Mangán | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tiszta mangán töredékei (99,9%), elektrolízissel finomítva, 1 cm3-es kocka mellett | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pozíció a periódusos rendszerben | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Szimbólum | Mn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vezetéknév | Mangán | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomszám | 25 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Csoport | 7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Időszak | 4 -én időszakban | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Blokk | D blokk | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elem család | Átmeneti fém | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronikus konfiguráció | [ Ar ] 3 d 5 4 s 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elektronok által energiaszint | 2, 8, 13, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Az elem atomtulajdonságai | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomtömeg | 54,938044 ± 0,000003 u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Atomsugár (számított) | 140 pm ( 161 pm ) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kovalens sugár |
139 ± 17 pm ( alacsony centrifugálás ) 161 ± 20 pm ( nagy pörgés ) |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals sugara | 126 óra | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidációs állapot | +7, +6, +4, +2 , +3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektronegativitás ( Pauling ) | 1.55 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxid | Erős sav | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionizációs energiák | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 re : 7,43402 eV | 2 e : 15,6400 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3 e : 33,668 eV | 4 e : 51,2 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5 e : 72,4 eV | 6 e : 95,6 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7 e : 119,203 eV | 8 e : 194,5 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9 e : 221,8 eV | 10 e : 248,3 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
11 e : 286,0 eV | 12 e : 314,4 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
13 e : 343,6 eV | 14 e : 403,0 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
15 th : 435.163 eV | 16 e : 1134.7 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
17 e : 1224 eV | 18 th : 1317 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
19 th : 1,437 eV | 20 th : 1,539 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
21 e : 1644 eV | 22 nd : 1788 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
23 e : 1 879,9 eV | 24 e : 8 140,6 eV | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
25 e : 8 571,94 eV | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A legtöbb stabil izotóp | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Egyszerű test fizikai tulajdonságok | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Rendes állapot | szilárd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Térfogat | 7,21 , hogy 7,44 g · cm -3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kristály rendszer | Kocka középre | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keménység | 6. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szín | Ezüstfehér | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós pont | 1246 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Forráspont | 2,061 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Fúziós energia | 12,05 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Párolgási energia | 226 kJ · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Moláris térfogat | 7,35 × 10 -6 m 3 · mol -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gőznyomás | 121 Pa át 1243,85 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hangsebesség | 5150 m · s -1 - 20 ° C | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Tömeges hő | 480 J · kg -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Elektromos vezetőképesség | 0,695 x 10 6 S · m -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hővezető | 7,82 W · m -1 · K -1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Különféle | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o CAS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o ECHA | 100,028,277 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
N o EC | 231-105-1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Óvintézkedések | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SGH | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Porított állapot :
![]() Veszély H260, P223, P231, P232, P370, P378, P422, H260 : Vízzel érintkezve gyúlékony gázokat szabadít fel, amelyek spontán meggyulladhatnak P223 : Kerülje a vízzel való érintkezést az heves reakció és a spontán meggyulladás veszélye miatt. P231 : Inert gáz alatt kell kezelni. P232 : Óvja a nedvességtől. P370 : Tűz esetén: P378 : A… oltást használja. P422 : A tartalom tárolása ... |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
WHMIS | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
![]() D2A, D2A : Nagyon mérgező anyagok Más mérgező hatásokat okozó Krónikus toxicitás: manganism Disclosure 0,1% szerinti osztályozási kritériumokat |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Szállítás | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
40 : gyúlékony szilárd vagy önreaktív vagy önmelegedő anyag UN szám : 3089 : Tűzveszélyes fémpor, NSA osztály: 4.1 Címke: 4.1 : Gyúlékony szilárd anyagok, önreaktív anyagok és deszenzibilizálatlan robbanékony anyagok Csomagolás: II. Csomagolási csoport / III : közepesen / enyhén veszélyes anyagok. ![]() |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
SI és STP mértékegységei, hacsak másképp nem szerepel. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
A mangán a 25. atomszám kémiai eleme , az Mn szimbólum. Az egyetlen test átmeneti fém .
A mangán a VII. Csoport és a IV . Periódus eleme , ezért az úgynevezett átmeneti fémek első sorozatának közepe. A mangáncsoport vegyészek számára magában foglalja a mangánt, a technéciumot , a réniumot és a radioaktív szintetikus transzaktinid bohriumot . A mangán atom elektronikus szerkezete [Ar] 4s 2 3d 5 igazolja a maximális oxidációs állapotot, amely egyenlő 7-vel vagy VII-vel. A természetben a II. És a III. Állapot (utóbbi komplexként stabilizálódik) a leggyakoribb. A mangán, figyelembe véve a Pauling elektronegativitásának 1,55-ös értékét, a legelektropozitívebb elem és a leggyakoribb a hetedik átmeneti csoportból, sokkal reaktívabb, mint a rénium, valamint a megfelelő csoportokban, vagyis a hatodik a nyolcadik pedig a króm és a vas volfrám és ozmium. A technécium, az ember által előállított első elemek egyike, természetesen szinte nem is létezik.
Míg az egyszerű fémtest nem mágneses, a mangán-szulfát vegyület test , mint fehér porban felhalmozódott színtelen kristály, mágneses tulajdonságokat mutat.
A viszonylag bőséges mangán a negyedik leggyakoribb fém a modern társadalmakban, vas, alumínium és réz után.
A svéd ásványtan és kémia feltárta a fekete mágnesben található "mangán" vagy a latinul a " magnesia nigra" elemet, akár mangán-dioxidot, akár az MnO 2 kémiai képletű természetes ásványi piroluszitot .. Ez az ókorban jól ismert ásványi vegyület nevét a lídiai Magnesia városáról , Sipyle-ról kapta , amely kereskedett vele.
