว่า "หินดำ" ในสมัยนั้น แมงกานีสถูกใช้เป็นน้ำยาปรับสภาพแก้ว ในระหว่างกระบวนการหลอม แมงกานีส ไพโรลูไซต์ MnO 2 ถูกเติมในการหลอม
ในจอร์เจีย แมงกานีสไพโรลูไซต์ถูกใช้เป็นสารเติมแต่งมาเป็นเวลานานในระหว่างการผลิตเหล็ก มันถูกเรียกว่าแมกนีเซียสีดำ และถือว่าเป็นหนึ่งในพันธุ์แมกนีไทต์ (แร่เหล็กแม่เหล็ก) เฉพาะในปี พ.ศ. 2317 นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน Scheele ได้พิสูจน์ว่านี่เป็นสารประกอบของโลหะที่นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้จัก และไม่กี่ปีต่อมา Yu. Gan ขณะให้ความร้อนกับส่วนผสมของถ่านหินและไพโรลูไซต์ ได้รับแมงกานีสตัวแรกที่ปนเปื้อนด้วยอะตอมของคาร์บอน
การกระจายตัวของแมงกานีสตามธรรมชาติ
ในธรรมชาติ แมงกานีสขององค์ประกอบทางเคมีนั้นไม่ธรรมดา มันมีเพียง 0.1% ในเปลือกโลก, 0.06–0.2% ในลาวาภูเขาไฟ ซึ่งเป็นโลหะบนพื้นผิวในสถานะกระจัดกระจาย มีรูปแบบ Mn 2+ บนพื้นผิวโลกภายใต้อิทธิพลของออกซิเจนออกไซด์ของแมงกานีสจะก่อตัวขึ้นอย่างรวดเร็วแร่ธาตุ Mn 3+ และ Mn 4+ เป็นที่แพร่หลายในชีวมณฑลโลหะจะไม่ทำงานในสภาพแวดล้อมที่ออกซิไดซ์ แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่โยกย้ายอย่างแข็งขันภายใต้สภาวะการลดปริมาณโลหะนั้นเคลื่อนที่ได้มากในอ่างเก็บน้ำทุนดราที่เป็นกรดตามธรรมชาติและภูมิทัศน์ของป่าซึ่งมีสภาพแวดล้อมที่ออกซิไดซ์ ด้วยเหตุผลนี้ พืชที่ปลูกจึงมีปริมาณโลหะมากเกินไป ก้อนเฟอร์โรแมงกานีส แร่ในบึงและทะเลสาบที่มีเปอร์เซ็นต์ต่ำจึงก่อตัวขึ้นในดิน
ในภูมิภาคที่มีสภาพอากาศแห้ง สภาพแวดล้อมการออกซิไดซ์ที่เป็นด่างจะมีอิทธิพลเหนือกว่า ซึ่งจำกัดการเคลื่อนที่ของโลหะ ในพืชที่ปลูกนั้นขาดแมงกานีสการผลิตทางการเกษตรไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ไมโครสารเติมแต่งที่ซับซ้อนพิเศษ ในแม่น้ำองค์ประกอบทางเคมีไม่แพร่หลาย แต่การกำจัดทั้งหมดสามารถมีค่ามาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งแมงกานีสจำนวนมากมีอยู่ในเขตชายฝั่งทะเลในรูปของการตกตะกอนตามธรรมชาติ ที่ด้านล่างของมหาสมุทรมีโลหะสะสมจำนวนมากซึ่งก่อตัวขึ้นในยุคทางธรณีวิทยาโบราณเมื่อด้านล่างเป็นดินแห้ง
คุณสมบัติทางเคมีของแมงกานีส
แมงกานีสจัดอยู่ในหมวดหมู่ของโลหะออกฤทธิ์ ที่อุณหภูมิสูงขึ้น แมงกานีสจะทำปฏิกิริยากับอโลหะอย่างแข็งขัน เช่น ไนโตรเจน ออกซิเจน กำมะถัน ฟอสฟอรัส และอื่นๆ เป็นผลให้เกิดออกไซด์หลายวาเลนต์ของแมงกานีส ที่อุณหภูมิห้อง แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ไม่ใช้งาน เมื่อละลายในกรด จะเกิดเกลือไดวาเลนต์ เมื่อให้ความร้อนในสุญญากาศจนถึงอุณหภูมิสูง องค์ประกอบทางเคมีสามารถระเหยได้แม้กระทั่งจากโลหะผสมที่มีความเสถียร สารประกอบแมงกานีสมีหลายวิธีคล้ายกับสารประกอบของเหล็ก โคบอลต์ และนิกเกิล ซึ่งอยู่ในสถานะออกซิเดชันเดียวกัน
มีความคล้ายคลึงกันอย่างมากของแมงกานีสกับโครเมียม กลุ่มย่อยของโลหะยังมีความเสถียรเพิ่มขึ้นที่สถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้นด้วยการเพิ่มหมายเลขซีเรียลขององค์ประกอบ Perenates เป็นสารออกซิไดซ์ที่มีประสิทธิภาพน้อยกว่าเปอร์แมงกาเนต
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของสารประกอบแมงกานีส (II) อนุญาตให้มีการก่อตัวของโลหะที่มีระดับการเกิดออกซิเดชันสูงกว่าการเปลี่ยนแปลงดังกล่าวสามารถเกิดขึ้นได้ทั้งในสารละลายและในเกลือหลอมเหลว
ความเสถียรของสถานะออกซิเดชันของแมงกานีสการมีอยู่ของสถานะออกซิเดชันจำนวนมากในองค์ประกอบทางเคมีของแมงกานีสอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าในองค์ประกอบทรานสิชัน ระหว่างการก่อตัวของพันธะกับออร์บิทัล ระดับพลังงานของพวกมันจะถูกแยกออกเป็นจัตุรมุข แปดด้าน และการจัดวางลิแกนด์ . ด้านล่างนี้คือตารางสถานะออกซิเดชันที่ทราบในปัจจุบันของโลหะบางชนิดในช่วงการเปลี่ยนภาพครั้งแรก
ให้ความสนใจกับสถานะออกซิเดชันต่ำที่เกิดขึ้นในคอมเพล็กซ์จำนวนมาก ตารางประกอบด้วยรายการของสารประกอบที่ลิแกนด์เป็นโมเลกุลที่เป็นกลางทางเคมีของ CO NO และอื่นๆ
เนื่องจากความซับซ้อน สถานะออกซิเดชันสูงของแมงกานีสจึงมีความเสถียร ลิแกนด์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับสิ่งนี้คือออกซิเจนและฟลูออรีน หากเราพิจารณาว่าจำนวนการประสานการรักษาเสถียรภาพคือหก การรักษาเสถียรภาพสูงสุดคือห้า หากแมงกานีสขององค์ประกอบทางเคมีก่อตัวเป็นสารประกอบออกโซ สถานะออกซิเดชันที่สูงขึ้นก็สามารถทำให้เสถียรได้
ความคงตัวของแมงกานีสในสภาวะออกซิเดชันที่ต่ำกว่า
ทฤษฎีของกรดอ่อนและแข็งและเบสทำให้สามารถอธิบายความเสถียรของสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของโลหะได้เนื่องจากการก่อตัวที่ซับซ้อนเมื่อสัมผัสกับลิแกนด์ องค์ประกอบชนิดอ่อนช่วยให้สถานะออกซิเดชันต่ำของโลหะมีเสถียรภาพได้สำเร็จ ในขณะที่องค์ประกอบแบบแข็งจะทำให้สถานะออกซิเดชันสูงมีเสถียรภาพในทางบวก
ทฤษฎีนี้อธิบายพันธะโลหะและโลหะอย่างครบถ้วน โดยอย่างเป็นทางการ พันธะเหล่านี้ถือเป็นอิทธิพลร่วมกันของกรด-เบส
โลหะผสมของแมงกานีส คุณสมบัติทางเคมีของแมงกานีสช่วยให้เกิดโลหะผสมกับโลหะหลายชนิด ในขณะที่โลหะจำนวนมากสามารถละลายในการดัดแปลงของแมงกานีสแต่ละรายการและทำให้เสถียรได้ ทองแดง เหล็ก โคบอลต์ นิกเกิล และโลหะอื่นๆ บางชนิดสามารถทำให้การดัดแปลง γ เสถียรได้ อะลูมิเนียมและเงินสามารถขยายขอบเขต β- และ σ- ของแมกนีเซียมในโลหะผสมแบบไบนารี ลักษณะเหล่านี้มีบทบาทสำคัญในโลหะวิทยา แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ทำให้ได้โลหะผสมที่มีค่าความเหนียวสูง สามารถประทับตรา หลอมและรีดได้