Bergman vegyész tanulmányokat indít a fekete magnéziáról, ahol ismeretlen elemre gyanakszik. Tanítványa, Carl Wilhelm Scheele az első vegyész, aki felismerte, hogy a "mangán" egyedülálló kémiai elem, a fekete magnéziát használva oxidáló gázok, 1773-ban oxigén és 1774-ben klór előállítására. , az oxigéngázra nyilvánvalóan később utal Lavoisier. Scheele hagyta, hogy kollégája, az előkészítő vegyész Johan Gottlieb Gahn izolálja a tiszta egyszerű mangán fémtestet 1774-ben azáltal, hogy redukálja a mangán-dioxidot egy tégelyben szénnel. A készítményét reprodukáló Klaproth 1808-ban efemer módon latin "magnézium" és német das Magnesium ( sic ) nevet ad , míg Humphrey Davy a magniumot a jelenlegi elemnek és az egyszerű testmagnéziumnak nevezte . Guyton Morveau francia vegyész végül 1785-ben nómenklatúrájában inspirált elemeket ad a lavoisian mangán névnek, egy francia mangán szóval, amely a XVI . Század végéről a fekete művészeti magnéziumra utal . Ez utóbbi a fekete magnéziát is jelölő olasz vagy velencei mangán szóra utal , amely valószínűleg a középkori latin manganesából vagy a manganesia nigrából származik , a magnesia nigra megváltoztatása után , kivéve, ha ez a Murano-sziget középkori üvegkészítőinek nyelvjárási kódolása .
A pirolusit mágneses tulajdonságai, amelyek leggyakrabban a vas-oxiddal vagy a magnetittel szoros kapcsolatban állnak , már ismertek, a görög-latin férfias magnez, magnetis , leggyakrabban azonos eredetű magnetnes vagy lapis magnes kifejezés szintén a magnezia "vagy" mágneses kő ", amely erőt vagy hatalmat jelent, míg a minősítő női magnes (ia) affublé kifejezés egy adott anyagot jelöl. A magnesia nigra , a test pigment fekete ásvány, amelyet természetes módon vagy mesterségesen illesztenek agyagokba és ochrékba, az őskortól kezdve használják a több mint 17 000 éves festményeken is. Az egyiptomiak és a rómaiak mangánvegyületeket használtak az üveg gyártásához , annak színezésére vagy elszíneződésére. A fekete magnéziumot, egy meglehetősen elterjedt, természetben előforduló mangán-dioxid-vegyületet használták és használják az üveg fehérítésére, mivel az üvegáramokat gyakran a vasionok zöldítik meg. A "pirolusit" ásványtani kifejezés felidézi ezt az ősi üveges know-how-t, mert görögül azt jelenti, "ami tűzzel oldja (és hat)". MnO 2vas (Fe ) + ionok oxidálójaferrionokban Fe 3+, a koncentrációtól függően színtelen vagy barna színű üveg marad . Ezt az üveggyárban használt mangán-dioxidot "üvegszappannak" hívták, mivel többé-kevésbé sötétített, homályosított vagy megfeketedett üveg fehérítésére használták.
A mangánt az ókori görög népek, különösen a lazedaemoniak vagy a spártaiak által használt vasércekben találták . Valószínűnek tűnik, hogy a spártai acél kivételes keménysége a vas-mangán ötvözet ellenőrzött előállításából származik. A szakterületen jártas szakemberek az ókortól kezdve, az ásványi testek modern kémiai ismerete nélkül tudják, hogyan kell a fekete magnéziumot vagy a természetes mangán-oxidot "aktív fluxusként" használni. A vasércek és a mangán-oxidok a szén redukciójával különféle ferromangán-vegyületeket kapnak, amelyek felhasználhatók acélbevonatú vaslapátok vagy specifikus bronzok készítésére rézzel történő öntés után.
A XI . Századi arab szövegek azt mutatják, hogy a magnesia nigra hozzáadása az olvasztott acél tégelyben történő előállításához fokozta az ellenállást ( damaszkuszi acél ).
A XVII . Században Johann Rudolf Glauber német vegyésznek sikerül permanganátot előállítania. A 18. század első felében klór előállításához mangán-dioxidot használtak . A XIX . Században a laboratóriumokban és az iparban gyakori oxidálószer. Arra használják, hogy készítsen az oxigén vagy a klórt gáz ipari méretekben , valamint a fehérítés kloridok, így a fehérítőt , Labarraque vizet vagy akár a kalcium-klorid , mielőtt a Solvay folyamat .
A XIX . Század eleje felé a tudósok elkezdték tanulmányozni a mangán acélgyártásban való felhasználását, és szabadalmakat szereztek . A 1816 , azt vették észre, hogy ha mangán vas edzett meg, anélkül, hogy még törékeny. 1858-ban az első acélgyártási eljárás (Bessemer-eljárás) elindította a mangán alkalmazását a kohászatban, a Robert F. Mushet által kifejlesztett technikákat követve . Tény, mangán blokkolja a kén a rossz vasércek formájában salak . A vas-szulfid legkisebb nyoma , amely az ókori kovácsok csapása, rideggé teszi az acélt. A mangán blokkolja az oldott oxigéngázt a modern folyamatáramokban is, és a mangán-dioxid könnyű képződése megakadályozza a nem kívánt légzsebképződést, vagyis a patakok lehűlésénél hólyagosodást. Vas-, mangán- és szénalapú ötvözetek, csillogó töréssel, német szaknyelvben Spiegeleisen -nek (szó szerint "tükörvas" vagy "tükör / vas"), majd 1890 körül a nemzetközi szaknyelvben "spiegel" rövidítéssel hívják, a tükörképet a Bessemer-folyamat vasa .
A Belle Époque kezdetén a nagyon kemény, kopásálló mangánacél maradandó benyomást tett a vasúti sínek használatára, míg a hajócsavarok nagy részét réz és ferromangán ötvözetekkel öntötték, és hogy "mangán bronzok" ugyanazon elv szerint és hasonló alkalmazásokhoz fejlesztik.
A francia kémikus, Gabriel Bertrand , Hikorokuro Yoshida vegyész-természettudós, a lakkfa japán szakembere nyomán megjegyzi, hogy az alacsony dózisú mangán a termesztett növények katalitikus műtrágyájának szerepet játszik, elősegítve a műtrágyák asszimilációját. Ez a francia vegyész és biológus, szintén a nyomelemek fogalmának eredeténél, utat nyit az agrokémia és az intenzív termesztés előtt.
A mangán-dioxidot használtunk már depolarizáló szer körülvevő katódot a Georges Leclanché féle száraz cellás akkumulátor . Az alkáli elemek vagy a klasszikus alkáli elemek katódját , kezdetben cink-anóddal, amelyet a Lewis Urry körül egy csapat fejlesztette ki és Samuel Ruben vagy Karl Kordesch katódjai fejlesztették a múlt század folyamán, dioxid-mangánból és szénporból állítják elő. A jól fejlett mangán-dioxid megtalálható a XX . Század végén kifejlesztett elemekben és lítiumelemekben .
1831-ben Berzélius kémiai munkája a mangán melléknév bevezetésének az oka , hogy minősítse az MnO vegyületet, Mangán-klorid MnCI 2amely a festés során felhasználja a mangán , a mangán-szulfát MnSO 4 biszternájának összeállításátkésőbb pedig az Mn (II) összes vegyülete. 1840-ben, a szótár a Francia Akadémia elfogadja a jelzőket manganesiferous minősítő mit tartalmaz mangánt és mangán , valamint a szót manganát , amely megfelel a mangán-anhidrid MnO 3és a megfelelő ismeretlen sav sói, amelyek már ismeretesek a vegyészek számára, például mangán-triszulfát, Mn (SO 4 ) 3. A mangán jelzőt használjuk a VI vegyértékű Mn vegyületek minősítésére.
Azonban, úgy tűnik, hogy a jelzőket mangán , vagyis kevert mangán, és a mangán , vagy Mn-tartalmú, idézett Larousse szótárban már gyakori ásványtani és kémiai laboratóriumokban 1870 előtt.
A Larousse szótárak a manganin és a manganite szavakat tanúsítják 1873-ban, majd a permanganit szót és a megfelelő permanganát melléknevet 1874-ben. A manganit szó, a szürke-fekete és a fekete színű mangán hidratált természetes oxidjának mineralógiai jelentése mellett, kettős MnO 2- oxidot jelölés egy másik fém-szeszkvioxid, vagy akár az Mn02- ből származó sók. A mangán 1922-ben nemet váltott, manganinná vált , anélkül, hogy megváltoztatta volna a jelentését: megfelel a 82–83% réz, 13–15% mangán ötvözetének és a fennmaradó nikkelnek, amely egy fém anyag bejegyzett védjegye, például a manganin huzal (e) használt elektromos ellenállások vagy tekercselések.
Permangán-anhidrid, Mn 2 O 7lúggal reagálhat erős oxidálószer, nitrát vagy klorát jelenlétében, lúgos permanganátokat képezve. A kálium-permanganát egy energetikai oxidálószer, amelyet 1874-ben már használtak a laboratóriumban. A volumetrikus elemzés során a manganimetria oxidálója, például a szennyezett víz. Az orvostudományban is elengedhetetlen, mint erős fertőtlenítőszer, például kéz ( sic ) és sebek mosására . Speciális antiszeptikus alkalmazásra van szükség a nemi betegségek, különösen a gonorrhoea kezelésére, amely aztán pusztítást okoz. Végül az ipar néha lúgos manganátokat cserél át permanganátokra, amelyek szintén szerves anyagok erős fehérítői. Használata terjed a növényi szivacsok, valamint a papírpép kezelésében. A vízfertőtlenítés során kálium- és kalcium-permanganátokat is használnak.
A mangano- vagy a mangano- előtagokat szervetlen és szerves kémia során használják a mangán jelenlétének jelzésére a kémiai szerkezetben. És néha utólag igazolható a manganokalcit vagy mangán-karbonát, a manganosztibit vagy vas-antimonát és mangán, a természetes manganowolframit vagy volframát, a természetes manganolit vagy szilikát-mangán, a manganopektolit vagy a pektolit mangán-anion változó tartalmú kalcium, mangán a mangán-oxid és az ammónia ... vannak azonban nevei, amelyek gyakran fennállhat fonetikus okokból, manganagraphite vagy természetes hidratált mangán-szilikát, manganapatite vagy természetes foszfát mangán mész (nagyságrendű 6 százalék), „manganamphibole”, amely egy Rhodonite a magas Mn tartalom ....
A mangán 26 ismert mesterséges izotóppal rendelkezik, amelyek tömegszáma 44 és 69 között mozog, és hét atom izomerrel rendelkezik . Ezen izotópok közül csak egy, az 55 Mn stabil, és az összes természetes mangánt reprezentálja, így a mangán monoizotópos és egyben mononukleikus elem is . Szabványos atomtömege tehát az 55 Mn izotópos tömege : 54,938 045 (5) u .
A mangán a földkéreg harmadik leggyakoribb átmenetifémje a vas és a titán után. A clarke a földkéregben 1000 g és 850 g / tonna között van, a becsült értékek lényegesen magasabbak, 1500 g és 1600 g / tonna között, granitoidokban és alacsonyabbak, 400 g és 500 g / tonna között , magmás kőzetekben. Közepesen bőséges elem.
A mangán szintén megjelenik, különösen hidratált Mn-vegyületekként, amelyek a kvarc, agyag és földpát mikrorészecskéihez kapcsolódnak , az úgynevezett polimetál csomókban a tenger fenekének alján. A gazdaságilag legelőnyösebb csomók részecskemérete átlagosan 8 cm nagyságrendű, és átlagosan 30 tömeg% Mn vegyületet tartalmazhatnak. A szerkezeti víz tömegaránya gyakran azonos vagy nagyobb. Ezek a csomók vasat , nikkelt , kobaltot , rézet , cinket , molibdént , titánt , cériumot is tartalmaznak, esetenként 1,5-50 % -os arányban, de leggyakrabban alacsony szinten. A Csendes-óceán néhány mélységes területe mintegy 120 000 kg / km 2 mangánt támogatna, és a gyakorlatilag összesített mangánérckészletek meghaladhatják a harmincmilliárd tonnát. De a művelet bonyolult a centiméteres szemcseméret és a lerakódások mélysége miatt, és nem jár következményekkel az óceán fenekének biológiai sokféleségére.