ในสารประกอบทางเคมี ความจุของแมงกานีสจะแปรผันภายใน 2-7 ระดับของการเกิดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นทำให้คุณสมบัติการออกซิไดซ์และกรดของแมงกานีสเพิ่มขึ้น สารประกอบ Mn(+2) ทั้งหมดเป็นสารรีดิวซ์ แมงกานีสออกไซด์มีคุณสมบัติในการรีดิวซ์ มีสีเทาอมเขียว ไม่ละลายในน้ำและด่าง แต่ละลายได้ดีในกรด แมงกานีสไฮดรอกไซด์ Mn (OH) 3 ไม่ละลายในน้ำมีสีขาว การก่อรูปของ Mn(+4) สามารถเป็นได้ทั้งตัวออกซิไดซ์ (a) และตัวรีดิวซ์ (b)
MnO 2 + 4HCl \u003d Cl 2 + MnCl 2 + 2H 2 O (a)
ปฏิกิริยานี้ใช้เมื่อจำเป็นต้องได้รับคลอรีนในห้องปฏิบัติการ
MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = KCl + 3K 2 MnO 4 + 3H 2 O (b)
ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในระหว่างการหลอมโลหะ MnO 2 (แมงกานีสออกไซด์) มีสีน้ำตาล ไฮดรอกไซด์ที่สอดคล้องกันจะมีสีเข้มกว่าเล็กน้อย
คุณสมบัติทางกายภาพของแมงกานีสแมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีความหนาแน่น 7.2–7.4 g/cm 3 จุดหลอมเหลว +1245°C เดือดที่อุณหภูมิ 1250 องศาเซลเซียส โลหะมีการปรับเปลี่ยนหลายรูปแบบ:
- α-Mn. มีโครงตาข่ายที่มีตัวเป็นศูนย์กลางลูกบาศก์ 58 อะตอมตั้งอยู่ในเซลล์หนึ่งหน่วย
- β-Mn. มันมีโครงตาข่ายที่มีร่างกายเป็นศูนย์กลางลูกบาศก์ 20 อะตอมตั้งอยู่ในเซลล์หนึ่งหน่วย
- γ-Mn. มีโครงตาข่าย tetragonal 4 อะตอมในเซลล์เดียว
- δ-Mn. มีโครงตาข่ายตรงกลางลูกบาศก์
การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของแมงกานีส: α=β ที่ t°+705°C; β=γ ที่ t°+100°C; γ=δ ที่ t°+1133С การดัดแปลง α ที่เปราะบางที่สุดมักไม่ค่อยใช้ในโลหะวิทยา การดัดแปลง γ โดดเด่นด้วยตัวบ่งชี้ที่สำคัญที่สุดของความเป็นพลาสติกซึ่งมักใช้ในโลหะวิทยา การปรับเปลี่ยน β มีความเหนียวบางส่วนและไม่ค่อยได้ใช้ในอุตสาหกรรม รัศมีอะตอมของแมงกานีสองค์ประกอบทางเคมีคือ 1.3 A รัศมีไอออนิก ซึ่งขึ้นอยู่กับความจุอยู่ในช่วง 0.46 ถึง 0.91 แมงกานีสเป็นพาราแมกเนติก สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนคือ 22.3×10 -6 องศา -1 คุณสมบัติทางกายภาพอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับความบริสุทธิ์ของโลหะและความจุที่แท้จริงของโลหะ
วิธีการรับแมงกานีสอุตสาหกรรมสมัยใหม่ได้รับแมงกานีสตามวิธีการที่พัฒนาโดยนักเคมีไฟฟ้า V.I. Agladze โดยอิเล็กโตรไฮโดรไลซิสของสารละลายในน้ำของโลหะด้วยการเติม (NH 4) 2SO 4 ในระหว่างกระบวนการ ความเป็นกรดของสารละลายควรอยู่ในช่วง pH = 8.0–8.5. ตะกั่วแอโนดและแคโทดที่ทำจากโลหะผสมที่ใช้ไททาเนียม AT-3 ถูกแช่อยู่ในสารละลาย อนุญาตให้แทนที่แคโทดไททาเนียมด้วยสเตนเลสสตีล อุตสาหกรรมนี้ใช้ผงแมงกานีสซึ่งหลังจากสิ้นสุดกระบวนการจะถูกลบออกจากแคโทดโลหะจะตกตะกอนในรูปของสะเก็ด วิธีการได้มานั้นถือว่าสิ้นเปลืองพลังงานซึ่งมีผลโดยตรงต่อต้นทุนที่เพิ่มขึ้น หากจำเป็น แมงกานีสที่เก็บรวบรวมจะถูกหลอมเพิ่มเติม ซึ่งทำให้ง่ายต่อการใช้ในโลหกรรม
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่สามารถรับได้โดยกระบวนการฮาโลเจนเนื่องจากแร่คลอรีนและการลดลงของเฮไลด์ที่เกิดขึ้นต่อไป เทคโนโลยีนี้ทำให้อุตสาหกรรมมีแมงกานีสในปริมาณของสิ่งเจือปนทางเทคโนโลยีภายนอกไม่เกิน 0.1% โลหะที่ปนเปื้อนมากขึ้นจะได้รับระหว่างปฏิกิริยาอะลูมิโนเทอร์มิก:
3Mn 3 O 4 + 8Al \u003d 9Mn + 4A l2 O 3
หรืออิเล็กโทรเทอร์มอล ในการกำจัดการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายในโรงงานการผลิต มีการติดตั้งระบบระบายอากาศแบบบังคับที่มีประสิทธิภาพ: ท่ออากาศพีวีซี พัดลมแบบแรงเหวี่ยง ความถี่ของการแลกเปลี่ยนอากาศถูกควบคุมโดยข้อบังคับและต้องทำให้มั่นใจว่าผู้คนอยู่ในพื้นที่ทำงานอย่างปลอดภัย
การใช้แมงกานีสผู้บริโภคหลักของแมงกานีสคือโลหะผสมเหล็ก โลหะยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมยา สำหรับเหล็กหลอม 1 ตัน ต้องใช้ 8-9 กิโลกรัม ก่อนที่จะนำองค์ประกอบทางเคมีเข้าไปในโลหะผสมแมงกานีส เหล็กจะผสมในขั้นต้นกับเหล็กเพื่อให้ได้เฟอร์โรแมงกานีส ในโลหะผสมสัดส่วนของธาตุแมงกานีสองค์ประกอบทางเคมีสูงถึง 80% คาร์บอนสูงถึง 7% ส่วนที่เหลือถูกครอบครองโดยเหล็กและสิ่งเจือปนทางเทคโนโลยีต่างๆ เนื่องจากการใช้สารเติมแต่ง ลักษณะทางกายภาพและทางกลของเหล็กที่หลอมในเตาหลอมถลุงเหล็กจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก เทคโนโลยีนี้ยังเหมาะสำหรับการใช้สารเติมแต่งในเตาหลอมเหล็กไฟฟ้าที่ทันสมัย เนื่องจากการเติมเฟอร์โรแมงกานีสที่มีคาร์บอนสูง เหล็กจึงถูกกำจัดออกซิไดซ์และขจัดซัลเฟต ด้วยการเพิ่มของเฟอร์โรแมงกานีสปานกลางและคาร์บอนต่ำ โลหะวิทยาจึงได้รับเหล็กอัลลอยด์
เหล็กกล้าผสมต่ำประกอบด้วยแมงกานีส 0.9-1.6% อัลลอยด์สูงถึง 15% เหล็กกล้าที่มีแมงกานีส 15% และโครเมียม 14% มีความแข็งแรงทางกายภาพและทนต่อการกัดกร่อนสูง โลหะมีความทนทานต่อการสึกหรอ สามารถทำงานในสภาวะอุณหภูมิที่รุนแรง ไม่กลัวการสัมผัสโดยตรงกับสารเคมีที่มีฤทธิ์รุนแรง คุณลักษณะที่สูงดังกล่าวทำให้สามารถใช้เหล็กในการผลิตโครงสร้างที่สำคัญที่สุดและหน่วยอุตสาหกรรมที่ทำงานในสภาวะที่ยากลำบากได้
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้ในการหลอมโลหะผสมที่ปราศจากธาตุเหล็ก ในระหว่างการผลิตใบพัดกังหันอุตสาหกรรมความเร็วสูงจะใช้โลหะผสมของทองแดงและแมงกานีสสำหรับใบพัดจะใช้บรอนซ์ที่มีแมงกานีส นอกจากโลหะผสมเหล่านี้แล้ว แมงกานีสที่เป็นองค์ประกอบทางเคมียังมีอยู่ในอะลูมิเนียมและแมกนีเซียม ปรับปรุงประสิทธิภาพของโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็กอย่างมาก ทำให้เปลี่ยนรูปได้ดี ไม่กลัวกระบวนการกัดกร่อนและทนต่อการสึกหรอ
โลหะผสมเหล็กเป็นวัสดุหลักสำหรับอุตสาหกรรมหนัก ซึ่งขาดไม่ได้ในระหว่างการผลิตอาวุธประเภทต่างๆ ใช้กันอย่างแพร่หลายในการต่อเรือและการก่อสร้างเครื่องบิน การมีอยู่ของสำรองทางยุทธศาสตร์ของแมงกานีสเป็นเงื่อนไขสำหรับความสามารถในการป้องกันสูงของรัฐใด ๆ ในเรื่องนี้การขุดโลหะเพิ่มขึ้นทุกปี นอกจากนี้ แมงกานีสยังเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้ในการผลิตแก้ว เกษตรกรรม การพิมพ์ ฯลฯ
แมงกานีสในพืชและสัตว์
ในสัตว์ป่า แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่มีบทบาทสำคัญในการพัฒนา มันส่งผลต่อลักษณะของการเจริญเติบโต, องค์ประกอบของเลือด, ความเข้มของกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสง ในพืช ปริมาณของมันคือหนึ่งหมื่นเปอร์เซ็นต์ และในสัตว์ คิดเป็นร้อยเปอร์เซ็นต์ แต่แม้เนื้อหาเล็กน้อยดังกล่าวก็มีผลกระทบต่อการทำงานส่วนใหญ่อย่างเห็นได้ชัด มันกระตุ้นการทำงานของเอ็นไซม์ ส่งผลต่อการทำงานของอินซูลิน แร่ธาตุ และเมแทบอลิซึมของเม็ดเลือด การขาดแมงกานีสทำให้เกิดโรคต่างๆ ทั้งเฉียบพลันและเรื้อรัง
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบทางเคมีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์ การขาดแมงกานีสช่วยลดความอดทนของร่างกาย ทำให้เกิดโรคโลหิตจางบางชนิด ขัดขวางกระบวนการเผาผลาญในเนื้อเยื่อกระดูก ลักษณะการฆ่าเชื้อของแมงกานีสเป็นที่รู้จักกันอย่างแพร่หลายและมีการใช้สารละลายในระหว่างการรักษาเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อตาย
ปริมาณแมงกานีสไม่เพียงพอในอาหารของสัตว์ทำให้น้ำหนักเพิ่มขึ้นทุกวัน สำหรับพืช สถานการณ์นี้ทำให้เกิดรอยด่าง แผลไหม้ คลอโรซิส และโรคอื่นๆ หากตรวจพบสัญญาณของพิษจะมีการกำหนดการรักษาด้วยยาพิเศษ พิษรุนแรงสามารถทำให้เกิดอาการของโรคแมงกานีสพาร์กินสัน - โรคที่รักษายากซึ่งมีผลเสียต่อระบบประสาทส่วนกลางของมนุษย์
ความต้องการแมงกานีสต่อวันสูงถึง 8 มก. ซึ่งเป็นปริมาณหลักที่คนได้รับจากอาหาร ในกรณีนี้ อาหารควรมีความสมดุลในสารอาหารทั้งหมด ด้วยภาระที่เพิ่มขึ้นและแสงแดดไม่เพียงพอ ปริมาณของแมงกานีสจะถูกปรับตามจำนวนเม็ดเลือดทั้งหมด พบแมงกานีสจำนวนมากในเห็ด เกาลัดน้ำ แหน หอยและกุ้ง ปริมาณแมงกานีสในนั้นสามารถเข้าถึงได้หลายสิบเปอร์เซ็นต์
เมื่อแมงกานีสเข้าสู่ร่างกายในปริมาณที่มากเกินไป โรคของกล้ามเนื้อและกระดูกสามารถเกิดขึ้นได้ ระบบทางเดินหายใจได้รับผลกระทบ ตับและม้ามต้องทนทุกข์ทรมาน ใช้เวลานานในการกำจัดแมงกานีสออกจากร่างกาย ในช่วงเวลานี้ลักษณะที่เป็นพิษจะเพิ่มขึ้นตามผลของการสะสม ความเข้มข้นของแมงกานีสในอากาศที่อนุญาตโดยหน่วยงานสุขาภิบาลต้อง ≤ 0.3 มก./ม. 3 พารามิเตอร์จะถูกควบคุมในห้องปฏิบัติการพิเศษโดยการสุ่มตัวอย่างอากาศ อัลกอริธึมการเลือกถูกควบคุมโดยข้อบังคับของรัฐ
เกลือของแมงกานีส (II)
คุณสมบัติทางเคมี
ใบเสร็จ
แมงกานีส (II) ไฮดรอกไซด์
คุณสมบัติทางเคมี
แมงกานีสออกไซด์ (II) เป็นของออกไซด์หลักมีคุณสมบัติทั้งหมด มันสอดคล้องกับไฮดรอกไซด์ Mn(OH) 2 ที่ไม่เสถียร
แมงกานีสไฮดรอกไซด์ (II) - Mn (OH) 2 - สารที่ไม่ละลายน้ำที่มีสีชมพูอ่อน
วิธีการผลิตหลักคือการบำบัดด้วยเกลือแมงกานีส (II) ที่เป็นด่าง:
MnSO 4 + 2NaOH → Mn(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4
ในอากาศ มันออกซิไดซ์เป็นแมงกานีส (IV) ไฮดรอกไซด์:
2Mn(OH) 2 ↓ + O 2 + 2H 2 O → 2Mn(OH) 4 ↓
แสดงคุณสมบัติทั้งหมดของเบสที่ไม่ละลายน้ำ
เกลือของแมงกานีส (II) ทั้งหมดในปฏิกิริยารีดอกซ์ที่เกิดขึ้นในสารละลายเป็นตัวรีดิวซ์:
3Mn(NO 3) 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → 5MnO 2 + 4HNO 3 + 2KNO 3
เกลือของแมงกานีส (II) ไม่ได้ถูกไฮโดรไลซ์ทำให้เกิดคอมเพล็กซ์น้ำที่แข็งแกร่ง:
Mn 2+ + 6H 2 O → 2+
MnCl 2 + 6H 2 O → Cl 2
เกลือของแมงกานีส (II) ก่อให้เกิดสารเชิงซ้อน
Mn(CN) 2 เป็นสารประกอบสีขาวที่ไม่ละลายน้ำ เนื่องจากสารประกอบเชิงซ้อนจะละลายต่อหน้า KCN:
4KCN + Mn(CN) 2 = K 4 โพแทสเซียม hexocyanomanganate
ในทำนองเดียวกัน:
4KF + MnF 2 = K 4
2KCl + MnCl 2 = K 2
สารประกอบแมงกานีส(III)
Mn 2 O 3 - แอมโฟเทอริกออกไซด์โดยมีคุณสมบัติเด่นเป็นพื้นฐาน
Mn 2 O 3 + 6HF \u003d 2MnF 3 + 3H 2 O
Mn +3 2 O 3 + NaOH \u003d 2NaMnO 2 + H 2 O (t)
Mn(OH) 3 - ไฮดรอกไซด์ Mn 3+- สารประกอบแอมโฟเทอริกที่มีคุณสมบัติพื้นฐานเด่น:
Mn(OH) 3 ↔ HMnO 2
สารประกอบแมงกานีส(IV)
สารประกอบหลักของแมงกานีสเตตระวาเลนต์ ได้แก่ แมงกานีส (IV) ออกไซด์ MnO2รวมไปถึงกรดเปอร์แมงกานิก H2MnO3- ไม่เสถียรมาก สลายตัวได้ง่ายเป็นแมงกานีส (IV) ออกไซด์และน้ำ
สารประกอบที่แรงที่สุดของแมงกานีส (IV) คือออกไซด์สีน้ำตาลเข้มที่ไม่ละลายน้ำ นี่คือสารประกอบแอมโฟเทอริก แต่คุณสมบัติที่เกี่ยวข้องนั้นแสดงออกมาอย่างอ่อนมาก
|
MnO 2 + 2NaOH \u003d นา 2 MnO 3 + H 2 O
ขึ้นอยู่กับลักษณะของพันธมิตร MnO 2 สามารถแสดงคุณสมบัติการออกซิไดซ์และรีดิวซ์ (รีดอกซ์คู่) ในปฏิกิริยา OB
บ่อยครั้งที่แมงกานีสออกไซด์ (IV) ถูกใช้เป็นสารออกซิไดซ์ซึ่งทำปฏิกิริยาในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:
MnO 2 + 4HCl \u003d MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O
ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง แมงกานีส (IV) ออกไซด์ยังสามารถเป็นตัวรีดิวซ์ได้โดยเปลี่ยนเป็นสารประกอบแมงกานีส (VI) เช่น เกลือของกรดแมงกานีส - แมงกานีส:
3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K 2 MnO 4 + KCl + 3H 2 O
อิทธิพลของ pH ต่อปฏิกิริยา RH ของ MnO 2
สารประกอบแมงกานีส(VI)
MnO 3 - ออกไซด์มีคุณสมบัติเป็นกรด
H 2 MnO 4 - กรดแมงกานีส- มีอยู่ในสารละลายเท่านั้น
เกลือของกรดนี้ manganates.
Manganates สามารถหาได้จากการเผาเปอร์แมงกาเนตแห้ง:
Manganates มีความคงตัวในตัวกลางที่มีความเป็นด่างสูงในตัวกลางที่เป็นกลางจะเกิดปฏิกิริยาที่ไม่สมส่วน:
3Na 2 MnO 4 + 2H 2 O → 2NaMnO 4 + MnO 2 + 4NaOH
สารประกอบแมงกานีส (VII)
สถานะออกซิเดชันสูงสุดของแมงกานีส +7 สอดคล้องกับ กรดออกไซด์ Mn 2 O 7 กรดเปอร์แมงกานิก HMnO 4 และเกลือของมัน - เปอร์แมงกาเนต.