A Fe és Mn alapú fém-oxid csomók a mangán-szilikátok elsődleges lerakódásainak eróziójából származnak. Újabban jöhetnek az acél korróziója a hajókon vagy az ember által készített létesítményekben is.
A mangán sok szilikátban megtalálható, a vasionnal helyettesítve, vagy különféle oxidokban. A mangán könnyen oldatba megy, majd kicsapódhat és koncentrálódhat olyan kémiai üledékes kőzetekben, mint a meszes bandával rendelkező oolitércek, a szilícium- vagy dolomitos gangúgú ércek, vagy a már ismertetett polimetál göbök.
A pirolusit MnO 2másodfokú és rodokrozit MnCO 3vagyis a régi kémikusok vagy ásványgyógyász "manganspath" -ja vagy párbeszéde, a rodonit CaMn 4 (Si 5 O 15 ), braunit Mn 7 SiO 12, vagy akár manganit MnO (OH)monoklinikus tű fekete-barna ikrekkel és hausmannit Mn 3 O 4-vela hidrotermális erek és az oolitikus üledékes kőzetek gyakori ásványi anyagok. Acresesis Mn 2 O 3 • H 2 O, a braunit és a hausmannite egyes talajokban gyakori lehet. Az alabandit vagy korábban alabandin egy köbméteres mangán-szulfid MnS.
Vannak hatalmas betétek nem kristályos mangán-oxidok néha kísérő barnakőércre, azok általánosan nevezik wad .
A natív mangánt egy orosz geológus csoport emelte ki mikrométeres skálán 2001-ben, de a tanulmány validálását, igaz, ezek a ritka minták nagyon kényesek, a Nemzetközi Ásványtani Szövetség elutasította . A mangán kémiai vegyületei formájában található számos ásványi anyag a gyakorlatban különösen a vasércekkel, vagy ennek hiányában a jelentős mennyiségű vasat és krómot tartalmazó különféle kőzetekkel társul. A kivételes esetekben, vasas vizet tartalmazhat maximális koncentrációja különböző mangán anionokat 0,5 g / l .
A legelterjedtebb ércek a mangán-oxidok: pirolusit MnO 2 , a régi pszilomelán [(Ba, H 2 O) 2 Mn 5 O 10 ], a kriptomelánok vagy koronadit, hidroxidok vagy oxihidroxidok, amelyek átalakulás során keletkeznek, például vernadit keverékei birnessit ... vagy karbonátok, például rodokrozit (MnCO 3 ). Megtalálhatók „szingenetikus réteges, üledékes vagy hidrotermális-üledékes (különösen detrit közegben, de karbonátos közegben is ) vagy vulkán-üledékes lerakódásokban , amelyek vizes közegben végzett kémiai kicsapódásból származnak , kedvező fizikai-kémiai körülmények között” .
A XIX . Század közepe előtt Franciaországban a kőzetekbe beillesztett ásványi anyagokat, nevezetesen oxidokat, hidroxidokat, oxihidroxidokat, szilikátokat ... a kőzetekbe beillesztett mangánt általános néven általános mangánnak nevezik . A dordogne -i Périgueux és Saint-Martin stb. Bányák az Ancien Régime alatt működtek: a mangánt ott "pierre de Périgueux" -nak hívták. A konzulátus és a birodalom ásványtani részlegei kiemelik különösen Sâone-et-Loire (neves Romanèche bányászati ágazat, Mâcon közelében), Loire, Bas-Rhin ( Dambach ), Sarre (Kreslenich bánya, Wadern kanton) termelő részlegeit. ), Gard ( Saint-Jean de Gardonenque cévennesi bányája ) és Périgord.
A helyreállítás időszaka újraindította a bányászati vizsgálatokat. A mangánt 1817 - től újra kiaknázzák Saint-Martin-de-Fressengeas-ban , majd Milhac de Nontronban 1833-tól 1841-ig és Saint-Pardoux-la-Rivière -ben 1840-től 1912-ig. 1823-tól 1949-ig (a főváros termelésének bezárásának dátuma) a Saint-Prix bányászati termelése Saône-et-Loire-ban) (Franciaország) a geológiai és bányászati kutatási hivatal szerint "csak mintegy 0,875 Mt ércet termelt 50% Mn alatt" . A legtöbb szállás szerény és elszigetelt. Nyereséges és kiaknázható erőforrások találhatók délen, a Pireneusokban, a Corbières- ben, a Montagne Noire-ben és a Közép-hegység északi / északkeleti peremén. Például az ércet ott bányásszák az arige- i Las Cabesses kerületben a második francia mangángyártó (0,195 Mt ércből1890 nál nél 1946), Egy másik helyszínen (több diszpergált keletkező betétek alacsony minőségű lentikuláris mineralizáció eltemetve mezozoikumi rétegek homokkő, Permo - triász és bazális Lias agyagok vannak például bányászott Chaillac a Indre.
Az érc ritkán van jelen nagy erek formájában, kivéve a Saône-et-Loire- i Romanèche- ben, amely a vezető francia termelő volt, 0,435 Mt ércet1823 nál nél 1919. Néhány szerény méretű bánya (tíz) másutt (Pireneusok, Montagne Noire, Corbières, Morvan) működött a XIX . És XX . Század elején , összesen 2000–28 000 t ércet termelve betétenként.
Lényegében minden az érc előállítására használják végén a XX edik században a vasötvözetek a ferromangán vagy ferromangán finomított, és / vagy szilícium-mangán közelítő összetétele Mn 65-68%, Si 16-21%, C 1,5-2%.