สารประกอบแมงกานีส (VII) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง Mn 2 O 7 เป็นของเหลวสีน้ำตาลแกมเขียว เมื่อสัมผัสกับแอลกอฮอล์และอีเทอร์ที่จุดไฟ Oxide Mn(VII) สอดคล้องกับกรดเปอร์แมงกานิก HMnO 4 มันมีอยู่ในโซลูชันเท่านั้น แต่ถือว่าเป็นหนึ่งในตัวที่แข็งแกร่งที่สุด (α - 100%) ความเข้มข้นสูงสุดที่เป็นไปได้ของ HMnO 4 ในสารละลายคือ 20% เกลือ HMnO 4 - เปอร์แมงกาเนต - ตัวออกซิไดซ์ที่แรงที่สุด ในสารละลายที่เป็นน้ำ เช่นเดียวกับกรด พวกมันมีสีแดงเข้ม
ในปฏิกิริยารีดอกซ์ เปอร์แมงกาเนตเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง ขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาของสิ่งแวดล้อม พวกมันจะลดลงเป็นเกลือของแมงกานีสไดวาเลนต์ (ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด), แมงกานีส (IV) ออกไซด์ (ในสภาวะที่เป็นกลาง) หรือสารประกอบแมงกานีส (VI) - แมงกานีส - (ในด่าง) . เห็นได้ชัดว่าในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด ความสามารถในการออกซิเดชันของ Mn +7 นั้นเด่นชัดที่สุด
2KMnO 4 + 5Na 2 SO 3 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5Na 2 SO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O
2KMnO 4 + 3Na 2 SO 3 + H 2 O → 2MnO 2 + 3Na 2 SO 4 + 2KOH
2KMnO 4 + Na 2 SO 3 + 2KOH → 2K 2 MnO 4 + Na 2 SO 4 + H 2 O
เปอร์แมงกาเนต ทั้งในสื่อที่เป็นกรดและด่าง ออกซิไดซ์สารอินทรีย์:
2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 + 5C 2 H 5 OH → 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5CH 3 COH + 8H 2 O
แอลดีไฮด์แอลกอฮอล์
4KMnO 4 + 2NaOH + C 2 H 5 OH → MnO 2 ↓ + 3CH 3 COH + 2K 2 MnO 4 +
นา 2 MnO 4 + 4H 2 O
เมื่อถูกความร้อน โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะสลายตัว (ปฏิกิริยานี้ใช้ในการผลิตออกซิเจนในห้องปฏิบัติการ):
2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
ดังนั้นสำหรับแมงกานีส การพึ่งพาอาศัยกันแบบเดียวกันจึงเป็นเรื่องปกติ: ในการเปลี่ยนจากสถานะออกซิเดชันต่ำสุดไปสูงสุด คุณสมบัติที่เป็นกรดของสารประกอบออกซิเจนจะเพิ่มขึ้น และในปฏิกิริยา OB คุณสมบัติการรีดิวซ์จะถูกแทนที่ด้วยคุณสมบัติการออกซิไดซ์
สำหรับร่างกาย เปอร์แมงกาเนตเป็นพิษเนื่องจากคุณสมบัติในการออกซิไดซ์อย่างแรง
ในกรณีของพิษของเปอร์แมงกาเนต ไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ในตัวกลางที่เป็นกรดอะซิติกจะใช้เป็นยาแก้พิษ:
2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 6CH 3 COOH → 2(CH 3 COO) 2 Mn + 2CH 3 COOK + 5O 2 + 8H 2 O
สารละลาย KMnO 4 เป็นสารกัดกร่อนและฆ่าเชื้อแบคทีเรียสำหรับการรักษาพื้นผิวของผิวหนังและเยื่อเมือก คุณสมบัติในการออกซิไดซ์อย่างแรงของ KMnO 4 ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดรองรับวิธีการวิเคราะห์เปอร์แมงกานาโตเมตรีที่ใช้ในการวิเคราะห์ทางคลินิกเพื่อตรวจสอบความสามารถในการออกซิไดซ์ของน้ำ กรดยูริกในปัสสาวะ
ร่างกายมนุษย์มี Mn ประมาณ 12 มก. ในสารประกอบต่างๆ โดย 43% เข้มข้นในเนื้อเยื่อกระดูก ส่งผลต่อการสร้างเม็ดเลือด การสร้างเนื้อเยื่อกระดูก การเจริญเติบโต การสืบพันธุ์ และการทำงานอื่นๆ ของร่างกาย
หัวข้อ: D-elements ของกลุ่ม VIII
คำสำคัญ:องค์ประกอบ d, เหล็ก, โคบอลต์, นิกเกิล, สาม - องค์ประกอบ d, ตระกูลเหล็ก, สารประกอบเฟอร์โรแมกเนติก, ความสามารถในการทำให้เกิดความซับซ้อน, ทู่เย็นด้วยกรด, เหล็กคาร์บอนิล, ผลึกไฮเดรต, เกลือสีเหลืองและสีแดง, เฟอร์เรต, เกลือของ Mohr, กรดเหล็ก
คุณลักษณะของกลุ่ม VIII B คือการรวมองค์ประกอบ d สามกลุ่มของคาบขนาดใหญ่ที่ไม่มีแอนะล็อกอิเล็กทรอนิกส์ในช่วงเวลาขนาดเล็ก
องค์ประกอบของสามกลุ่มแรก - Fe, Co, Niเรียกว่าตระกูลเหล็ก องค์ประกอบของไตรภาคที่สองและสาม นั่นคือ รุ(รูทีเนียม), Rh(โรเดียม), Pd(แพลเลเดียม), Os(ออสเมียม), ไอร์(อิริเดียม), ปตท(แพลตตินั่ม) เรียกว่า แพลตตินั่มเมทัล
อะตอมของธาตุในตระกูลเหล็ก ตรงกันข้ามกับอะตอมของโลหะแพลตตินั่ม ไม่มีระดับ f ย่อยอิสระ
ข้อเท็จจริงนี้กำหนดคุณสมบัติทางเคมีของธาตุเหล็กในตระกูล
โลหะแพลตตินัมซึ่งมีคุณสมบัติใกล้เคียงกันมากและแยกออกจากกันได้ยาก แตกต่างอย่างมากจากโลหะในตระกูลเหล็กและไม่เคยเกิดขึ้นพร้อมกันในเปลือกโลก
ในองค์ประกอบของ VIII B-group d-sublevel ของ preexternal level เกือบจะเสร็จสมบูรณ์แล้ว อย่างไรก็ตาม อิเล็กตรอนทั้งหมดของ d-sublevel ไม่ได้มีส่วนร่วมในการก่อตัวของพันธะเคมี เมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วได้สารประกอบเหล็กที่มีสถานะออกซิเดชัน +8 แต่บ่อยครั้งในสารประกอบเชิงซ้อนของธาตุเหล็กสถานะออกซิเดชันของ +3 และ +2 เป็นลักษณะเฉพาะ Co +3 และ Ni +2 โลหะของกลุ่ม VIII B มีความหนาแน่นสูงและจุดหลอมเหลวสูง Fe, Co, Ni เป็นเฟอร์โรแม่เหล็ก องค์ประกอบทั้งหมดของกลุ่ม VIII B เป็นสารก่อให้เกิดสารเชิงซ้อนที่ดี
องค์ประกอบของตระกูลเหล็กคือโลหะที่มีฤทธิ์ทางเคมีปานกลาง ในชุดของศักย์ไฟฟ้ามาตรฐาน จะตั้งอยู่ทางด้านซ้ายของไฮโดรเจน โลหะแพลตตินัมตั้งอยู่ที่ส่วนท้ายของชุดศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของอิเล็กโทรดและมีลักษณะเฉพาะด้วยกิจกรรมทางเคมีต่ำ
โลหะแพลตตินัมใช้ในการผลิตเครื่องมือ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ และสำหรับการเตรียมโลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อน
องค์ประกอบของตระกูลเหล็กอยู่ในช่วงที่สี่ของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมี Fe, Co เป็นโลหะสีเงินขาว Ni มีสีขาวอมเหลือง