A mangán Mn egy szürkés vagy szürke-fehéres szilárd anyag, fényesen szürke-fehér vagy szürkés kemény fém, amely hasonlít a vasra . Az 1,4 Å körüli, gömb alakú sugárú atomok egy központosított köbös retikuláris rendszerű kristályt alkotnak, amelynek hálóparamétere 6,28 Å . Ez egy tiszta fém, amelynek sűrűsége 7,2-7,44 (tiszta), Mohs-keménysége 5-6 ½ nagyságrendű, nagyon törékeny és törékeny. Ez az egyszerű fémváz létezik négy allotropic formában vagy köbös fajták, a leggyakoribb Mn α sűrűség 7,44-ig stabil 742 ° C-on , mielőtt átalakítja Mn β , a klasszikus formában a kisebb sűrűségű 7,29 nyert aluminotermikus, majd Mn γ at 742 ° C és Mn 5 1160 ° C után . A kristálykémiai szerkezetek ezen változásai visszafordíthatók. Az Mn-fém elektrolízissel történő lerakódása lényegében egy 7,18-as minimális sűrűségű Mn- y- fázist hagy maga után, amely szobahőmérsékleten nyugalmi állapotban gyorsan átalakul Mn- a- vá .
A mangán inert atmoszférában kevésbé olvasztható, mint a vas, körülbelül 1246 ° C-on könnyen megolvad, és 2061 ° C-on forr . Az oxidáció vagy az " oxigén támadás " szobahőmérsékleten nagyon lassú. De levegőben melegítve könnyen oxidálódik , megég, az éles oxidáció vagy "égés" eredményeként a mangán-tetraoxid Mn 3 O 4 marad.. A finom mangánpor szobahőmérsékleten spontán meggyullad a levegőben. Tömegesen a levegőben is oxidálódva mangán-dioxidot kap MnO 2-hoz.
A mangán antiferromágneses , csak speciális kezelés után ferromágneses . Az első ionizációs potenciál összege 7,434 V . A fém és leggyakoribb ionjai paramágnesesek . Az elektromos vezetőképesség 4% IACS, vagyis a tiszta rézéhez viszonyítva .
Híg savak, sőt ecetsav is könnyen megtámadják . Ebben az esetben a fém kétértékű Mn 2+ kationokat szabadít fel a reverzibilis elektrokémiai egyensúlyi reakciópotenciáltól függően.
Mn 2++ 2 e - == Mn 0mangán-fém a ε 0 = -1,18 VKoncentrált salétromsavval történő támadás négy ekvivalens kationt vagy MnO 2 -ot szabadít fel. Oldódik savakban, amely hidrogént bocsát ki . Ez csökkenti oxidáló savak, például a kénsav a kén-dioxid .
Az egyszerű mangán fémtest nagyon lassan lebontja a már hideg vizet, hidrogén szabadul fel . 100 ° C-on bontja a vizet . Gyakran nehezen szabályozható körülmények között a finom eloszlású mangánpor a valóságban a kezdő mangán-dioxid felszíni képződése után katalizálja a hidrogén- peroxid vagy a hidrogén- peroxid vizes oldatban történő bomlását .
Az egyszerű mangántestet nem védi egy réteg oxid. Reagál a legtöbb metalloid testtel. Meg kell jegyezni, hogy normál hőmérsékleten a reaktivitás alacsony marad. De a reaktivitás melegítéssel növekszik, és magas hőmérsékleten könnyűvé válik. Például oxigénnel, kénnel, antimonnal, halogén testekkel való kombinációja könnyű. Ezért a mangán eltávolítja a szennyeződéseket a vas kohászatának különböző folyamataiban.
A mangán nitrogénnel körülbelül 1200 ° C-on reagál , így az Mn 5 N 3 mangán-nitrid marad.
A különféle mangán-oxidok szénnel vagy szénnel csökkenthetők elektromos kemencében. De az egyszerű test rengeteg nyomot tartalmaz szénalapú szennyeződéstől. Az aluminotermia , vagyis az alumíniumporral való reakció szintén régi technika, amelyet Louis Troost kémiai órái már leírtak . Így az MnO 2 erősen exoterm redukciójaMn 3 O 4 hiányában lehetővé teszi az egyetlen fém test megszerzését.
3 MnO 2szilárd + 4 Alfémpor → 3 Mnmangán β + 2 Al 2 O 3alumínium-oxid ésCsökkenthetjük a mangán-klorid MnCl 2 -ot isnátrium-fém által. A mész- tégelyben (égetett mésszel körülvett) vagy tűzálló tégelyben fehérre vörösre hevített mangán-karbonát aktív szénnel csökkenthető.
A fém-mangánt iparilag előállíthatjuk Mn (II) -szulfát és bimoláris kénsav oldatából, 4,5 V-os feszültséget alkalmazva körülbelül 35 000 amper árammal. Az MnSO 4 mellett, Elektrolízis a MnCI 2 szintén ismert technika.
A mangánfém finomítása nagyobb tisztaságot igénylő kémiai vagy elektrotechnikai felhasználásokkal történt. A tiszta fém régóta meglehetősen csúfos, néhány% nagyságrendű gyártás tárgya maradt, összehasonlítva az acélipar számára a 30–80 tömegszázalék mangánra alapozott ferromangán ultramentes termelésével . kokszal, Fe és Mn vegyes ásványi anyagokkal töltött kohók. Az utóbbi köztitermékektől eltérően, de a mangánércek szénnel történő redukciójával is előállítva a tüskék csak 30 tömegszázaléknál kevesebb Mn-t tartalmaznak.
A mangánt gyakran vasal ötvözik ( Fe kémiai szimbólummal ), keményebb acélokat ad, különleges mechanikai tulajdonságokkal. A régi acélgyártásban az M konvencióval jelölt mangánt különösen vas és acél ferroötvözetek viszik be az acélba, ami a ferromangánban, a szilikomangánban csökken. A mangán mindenekelőtt addíciós fém, amely növeli az öntöttvas kémiai és mechanikai tulajdonságait. és acélok. Az alacsony Mn-tartalmú, 2 tömegszázalékos nagyságú modern acélokat könnyű megmunkálni magas hőmérsékleten. A vas és a mangán szuperötvözetei legalább 8-15% -ot engednek be, ami jelentősen megnöveli az anyag szakítószilárdságát, keménységét és ellenállását az esetleges erőszakos ütésekkel szemben. A 12 vagy 13 tömeg% mangántartalmú Hadfield-acél stressz alatt, ismételt ütés hatására megkeményedik. A Robert Hadfield által kifejlesztett acél ellenáll a gyakori kopásnak és ütésnek.
A vasötvözetek közül ne feledkezzünk meg a mangán öntöttvasról sem.
Bizonyos Fe Mn ötvözetek, esetleg szilíciummal (Si) és / vagy krómmal (Cr), szuperelasztikus tulajdonságokkal rendelkeznek. Más ötvözetek, mint például a nikkel (Ni 0,52 ) Mn 0,24 gallium (Ga 0,24 ) van ferromágneses alakmemória .
Cr és volfrám (W) esetében megtalálható az ötvözet deformálhatatlanságának garantálása. Így a szerszámok, a váltósín, az ekekarok, a páncéllemezek vagy a nehéz védősisakok ezekre a speciális acélokra épülnek. Vannak még karburáló acélok Cr és bórral (B), ausztenites acélok Cr, Mn és Ni mellett, speciális acélok Mn, Ni molibdén (Mo), Cr, Mn Si ..., például kúszásálló Mn (Ni) acélok ) Mo acélok, nem mágneses Mn Cr (Ni) acélok
Ugyancsak jelen bronz vagy cuproalloys . Gyakran megtalálható alumínium (Al), réz (Cu), cink (Zn) és ón (Sn) színesfémötvözeteiben , ipari felhasználásra. Ide tartozik a tengervízálló mangánréz, amely hajdan a hajógyártásban is elterjedt.
A Cu 84% Mn 12% Ni 4% ötvözetű mangan nagyon alacsony, 0,45 × 10-6 Ωm nagyságrendű elektromos ellenállást mutat, és lineárisan változik nagyon nagy nyomáson. Az Mn bevezetése így kalibrált vagy szabványos elektromos ellenállások, elektromos hőelemek és mágneses eszközök gyártását teszi lehetővé. Így, elektromos nyomásmérők garantálják a nagy pontosságú nyomás mérés mintegy 30 × 10 6 hPa magas hőmérsékleten .
Az ötvözet konstantánból alapuló Cu 55% Ni 44% Mn 1% Zn és Sn, van egy gyakorlatilag változatlan elektromos ellenállása nagyságrendileg 50 × 10 -8 Ωm át 20 ° C-on .
A mangán lehetővé teszi megerősített merevségű alumíniumötvözetek, például ital alakú hengeres dobozok előállítását. Ezek a törésálló ötvözetek az autóiparban is megtalálhatók.
A mangán és a titán ötvözeteit acélöntvényekhez használják. A Ni-t tartalmazó Mn ötvözetek képlékenyek. Vegye figyelembe a szilícium, kobalt, cink, ón, bizmut könnyűötvözeteit is, ahol az Mn javítja a mechanikai tulajdonságokat és a korrózióállóságot.
A 0 fémállapoton kívül a leggyakoribb oxidációs állapotok +2, +3, +4, +6 és +7, bár a +1 és +7 közötti összes állapotot -1 és -3 mellett észleljük.
A mangánban található vegyületek közül sok színes. A 2–7. Oxidációs állapot magában foglalja az Mn II Cl 2 mangán-dikloridotrózsaszínű, trifluorid Mn III F 3vörös, kicsapódott dioxid Mn IV O 2barna, manganition Mn V O 4 3-kék, a manganátion Mn VI O 4 2-zöld és végül az Mn VII O 4 permanganátion -lila. Az oxidok, különösen az alacsonyabbak oldhatósága meglehetősen hasonló az Mn, Cr és Fe elemekre. Nem véletlen, hogy a geokémikus gyakran találkozik a vas és a mangán elemekkel.
A mangán oxidjai és lehetséges oxanionjai annál savasabbak és oxidálóbbak, mivel magas az oxidációs állapotuk. Mivel savas közegben még jobban oxidálódnak, oxidációs fokaik növekedésével könnyebben előállíthatók bázikus közegben.
A vegyérték-állapotú 0 képviseli az egységes fémtest Mn és karbonil-vegyületek, vagy akár szinguláris koordinációs komplexek, mint például a K 6 [Mn (CN) 6 ]. 2 NH 3 nyilvánvalóan instabil és nagyon redukáló.
Ritka, az egyértékű kation Mn + csak komplex formában stabilizálódik szilárd állapotban.
Az Mn 2+ kationnagyon halvány rózsaszínű, nem túl savas, redukáló tulajdonságok nélkül, vizes oldatban nehezen oxidálható, és gyakran versenyez az Mg 2+ -valbiológiai rendszerekben. A lúgok , például a kálium-hidroxid vagy a kálium-karbonát vizes oldatának hatása lehetővé teszi a mangán-hidroxid csapadékának előállítását, ezt az alaptestet a levegő vagy a gyengéd kalcinálás útján mangán-oxid, egy másik bázikus test képezi.
Mn 2+aq + 2 OH -erős bázisok hidroxil-ionja → 2 Mn (OH) 2kocsonyás csapadék először rózsaszínű, majd barna MnO levegőbenAz akció alkáli szulfidok, például Na 2 Svagy K 2 S semleges folyadékokban rózsaszínű fehér szulfidok csapadékát hagyja maga után.
Vízmentes mangán sók , gyakran elő, olymódon, általában fehér, míg a megfelelő hidratált sók, amely magában foglalja a kristályvíz, rózsaszín. A hasonlóság gyakran nyilvánvaló a kétértékű Fe 2+ ionokkal, Co 2+, 2+ sem, Cu 2+és Zn 2+. Említsük meg ezeket az összetett anionokat az MnPO 4 2- foszfát anionnal, oxalát Mn (C 2 O 4 ) 2 2-, Mn tartarát (C 4 H 2 O 6 ) 2 2-, EDTA Mn (EDTA) 2 2-, cianid Mn (CN) 3 -vagy Mn (CN) 6 4-barna-zöld színű ... Mn 2+ koordinációs komplexek gyakran kiindulási pontok az Mn (I) és az Mn (II) komplexeinek előállításához, cinkkel történő redukcióval és levegőben történő oxidációval.