สำหรับเหล็กและโคบอลต์ในสารที่ซับซ้อน สถานะออกซิเดชัน +2 และ +3 จะเป็นลักษณะเด่นที่สุด และสำหรับนิกเกิล +2 เช่นเดียวกับองค์ประกอบของกลุ่มย่อยของแมงกานีส พวกมันสามารถสร้างสารประกอบที่มีสถานะออกซิเดชันเป็น 0 (คาร์บอนิล):
สูตรจริง เชิงประจักษ์ หรือสูตรรวม: มิน
น้ำหนักโมเลกุล: 54.938
แมงกานีส- องค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่มที่เจ็ดของช่วงที่สี่ของระบบธาตุเคมีของ D. I. Mendeleev ที่มีเลขอะตอม 25 ถูกกำหนดโดยสัญลักษณ์ Mn (lat. Manganum, manganum ในสูตรรัสเซียมันถูกอ่าน เป็นแมงกานีส ตัวอย่างเช่น KMnO 4 - โพแทสเซียมแมงกานีสหรือสี่) แมงกานีสสารอย่างง่าย (หมายเลข CAS: 7439-96-5) เป็นโลหะเงินขาว นอกจากเหล็กและโลหะผสมแล้ว ยังเป็นของโลหะกลุ่มเหล็ก รู้จักการดัดแปลงแมงกานีส allotropic ห้าตัว - สี่ตัวมีลูกบาศก์และอีกอันหนึ่งมีตาข่ายคริสตัลสี่เหลี่ยมจัตุรัส
ประวัติการค้นพบ
หนึ่งในแร่ธาตุหลักของแมงกานีส - ไพโรลูไซต์ - เป็นที่รู้จักในสมัยโบราณว่าเป็นแบล็กแมกนีเซียและถูกนำมาใช้ในการหลอมแก้วเพื่อทำให้กระจ่าง มันถูกพิจารณาว่าเป็นแร่เหล็กแม่เหล็กชนิดหนึ่ง และความจริงที่ว่ามันไม่ได้ดึงดูดแม่เหล็ก Pliny the Elder อธิบายโดยเพศหญิงของแมกนีเซียสีดำซึ่งแม่เหล็กนั้น "ไม่แยแส" ในปี ค.ศ. 1774 K. Scheele นักเคมีชาวสวีเดนได้แสดงให้เห็นว่าแร่มีโลหะที่ไม่รู้จัก เขาส่งตัวอย่างแร่ไปให้เพื่อนของเขา นักเคมี Yu. Gan ซึ่งได้รับแมงกานีสโลหะโดยการให้ความร้อนกับไพโรลูไซต์ด้วยถ่านหินในเตาอบ ในตอนต้นของศตวรรษที่ 19 ชื่อ "แมงกานัม" ถูกนำมาใช้ (จากแร่แมงกานีสของเยอรมัน)
การแพร่กระจายในธรรมชาติ
แมงกานีสเป็นธาตุที่มีมากเป็นอันดับที่ 14 ของโลก และรองจากเหล็ก แมงกานีสเป็นโลหะหนักตัวที่สองที่มีอยู่ในเปลือกโลก (0.03% ของจำนวนอะตอมทั้งหมดในเปลือกโลก) ปริมาณแมงกานีสในน้ำหนักเพิ่มขึ้นจากกรด (600 ก./ตัน) เป็นหินพื้นฐาน (2.2 กก./ตัน) มันมาพร้อมกับธาตุเหล็กในแร่หลายชนิด แต่ก็มีแมงกานีสสะสมอยู่ด้วย แร่แมงกานีสมากถึง 40% กระจุกตัวอยู่ในแหล่ง Chiatura (ภูมิภาค Kutaisi) แมงกานีสซึ่งกระจายตัวอยู่ในหิน ถูกชะล้างด้วยน้ำและถูกพัดพาไปยังมหาสมุทร ในเวลาเดียวกันเนื้อหาในน้ำทะเลไม่มีนัยสำคัญ (10-7-10−6%) และในพื้นที่ลึกของมหาสมุทรความเข้มข้นจะเพิ่มขึ้นเป็น 0.3% เนื่องจากการเกิดออกซิเดชันโดยออกซิเจนที่ละลายในน้ำด้วยการก่อตัวของน้ำ- แมงกานีสออกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำซึ่งอยู่ในรูปแบบไฮเดรต (MnO2 xH2O) และจมลงสู่ชั้นล่างของมหาสมุทรก่อตัวเป็นก้อนที่เรียกว่าแมงกานีสเหล็กที่ด้านล่างซึ่งปริมาณแมงกานีสสามารถเข้าถึง 45% (พวกเขายังมีสิ่งเจือปน ของทองแดง นิกเกิล โคบอลต์) สารดังกล่าวอาจกลายเป็นแหล่งของแมงกานีสสำหรับอุตสาหกรรมในอนาคต
ในรัสเซียเป็นวัตถุดิบที่หายากอย่างมาก เป็นที่ทราบกันดีว่าแหล่งฝากต่อไปนี้: Usinskoye ในภูมิภาค Kemerovo, Polunochnoye ในภูมิภาค Sverdlovsk, Porozhinskoye ในดินแดน Krasnoyarsk, Yuzhno-Khinganskoye ในเขตปกครองตนเองชาวยิว, พื้นที่ Rogachevo-Taininskaya และ Severo -Taininskoye » สนามบน Novaya Zemlya
แร่ธาตุแมงกานีส
- pyrolusite MnO 2 xH 2 O ซึ่งเป็นแร่ที่พบมากที่สุด (ประกอบด้วยแมงกานีส 63.2%);
- แมงกาไนต์ (แร่แมงกานีสสีน้ำตาล) MnO(OH) (แมงกานีส 62.5%);
- บราวไนต์ 3Mn 2 O 3 MnSiO3 (แมงกานีส 69.5%);
- hausmanite (MnIIMn2III)O 4 ;
- โรโดโครไซต์ (แมงกานีสสปาร์, สปาร์ราสเบอร์รี่) MnCO 3 (แมงกานีส 47.8%);
- psilomelan mMnO MnO 2 nH 2 O (แมงกานีส 45-60%);
- purpurite Mn 3 +, (แมงกานีส 36.65%)
ใบเสร็จ
- วิธีอลูมิโนเทอร์มิกรีดิวซ์ Mn 2 O 3 ที่เกิดขึ้นระหว่างการเผาแบบไพโรลูไซต์
- การนำแร่แมงกานีสออกไซด์ที่มีธาตุเหล็กกลับมาใช้ใหม่ด้วยโค้ก เฟอร์โรแมงกานีส (~80% Mn) มักจะได้มาด้วยวิธีนี้ในโลหะวิทยา
- แมงกานีสโลหะบริสุทธิ์ผลิตโดยอิเล็กโทรไลซิส
คุณสมบัติทางกายภาพ
คุณสมบัติบางอย่างแสดงในตาราง คุณสมบัติอื่น ๆ ของแมงกานีส:
- ฟังก์ชันการทำงานของอิเล็กตรอน: 4.1 eV
- ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงความร้อนเชิงเส้น: 0.000022 ซม./ซม./°C (ที่ 0°C)
- ค่าการนำไฟฟ้า: 0.00695 106 โอห์ม -1 ซม. -1
- ค่าการนำความร้อน: 0.0782 วัตต์/ซม. K
- เอนทาลปีของการทำให้เป็นละออง: 280.3 kJ/โมล ที่ 25°C
- เอนทัลปีของการหลอมเหลว: 14.64 kJ/mol
- เอนทาลปีของการกลายเป็นไอ: 219.7 kJ/mol
- ความแข็ง
- สเกลบริเนล: MN/m²
- ขนาด Mohs: 4
- ความดันไอ: 121 Pa ที่ 1244 °C
- ปริมาณโมล: 7.35 cm³/mol
คุณสมบัติทางเคมี
สถานะออกซิเดชันทั่วไปของแมงกานีส: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (สถานะออกซิเดชัน +1, +5 ไม่มีลักษณะเฉพาะ) เมื่อถูกออกซิไดซ์ในอากาศ จะทำให้เกิดการทู่ตัว ผงแมงกานีสไหม้ในออกซิเจน
แมงกานีสเมื่อถูกความร้อนจะย่อยสลายน้ำแทนที่ไฮโดรเจน ในกรณีนี้ ชั้นของแมงกานีสไฮดรอกไซด์ที่เกิดขึ้นจะทำให้ปฏิกิริยาช้าลง แมงกานีสดูดซับไฮโดรเจนด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นความสามารถในการละลายในแมงกานีสจะเพิ่มขึ้น ที่อุณหภูมิสูงกว่า 1200 °C มันจะทำปฏิกิริยากับไนโตรเจน ทำให้เกิดไนไตรด์ที่มีองค์ประกอบต่างๆ
คาร์บอนทำปฏิกิริยากับแมงกานีสหลอมเหลวเพื่อสร้างคาร์ไบด์ Mn 3 C และอื่นๆ นอกจากนี้ยังก่อให้เกิดซิลิไซด์, บอไรด์, ฟอสไฟด์ แมงกานีสมีความคงตัวในสารละลายด่าง
แมงกานีสสร้างออกไซด์ต่อไปนี้: MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , MnO 3 (ไม่แยกได้ในสถานะอิสระ) และแมงกานีสแอนไฮไดรด์ Mn 2 O 7 .