Az Mn 3+ kationvörös és instabil. Ez a gyenge oxidálószer, de elég erős ahhoz, hogy oxigént bocsásson ki a vízből, savas közegben könnyen diszmutálódik Mn 2+ -ba és MnO 2, vízben Mn 3 O 4-re hidrolizál.
Mn 3+aq + e - == Mn 2+aq, ahol ε 0 = 1,51 VHa az elektróda reakcióját savas vizes közegben hajtjuk végre, akkor sem
MnO 2szilárd + H 3 O +hidronium anion + e - == Mn 3+aq + H 2 Ovíz, amelynek ε 0 = 0,95 VAz eredmények megerősítik az Mn 3+ kémia hiányát vizes oldatban.
2 Mn 3+aq + 2 H20== Mn 2+aq + MnO 2+ 4 H 3 O +ahol Δε 0 = 0,56 VMegjegyezzük, hogy a mangán III oxidációs állapota szilárd állapotban stabil. Tehát lúgos vagy bázikus közegben a mangán-dihidroxid oxidációja a régi mangán-oxidot adja Mn 2 O 3, mind alap, mind stabil.
Mn (OH) 2aq + ½ O 2oxigéngáz → Mn 2 O 3szilárd + 2 H20Az Mn 3+ kationcsak komplexek állapotában létezik stabil formában. Így az Mn (PO 4 ) 2 3- komplex anionibolya, Mn (CN) 6 3-piros, MnF 5 2-sötétvörös, Mn (C 2 O 4 ) 2 3-sötétvörös, [MnCl 4 ] -... vagy acetilacetonnal Mn (C 5 H 8 O 2 ) 3. Az Mn 3+ komplex-dioxalát Mn (C 2 O 4 ) 2 3-hőn instabil, 60 ° C körül bomlik, ezért az oxalát-permanganátokkal történő meghatározásokat forrón kell elvégezni.
Az Mn 4+ kationsavas oldatban nem létezik, ez egy erős sav, amelyet MnO 2 képvisel, amfoter oxid, stabil, nem sztöchiometrikus vegyület, leggyakrabban oxigénhiányos, barna-fekete vagy sötétbarna por formájában megfigyelhető. Adjuk meg az alapvető elektrokémiai reakciókat, először a savas közegben található erős oxidálószert (1), majd a bázikus oldatban található potenciális redukálószert (2).
MnO 2szilárd + 4 H 3 O +hidronium anion + 2 e - == Mn 2+aq + 6 H 2 Ovíz ε 0 = 1,23 V (1) MnO 2szilárd + 2 H20+ 2 e - == Mn (OH) 2aq + 2 OH -hidroxil-anion ε 0 = - 0,5 V (2)A négyértékű kationt tehát főleg komplex, sárga ionok képviselik, mint például az Mn (CN) 8 4-vagy MnF 6 2-, sötétvörös, mint az MnCl 6 2-.
A kék manganition Mn V O 4 3-ritka, csak erős alapkörnyezetben létezik, például olvadt szódában. Egy kevésbé alap közegben aránytalanul arányos MnO 4 2-és az elkerülhetetlen MnO 2. Ezt a kationt a német vagy az angolszász kémia mint hipomanganát hatása is minősíti .
A zöld manganátion Mn VI O 4 2-vizes oldatban szinte nincs, csak nagyon lúgos közegben jelenik meg. Vegye figyelembe, hogy a trioxid MnO 3nem létezik szabad állapotban. Ez diszproporcionálódik könnyen kevésbé lúgos közegben a permanganát-ion MnO 4 -és az elkerülhetetlen MnO 2. Például enyhén savas vízzel megolvasztott bázikus tömeg felvételével (hígítás és savasítás):
3 MnO 4 2-+ 4 H 3 O +vizes hidronium-anion → 2 MnO 4 -aq permanganát ibolya + MnO 2barna-fekete csapadék + 6 H 2 Ovíz Δε 0 ~ 1,7 VKálium-manganát K 2 MnO 4 nyerhetőa mangán-dioxid kálium-nitrát és kálium-hidroxid keverékével történő melegítésével. Világoszöld szilárd anyag, vízben oldódik, de csak bázikus közegben stabil. Manganátokon erősen hasonlít kromát és ferrát (a) , de egy közbenső stabilitás, ferrát a legkevésbé stabilizálódott.
A +7 vagy VII állapotú mangánvegyületek erős oxidálószerek, nagyon savasak, például a kálium-permanganát KMnO 4, amely lassan oxidálja a vizet oxigénné, vagy dimangán-heptoxid Mn 2 O 7 , a kálium-permanganát és a kénes oleum folyékony terméke, nagyon instabil, látványos oxidáló tulajdonságai.
Az permanganát- ion MnO 4 -sötét, intenzív és jelző ibolyaszínű, a vegyészek számára jól ismert. Sói, oxidáló szerei oldhatóak, ami megmagyarázza az analitikai és az előkészítő kémia iránti érdeklődést, különös tekintettel a manganimetriás "friss oldatokkal". A permangánsav HMnO 4, amelyet Mitscherlich fedezett fel, az ismert legerősebb savak közé tartozik. Elég a kálium-permanganátot 240 ° C körüli hőmérsékletre melegíteni , hogy oxigéngáz felszabadulásával bomlik, mangán-dioxidot és kálium-oxidot hagyva hátra .
A sok mangán-kation, amely számos oxidációs-redukciós reakcióra képes és komplexek állapotában stabilizálódik, reagál a szulfid- anionnal . A két legstabilabb kation, amelyet a vegyészek előnyben részesítenek a kísérletekhez vagy az analitikai módszerekhez, az Mn 2+és MnO 4 -. Az MnO 2 párok savas közegében a normál potenciálokszilárd / MnO 4 -és Mn 2+vizes / MnO 4 -rendre 1,69 V és 1,50 V nagyságrendűek .