Mn 2 O 7 ภายใต้สภาวะปกติสารที่เป็นของเหลวที่มีสีเขียวเข้มไม่เสถียรมาก ในส่วนผสมที่มีกรดซัลฟิวริกเข้มข้นจะจุดไฟสารอินทรีย์ ที่ 90 °C Mn2O7 จะสลายตัวด้วยการระเบิด ออกไซด์ที่เสถียรที่สุดคือ Mn 2 O 3 และ MnO 2 รวมถึงออกไซด์รวม Mn 3 O 4 (2MnO·MnO 2 หรือเกลือ Mn 2 MnO 4) เมื่อแมงกานีส (IV) ออกไซด์ (ไพโรลูไซต์) หลอมรวมกับด่างในที่ที่มีออกซิเจน แมงกาเนตจะก่อตัวขึ้น สารละลาย Manganate มีสีเขียวเข้ม สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเข้มเนื่องจากการปรากฏตัวของ MnO 4 − แอนไอออน และตะกอนสีน้ำตาลของแมงกานีส (IV) ไฮดรอกไซด์-ไฮดรอกไซด์ตกตะกอนจากสารละลาย
กรดเปอร์แมงกานิกมีความเข้มข้นมาก แต่ไม่เสถียร ไม่สามารถทำให้เข้มข้นเกิน 20% กรดและเกลือของมัน (เปอร์แมงกาเนต) เป็นตัวออกซิไดซ์ที่แรง ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลาย ออกซิไดซ์สารต่างๆ ลดลงเป็นสารประกอบแมงกานีสที่มีสถานะออกซิเดชันต่างกัน ในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด - ถึงสารประกอบแมงกานีส (II) ในสารประกอบที่เป็นกลาง - ถึงสารประกอบแมงกานีส (IV) ในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างอย่างแรง - ถึงสารประกอบแมงกานีส (VI)
เมื่อเผาแล้ว เปอร์แมงกาเนตจะสลายตัวด้วยการปล่อยออกซิเจน (วิธีหนึ่งในห้องปฏิบัติการเพื่อให้ได้ออกซิเจนบริสุทธิ์) ภายใต้การกระทำของตัวออกซิไดซ์ที่แรง ไอออน Mn 2+ จะผ่านเข้าสู่ MnO 4 - ไอออน ปฏิกิริยานี้ใช้สำหรับการกำหนดคุณภาพของ Mn 2+ (ดูหัวข้อ "การกำหนดโดยวิธีการวิเคราะห์ทางเคมี")
เมื่อสารละลายของเกลือ Mn (II) ถูกทำให้เป็นด่าง การตกตะกอนของแมงกานีส (II) ไฮดรอกไซด์จะตกตะกอนออกมา ซึ่งจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลในอากาศอย่างรวดเร็วอันเป็นผลมาจากการเกิดออกซิเดชัน สำหรับคำอธิบายโดยละเอียดของปฏิกิริยา โปรดดูหัวข้อ "การกำหนดโดยวิธีการวิเคราะห์ทางเคมี"
เกลือ MnCl 3 , Mn 2 (SO 4) 3 ไม่เสถียร ไฮดรอกไซด์ Mn (OH) 2 และ Mn (OH) 3 เป็นเบสิก MnO (OH) 2 - amphoteric แมงกานีส (IV) คลอไรด์ MnCl 4 ไม่เสถียรมาก สลายตัวเมื่อถูกความร้อน ซึ่งใช้เพื่อให้ได้คลอรีน สถานะออกซิเดชันเป็นศูนย์ของแมงกานีสแสดงออกในสารประกอบที่มีลิแกนด์ σ-donor และ π-acceptor ดังนั้นสำหรับแมงกานีสจึงรู้จักคาร์บอนิลขององค์ประกอบ Mn 2 (CO) 10
สารประกอบแมงกานีสอื่นๆ ที่มีลิแกนด์ σ-donor และ π-acceptor ยังเป็นที่รู้จัก (PF 3 , NO, N 2 , P(C 5 H 5) 3)
การประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม
การประยุกต์ใช้ในงานโลหะวิทยา
แมงกานีสในรูปของเฟอร์โรแมงกานีสใช้เพื่อ "ขจัดออกซิไดซ์" เหล็กในระหว่างการหลอมนั่นคือเพื่อเอาออกซิเจนออกจากเหล็ก นอกจากนี้ยังจับกำมะถันซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติของเหล็ก การแนะนำเหล็กสูงถึง 12-13% Mn (ที่เรียกว่า Hadfield Steel) บางครั้งเมื่อรวมกับโลหะอัลลอยด์อื่น ๆ จะทำให้เหล็กแข็งแกร่งขึ้นอย่างมากทำให้แข็งและทนต่อการสึกหรอและแรงกระแทก (เหล็กนี้ชุบแข็งอย่างรวดเร็วและ กระทบหนักขึ้น) เหล็กดังกล่าวใช้สำหรับการผลิตโรงสีบอล เครื่องจักรเคลื่อนที่ดินและหินบด ส่วนประกอบเกราะ ฯลฯ มากถึง 20% Mn ถูกนำเข้าสู่ "เหล็กหล่อกระจก" ในช่วงปี ค.ศ. 1920-40 การใช้แมงกานีสทำให้สามารถหลอมเหล็กหุ้มเกราะได้ ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 มีการถกเถียงกันในวารสาร Stal เกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการลดปริมาณแมงกานีสในเหล็กหล่อ และด้วยเหตุนี้จึงปฏิเสธที่จะสนับสนุนปริมาณแมงกานีสบางอย่างในกระบวนการหลอมแบบเปิด ซึ่งร่วมกับ V.I. Yavoisky และ V.I. Baptizmansky เข้าร่วมโดย E.I. Zarvin ซึ่งบนพื้นฐานของการทดลองการผลิตแสดงให้เห็นถึงความไม่เหมาะสมของเทคโนโลยีที่มีอยู่ ต่อมา เขาได้แสดงให้เห็นถึงความเป็นไปได้ของกระบวนการเปิดเตาหลอมเหล็กหล่อแมงกานีสต่ำ ด้วยการเปิดตัว ZSMK การพัฒนาของการแปลงเหล็กหล่อแมงกานีสต่ำในคอนเวอร์เตอร์จึงเริ่มต้นขึ้น โลหะผสมของ 83% Cu, 13% Mn และ 4% Ni (แมงกานิน) มีความต้านทานไฟฟ้าสูงซึ่งเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยตามอุณหภูมิ ดังนั้นจึงใช้สำหรับการผลิตรีโอสแตท ฯลฯ แมงกานีสถูกนำเข้าสู่ทองแดงและทองเหลือง
การประยุกต์ใช้ในวิชาเคมี
มีการใช้แมงกานีสไดออกไซด์จำนวนมากในการผลิตเซลล์กัลวานิกแมงกานีส - สังกะสี MnO 2 ถูกใช้ในเซลล์เช่นตัวออกซิไดซ์ - ดีโพลาไรเซอร์ สารประกอบแมงกานีสยังใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในการสังเคราะห์สารอินทรีย์ชั้นดี (MnO 2 และ KMnO 4 เป็นสารออกซิไดซ์) และการสังเคราะห์สารอินทรีย์ทางอุตสาหกรรม (ส่วนประกอบของตัวเร่งปฏิกิริยาออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอน เช่น ในการผลิตกรดเทเรพทาลิกโดยออกซิเดชันของพี-ไซลีน ออกซิเดชันของ พาราฟินเป็นกรดไขมันสูง) . แมงกานีส arsenide มีผลแม่เหล็กขนาดใหญ่ที่เพิ่มขึ้นภายใต้แรงกดดัน แมงกานีส เทลลูไรด์เป็นวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริกที่มีแนวโน้มดี (พลังงานความร้อนที่มี 500 μV/K)
บทบาทและเนื้อหาทางชีวภาพในสิ่งมีชีวิต
แมงกานีสพบได้ในสิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์ทุกชนิด แม้ว่าโดยปกติแล้วจะมีเนื้อหาที่ต่ำมาก ในลำดับหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ แมงกานีสก็มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อกิจกรรมที่สำคัญ กล่าวคือ มันเป็นธาตุ แมงกานีสส่งผลต่อการเจริญเติบโต การสร้างเลือด และการทำงานของอวัยวะสืบพันธุ์ ใบบีทอุดมไปด้วยแมงกานีสมากเป็นพิเศษ - มากถึง 0.03% และพบจำนวนมากในสิ่งมีชีวิตของมดแดง - มากถึง 0.05% แบคทีเรียบางชนิดมีแมงกานีสมากถึงหลายเปอร์เซ็นต์ การสะสมของแมงกานีสในร่างกายมากเกินไปส่งผลกระทบต่อการทำงานของระบบประสาทส่วนกลาง นี้ประจักษ์ในความเหนื่อยล้า, ง่วงนอน, การเสื่อมสภาพของการทำงานของหน่วยความจำ แมงกานีสเป็นพิษจากโพลิทรอปิกที่ส่งผลต่อปอด ระบบหัวใจและหลอดเลือดและตับ ทำให้เกิดอาการแพ้และทำให้เกิดการกลายพันธุ์
ความเป็นพิษ
ปริมาณที่เป็นพิษสำหรับมนุษย์คือ 40 มก. ของแมงกานีสต่อวัน ยังไม่ได้กำหนดขนาดยาที่ร้ายแรงสำหรับมนุษย์ เมื่อรับประทานทางปาก แมงกานีสเป็นธาตุที่มีพิษน้อยที่สุดชนิดหนึ่ง สัญญาณหลักของพิษแมงกานีสในสัตว์ ได้แก่ การยับยั้งการเจริญเติบโต เบื่ออาหาร เมตาบอลิซึมของธาตุเหล็กบกพร่อง และการทำงานของสมองที่เปลี่ยนแปลงไป ไม่มีรายงานกรณีของพิษแมงกานีสในมนุษย์ที่เกิดจากการรับประทานอาหารที่มีแมงกานีสสูง โดยทั่วไปจะพบพิษของผู้คนในกรณีที่สูดดมแมงกานีสจำนวนมากในที่ทำงานเรื้อรัง มันแสดงออกในรูปแบบของความผิดปกติทางจิตอย่างรุนแรงรวมถึงความหงุดหงิด hypermotility และภาพหลอน - "แมงกานีสบ้า" ในอนาคตการเปลี่ยนแปลงในระบบ extrapyramidal จะพัฒนาคล้ายกับโรคพาร์กินสัน โดยปกติจะใช้เวลาหลายปีกว่าที่ภาพทางคลินิกของพิษแมงกานีสเรื้อรังจะเกิดขึ้น เป็นลักษณะการเพิ่มขึ้นค่อนข้างช้าในการเปลี่ยนแปลงทางพยาธิวิทยาในร่างกายที่เกิดจากเนื้อหาที่เพิ่มขึ้นของแมงกานีสในสิ่งแวดล้อม (โดยเฉพาะอย่างยิ่งการแพร่กระจายของคอพอกเฉพาะถิ่นซึ่งไม่เกี่ยวข้องกับการขาดสารไอโอดีน)
สนาม
Usinsk ฝากแมงกานีส
กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์ของประเทศยูเครน
มหาวิทยาลัยเหมืองแร่แห่งชาติ
ภาควิชานิเวศวิทยา
งานค้นหาและวิเคราะห์
ตามระเบียบวินัย: "นิเวศวิทยาของมนุษย์"
ในหัวข้อ: "แมงกานีส"
ดำเนินการ:
ศิลปะ. กลุ่ม GEK-02-1
Filonenko E. S.
ตรวจสอบแล้ว:
Bogdanov V.K.
ดนีโปรเปตรอฟสค์
บทนำ
1. ประวัติความเป็นมา ................................................. . ..........................สี่
2. การใช้แมงกานีส................................................ .. ...........................5
3. ได้รับแมงกานีส ................................................. . . .............................5
4. สารประกอบแมงกานีสในระบบชีวภาพ............................................ ....5
5. ปริมาณการผลิตแร่แมงกานีสโดยผู้ประกอบการ ............. 6
6. ปุ๋ยแมงกานีส................................................. . .......................6
7. โรคที่เกิดจากพิษแมงกานีส ................................................. ... 7
บรรณานุกรม
บทนำ
ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 โรคไม่ติดต่อ ซึ่งส่วนใหญ่เป็นโรคของระบบประสาทส่วนกลางและระบบหัวใจและหลอดเลือด เริ่มเป็นภัยคุกคามสำคัญต่อสุขภาพของประชาชนและปัญหาด้านสาธารณสุข
ในหุ่นยนต์ค้นหาและวิเคราะห์นี้ เราจะพูดถึงองค์ประกอบทางเคมี แมงกานีส .
ฉันเอาหัวข้อนี้เพราะวันนี้มีความเกี่ยวข้อง บุคคลที่สามทุกคนป่วยด้วยโรคบางชนิดที่เกี่ยวข้องกับองค์ประกอบบางอย่างของระบบ Mendeleev เป็นระยะ
แมงกานีส
ประวัติอ้างอิง
แร่ธาตุแมงกานีสเป็นที่ทราบกันมานานแล้ว พลินีนักธรรมชาติวิทยาชาวโรมันโบราณกล่าวถึงหินสีดำซึ่งใช้ในการลดสีของมวลแก้วเหลว มันเกี่ยวกับแร่ไพโรลูไซต์ MnO 2 ในจอร์เจีย pyrolusite ทำหน้าที่เป็นสารตัวเติมในการผลิตเหล็กตั้งแต่สมัยโบราณ เป็นเวลานาน pyrolusite ถูกเรียกว่าแบล็กแมกนีเซียและถือเป็นแร่เหล็กประเภทหนึ่ง ในปี ค.ศ. 1774 K. Schelle ได้พิสูจน์ว่านี่เป็นสารประกอบของโลหะที่ไม่รู้จัก และนักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดนอีกคนหนึ่งคือ J. Gai โดยการให้ความร้อนอย่างแรงกับส่วนผสมของไพโรลูไซต์กับถ่านหิน ทำให้ได้รับแมงกานีสที่ปนเปื้อนคาร์บอน ชื่อแมงกานีสมีรากศัพท์มาจากภาษาเยอรมัน Marganerz- แร่แมงกานีส
แมงกานีส- โลหะเปราะแข็งสีเงินขาว เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่ามีการปรับเปลี่ยนผลึกแมงกานีสสี่ตัว ซึ่งแต่ละส่วนมีความเสถียรทางอุณหพลศาสตร์ในช่วงอุณหภูมิที่แน่นอน ต่ำกว่า 707 0 C แมงกานีสมีความเสถียรมีโครงสร้างที่ซับซ้อน - เซลล์หน่วยประกอบด้วย 58 อะตอม ความซับซ้อนของโครงสร้างของแมงกานีสที่อุณหภูมิต่ำกว่า 707 0 С ทำให้เกิดความเปราะบาง
ค่าคงที่ทางกายภาพของแมงกานีสแสดงไว้ด้านล่าง:
ความหนาแน่น g / cm 3 ................... ........... 7.44
ต. pl., 0 C .................................. ......... ............. 1245
จุดเดือด 0 С................................. .............. ..... ~2080
S 0 298 , J / องศาโมล .......................................... ................. 32.0
ดีเอช แอร์ 298, กิโลจูล / โมล ............................................. .. ......... 280
E 0 298 Mn 2+ + 2e = Mn, V ................................. ..... -1.78
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบ d ของกลุ่ม VII ของระบบธาตุ โดยมีการกำหนดค่าของเวเลนซ์อิเล็กตรอน 3d 5 4s 2
ข้อมูลบางอย่างเกี่ยวกับรายการนี้ได้รับด้านล่าง:
มวลอะตอม................................................ .... 54.9380
วาเลนซ์อิเล็กตรอน.................................................. 3d 5 4s 2
รัศมีอะตอมของโลหะ, นาโนเมตร ............................. 0.130
รัศมีตามเงื่อนไขของ Mn 2+ ion, nm ................................. 0.052
รัศมีตามเงื่อนไขของ Mn 7+ ion, nm ................................. 0.046
พลังงานไอออไนซ์ Mn 0 ® Mn + , eV ........................ 7.44
การประยุกต์ใช้แมงกานีส
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบที่พบได้บ่อยมาก โดยคิดเป็น 0.03% ของจำนวนอะตอมทั้งหมดในเปลือกโลก ในบรรดาโลหะหนัก (น้ำหนักอะตอมที่มากกว่า 40) ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบทั้งหมดของชุดการเปลี่ยนแปลง แมงกานีสครองตำแหน่งที่สามในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ในเปลือกโลก รองจากเหล็กและไททาเนียม หินจำนวนมากมีแมงกานีสจำนวนเล็กน้อย ในขณะเดียวกันก็มีการสะสมของสารประกอบออกซิเจนซึ่งส่วนใหญ่อยู่ในรูปของแร่ไพโรลูไซต์ - MnO 2
แมงกานีสถูกใช้ในปริมาณมากในโลหะวิทยาในกระบวนการรับเหล็กเพื่อขจัดกำมะถันและออกซิเจนออกจากพวกมัน อย่างไรก็ตามไม่มีการเพิ่มแมงกานีสในการหลอม แต่เป็นโลหะผสมของเหล็กและแมงกานีส - เฟอร์โรแมงกานีสซึ่งได้มาจากการลดไพโรลูไซต์ด้วยถ่านหิน สารเติมแต่งของแมงกานีสในเหล็กกล้าช่วยเพิ่มความทนทานต่อการสึกหรอและความเค้นทางกล ในโลหะผสมที่ไม่ใช่เหล็ก แมงกานีสจะเพิ่มความแข็งแรงและความทนทานต่อการกัดกร่อน
แมงกานีสไดออกไซด์ถูกใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในกระบวนการออกซิเดชันของแอมโมเนีย ปฏิกิริยาอินทรีย์ และปฏิกิริยาการสลายตัวของเกลืออนินทรีย์ ในอุตสาหกรรมเซรามิก MnO 2 ใช้สำหรับเคลือบสีดำและสีน้ำตาลเข้มและเคลือบ MnO 2 ที่กระจายตัวสูงมีความสามารถในการดูดซับที่ดีและใช้ในการฟอกอากาศจากสิ่งสกปรกที่เป็นอันตราย
โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตใช้สำหรับการฟอกผ้าลินินและผ้าขนสัตว์ สารละลายในกระบวนการฟอกขาว เป็นตัวออกซิไดซ์สำหรับสารอินทรีย์
เกลือของแมงกานีสบางชนิดใช้ในทางการแพทย์ ตัวอย่างเช่น โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตใช้เป็นน้ำยาฆ่าเชื้อในรูปแบบของสารละลายสำหรับล้างบาดแผล น้ำยาบ้วนปาก หล่อลื่นแผลและแผลไฟไหม้ สารละลาย KMnO 4 ยังใช้รับประทานในบางกรณีที่เป็นพิษด้วยอัลคาลอยด์และไซยาไนด์ แมงกานีสเป็นธาตุที่มีการใช้งานมากที่สุดชนิดหนึ่ง และพบได้ในพืชและสิ่งมีชีวิตเกือบทั้งหมด ช่วยเพิ่มกระบวนการสร้างเม็ดเลือดในสิ่งมีชีวิต
อย่าลืมว่าสารประกอบแมงกานีสสามารถมีได้ การกระทำที่เป็นพิษบนร่างกายมนุษย์ ความเข้มข้นสูงสุดของแมงกานีสในอากาศคือ 0.3 มก./ลบ.ม. ในพิษรุนแรงจะสังเกตเห็นความเสียหายต่อระบบประสาทโดยมีลักษณะเฉพาะ โรคพาร์กินสันแมงกานีส .
ได้รับแมงกานีส
แมงกานีสบริสุทธิ์สามารถหาได้จากอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายของเกลือ อย่างไรก็ตาม เนื่องจาก 90% ของการผลิตแมงกานีสทั้งหมดถูกใช้ในการผลิตโลหะผสมที่มีธาตุเหล็กหลายชนิด มันมักจะหลอมจากแร่โดยตรงไปยังโลหะผสมที่มีเหล็ก - เฟอร์โรแมงกานีสสูง
สารประกอบแมงกานีสในระบบชีวภาพ
แมงกานีสมีความน่าสนใจมากในแง่ชีวเคมี การวิเคราะห์ที่แม่นยำแสดงให้เห็นว่ามีอยู่ในสิ่งมีชีวิตของพืชและสัตว์ทั้งหมด เนื้อหามักจะไม่เกินหนึ่งในพันของเปอร์เซ็นต์ แต่บางครั้งก็สูงกว่ามาก
แมงกานีสเป็นหนึ่งในองค์ประกอบไม่กี่อย่างที่มีอยู่ในสถานะออกซิเดชันที่แตกต่างกันแปดสถานะ อย่างไรก็ตาม มีเพียงสองสถานะเหล่านี้เท่านั้นที่รับรู้ในระบบทางชีววิทยา: Mn (II) และ Mn (III)
ปริมาณการผลิตแร่แมงกานีสโดยผู้ประกอบการ
| - Marganetsky GOK - Ordzhonikidzevsky GOK |
Marganetsky GOK
แร่แมงกานีสถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2426 ในปี 1985 เหมือง Pokrovsky เริ่มขุดแร่บนพื้นฐานของเงินฝากนี้ ด้วยการพัฒนาของเหมืองและการเกิดขึ้นของเหมืองหินและเหมืองใหม่ Marganetsky GOK ได้ก่อตั้งขึ้น
โครงสร้างการผลิตของโรงงานประกอบด้วย: เหมืองเปิดสองแห่งสำหรับแร่แมงกานีส เหมือง 5 แห่งสำหรับการขุดใต้ดิน โรงงานแปรรูป 3 แห่ง ตลอดจนร้านค้าและบริการเสริมที่จำเป็น การซ่อมแซมและเครื่องจักรกล การขนส่ง ฯลฯ
Ordzhonikidzevsky GOK
ผลิตภัณฑ์หลักที่ผลิตขึ้น ได้แก่ แมงกานีสเข้มข้นของเกรดต่างๆ ที่มีปริมาณแมงกานีสบริสุทธิ์ตั้งแต่ 26% ถึง 43% (ขึ้นอยู่กับเกรด) ผลพลอยได้ - ดินเหนียวขยายตัวและตะกอน
องค์กรสกัดแร่แมงกานีสจากแหล่งแร่ที่ได้รับมอบหมาย แร่สำรองจะมีอายุมากกว่า 30 ปี ปริมาณสำรองแร่แมงกานีสในยูเครนทั้งหมดสำหรับโรงขุดและแปรรูป Ordzhonikidzevsky และแมงกานีสคิดเป็น 1 ใน 3 ของปริมาณสำรองทั้งหมดของโลก
ปุ๋ยแมงกานีส
ปุ๋ยแมงกานีสเป็นตะกรันแมงกานีสที่มีแมงกานีสมากถึง 15% เช่นเดียวกับแมงกานีสซัลเฟต แต่ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือแมงกานีสซูเปอร์ฟอสเฟตที่มีแมงกานีสประมาณ 2-3%
ไมโครปุ๋ยยังใช้ในรูปแบบของน้ำสลัดทางใบฉีดพ่นพืชด้วยสารละลายที่เหมาะสมหรือแช่เมล็ดในนั้นก่อนหว่าน
แมงกานีสส่งผลอย่างมากต่อการเผาผลาญโปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน ความสามารถของแมงกานีสในการเพิ่มการทำงานของอินซูลินและรักษาระดับคอเลสเตอรอลในเลือดก็ถือว่ามีความสำคัญเช่นกัน เมื่อมีแมงกานีส ร่างกายจะใช้ไขมันอย่างเต็มที่มากขึ้น ธัญพืช (ส่วนใหญ่เป็นข้าวโอ๊ตและบัควีท), ถั่ว, ถั่ว, ตับวัวและผลิตภัณฑ์เบเกอรี่จำนวนมากค่อนข้างอุดมไปด้วยธาตุนี้ซึ่งช่วยเติมเต็มความต้องการแมงกานีสในแต่ละวันของมนุษย์ - 5.0-10.0 มก.
โรคที่เกิดจากพิษแมงกานีส
ดังที่ได้กล่าวไว้ข้างต้น สารประกอบแมงกานีสทำให้เกิดพิษต่อมนุษย์ โรคที่พบบ่อยที่สุดคือโรคพาร์กินสัน ผลที่ตามมาของสารพิษเหล่านี้ ได้แก่ โรค: ส่วนกลาง - ระบบประสาท, โรคปอดบวม, มะเร็งกระเพาะอาหารและความเกียจคร้าน
โรคพาร์กินสัน
โรคพาร์กินสัน- นี่เป็นโรคทางพันธุกรรมที่เกี่ยวข้องกับความพ่ายแพ้ (ความเสื่อมของเซลล์ประสาท) ของการก่อตัวของ subcortical ของสมอง - "สารสีดำ" เนื่องจากการขาดเอนไซม์ (L-tyrosine hydrogenase) และการลดลงของโดปามีน แพทย์ James Parkinson ที่ทุกข์ทรมานจาก "อัมพาตตัวสั่น" บรรยายถึง "โรคของเขา" ในวรรณคดีในปี 1818 และนักประสาทวิทยาที่มีชื่อเสียงที่สุดคนหนึ่งชื่อ Charcot เรียกมันว่า "โรคพาร์กินสัน" ความถี่ของโรคสูงถึง 70 ปีคือ 180 คนต่อประชากร 100,000 คน หลังจาก 70 ปี - ผู้ป่วย 1,800 คนต่อประชากร 100,000 คน ผู้ชายป่วยบ่อยกว่าผู้หญิง 1.6 เท่า
ประวัติแมงกานีส
นักเคมีชาวสวีเดน K. Scheele และ J. Gan ถือเป็นผู้ค้นพบแมงกานีส คนแรกในนั้นในปี 1774 ค้นพบโลหะที่ไม่รู้จักในแร่เหล็กที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งเรียกกันในสมัยโบราณ แมกนีเซียสีดำ,ประการที่สองโดยการให้ความร้อนส่วนผสมของไพโรลูไซต์ (แร่หลักของแมงกานีส) กับถ่านหินได้รับแมงกานีสโลหะ ชื่อของโลหะใหม่ที่ได้รับจากเยอรมัน Manganerz, เช่น. แร่แมงกานีส
แมงกานีสเป็นองค์ประกอบของกลุ่มย่อยด้านข้างของกลุ่ม VII ของช่วง IV ของตารางธาตุขององค์ประกอบทางเคมีของ D.I. Mendeleev มีเลขอะตอม 25 และมวลอะตอม 54.9380 การกำหนดที่ยอมรับคือ มิน(จากภาษาละติน Manganum)
อยู่ในธรรมชาติ
แมงกานีสมีอยู่ทั่วไปในองค์ประกอบสิบที่สองในแง่ของความอุดมสมบูรณ์ ในเปลือกโลกมักพบร่วมกับแร่เหล็ก แต่ก็มีแมงกานีสสะสมเช่นในจอร์เจียและรัสเซีย
แมงกานีสเป็นโลหะหนักสีขาวเงินที่เรียกว่า สีดำโลหะ. เมื่อถูกความร้อนจะย่อยสลายน้ำแทนที่ไฮโดรเจน โดยปกติมันจะดูดซับไฮโดรเจน
ความต้องการรายวันสำหรับแมงกานีส
สำหรับผู้ใหญ่ที่มีสุขภาพดี ความต้องการรายวันสำหรับแมงกานีสคือ 5-10 มก.
แมงกานีสเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ด้วยอาหาร ดังนั้นจึงจำเป็นต้องกินอาหารอย่างน้อยหนึ่งรายการจากรายการต่อไปนี้ทุกวัน:
- ถั่ว ( , )
- ซีเรียลและซีเรียล (, ข้าวสาลี)
- พืชตระกูลถั่ว ( , )
- ผักและผักใบเขียว ( , )
- ผลเบอร์รี่และผลไม้ ( , )
- เห็ด ( , )
คุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของแมงกานีสและผลกระทบต่อร่างกาย
หน้าที่ของแมงกานีสในร่างกายมนุษย์:
- การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด การกระตุ้นการผลิต
- การป้องกันโรคเบาหวานโดยการลดระดับน้ำตาลในเลือด
- การฟื้นฟูการทำงานของสมองและกระบวนการในระบบประสาท
- มีส่วนร่วมในการทำงานของตับอ่อนและการสังเคราะห์คอเลสเตอรอล
- ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน กระดูกอ่อน และกระดูก
- อิทธิพลต่อการเผาผลาญไขมันและป้องกันการสะสมของไขมันในตับมากเกินไป
- เกี่ยวข้องกับการแบ่งเซลล์
- กิจกรรมของคอเลสเตอรอลที่ "ไม่ดี" ลดลงและการชะลอตัวของการเติบโตของคราบคอเลสเตอรอล
ปฏิสัมพันธ์กับผู้อื่น
แมงกานีสช่วยกระตุ้นการทำงานของเอ็นไซม์ที่จำเป็นสำหรับร่างกายและ ปฏิสัมพันธ์ของแมงกานีสกับและเป็นสารต้านอนุมูลอิสระที่เป็นที่รู้จัก ปริมาณมากจะชะลอการดูดซึมแมงกานีส
แมงกานีสพบว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านโลหะวิทยา เช่นเดียวกับในการผลิตรีโอสแตตและเซลล์กัลวานิก สารประกอบแมงกานีสใช้เป็นวัสดุเทอร์โมอิเล็กทริก
สัญญาณขาดแมงกานีส
เมื่อรับประทานอาหารที่มีคาร์โบไฮเดรตจำนวนมาก แมงกานีสส่วนเกินจะเกิดขึ้นในร่างกาย ซึ่งแสดงโดยอาการต่อไปนี้: โรคโลหิตจาง ความแข็งแรงของกระดูกลดลง การชะลอการเจริญเติบโต และการฝ่อของรังไข่ในผู้หญิงและอัณฑะในผู้ชาย
สัญญาณของแมงกานีสส่วนเกิน
แมงกานีสที่มากเกินไปก็ไม่ดีต่อร่างกายเช่นกัน อาการของมันอาจทำให้ง่วง ปวดกล้ามเนื้อ เบื่ออาหาร และการเปลี่ยนแปลงในการสร้างกระดูก - โรคกระดูกอ่อนที่เรียกว่า "แมงกานีส"