MnO 4 -aq + 8 H 3 O ++ 5. - == Mn 2+aq + 12 H 2 Oahol ε 0 = 1,51 VSpecifikus reakciók az Mn 2+ mangán kationok azonosításáraoxidációik triviálisan maradnak akár perszulfátok révén (ezüstion Ag + jelenlétében)katalizátorként, amelyek lehetővé teszik az oxidációt a IV vagy MnO 2 állapoton túl) vagy PbO 2 ólom-dioxid forró hatásávalközegben tömény salétromsavat , azaz a Crum reakciót .
Itt vannak a leírt azonosítási reakciók:
2 Mn 2+vizes + 5 S 2 O 8 2-aq perszulfát + 24 H 2 Ovíz → 2 MnO 4 -aq permanganát ibolya + 10 SO 4 2-szulfát vizes oldata + 16 H 3 O + ; 2 Mn 2+aq + 5 PbO 2szilárd fekete + 4 H 3 O +→ 2 MnO 4 -aq permanganát lila + 5 Pb 2+aq + 6 H 2 OvízEzzel szemben a permanganát-kation savas redukálószerekkel (Fe (II), hidrogén-peroxid , hidrogén-szulfid-gáz , forró klorid- anionok , bromid , jodid , forró tartarát stb.) Savas vizes közegben mangán-kationká redukálható . De semleges vagy bázikus vizes közegben oxidálhat számos szerves anyagot is, például formiát- aniont anion- karbonátként , forró etanolt- aldehiddé vagy acetáttá ...
Az oxidáló lúgos olvadás bármely tűzálló tégelyben, például porcelánban, bármely mangánvegyületből, egy rész nátrium-nitráttal és négy rész nátrium-karbonáttal a mangánvegyület egy részénél, lehűlés után „zöld színűvé” válik a maradék keverék, jelezve a manganát-anion vagy az alkáli-manganát jelenlétét. Régi ellenőrzési technika az üvegárukban.
MnSO 4Mn-szulfát például a + 2 Na 2 CO 3szóda az Ősöktől + 2 Na 2 NO 3nátrium-nitrát → Na 2 MnO 4nátrium-manganátot zöld + Na 2 SO 4nátrium-szulfát + 2 NaNO 2nátrium-nitrit + 2 CO 2felszabaduló szén-dioxidKorábban a vegyészhallgatók a laboratóriumban egyszerűsítették, enyhén öntözve vagy mangánion-oldatokkal impregnált nátrium-karbonát-por melegítésével, oxidáló lángba állított fáklyával. Kis mennyiségű vízben oldódó nátrium-manganátot kaptak, ami feltűnően zölddé tette. Detektálásához, a cementált vasaló, létezését mangán, egy tömeges tartalma legfeljebb 1/10000 e , a vegyész Boussingault alkalmazott kvalitatív kimutatására technikát által kifejlesztett német kollégája Heinrich Rose , ő melegítjük a kapott sókat oldásával teljes ezeknek vasanyagok salétromsavval HNO 3és ólom-oxid chip PbO 2, intenzív lila permanganát színkép kialakulásának megfigyelésére.
Itt vannak a fő mangánvegyületek:
A mangán az oxidáló lángba helyezett bórax gyöngyöket lilára színezi . A kvantitatív elemzés során a mangánion ammónium és mangán NH 4 Mn II PO 4 vegyes foszfátja formájában válik ki .az ammónium-klorid NH 4 Cl keverékének köszönhetően, És ammónium-foszfát NH 4 PO 4a ammóniát . A csapadék kalcinálása lehetővé teszi az Mn (PO 4 ) 2 mangán-difoszfát előállítását, amely hideg lemérésével lehetővé teszi a kezdeti minta mangántartalmának meghatározását.
A mintákat tartalmazó mangán, általában formájában szilárd ásványi anyag, oldott sók vizes közegben, különböző részecskék vegyületek vagy kolloidok , egyszerűen lehet tanulmányozni abszorpciós spektrometriával vagy atomemissziós spektrometriával.
A részecskék és a kolloidok savas közegben történő oldása, majd ammónium-perszulfáttal történő kezelés , oldható permanganát-ionok előállítása érdekében szokásos módszer. A látható és az ultraibolya tartományon belüli bizonyos erős abszorpciókon alapuló kolorimetriás vagy spektrofotometriás elemzés kalibrációval lehetővé teszi a vizsgálatot. Néha szükség van kicsapással vagy koagulálással történő oldódás oldhatatlan mangánvegyület formájában, majd szűrés. A tömegspektrometria , az aktivációs analízis neutron- vagy röntgenfluoreszcenciája szintén gyakorlati technika, amely tájékoztat a teljes Mn-tartalomról, de nem nyújt pontos ismeretet az oxidáció állapotáról.
Más kifinomult, néha elektrokémiai analitikai technikákra van szükség, gyakran összekapcsolva vagy triádban, és alkalmazkodva a minták típusához. A kémiai elemzés egy ősi módszer, amely megkülönbözteti a különböző ionok vegyértékeit. A mangán globálisan az ammónium-szulfid csoportjába tartozik, meglehetősen duzzadt, amelynek gyűjtőreagense (NH 4 ) 2 Sammónia jelenlétében. Pontosan a mangánnak van helye a cink alcsoportban, amelynek kationjai az előző reakció-gyűjtő keverék hatására kicsapódnak, olyan csapadékokkal, amelyek azonban a reagens feleslegében oldódnak.
Más ionok, például vas jelenléte zavarhatja a kémiai módszereket, például a formaldoxim-módszert.
A mangántermelés csaknem 90% -át vas- és színesötvözetek előállítására fordítják . Megtalálható, ismét főleg acélokban. A mangánt bizonyos mechanikai tulajdonságok átadására használják. Egy mangánacél például akár 14% -ot is tartalmazhat. Nagy a korrózióval szembeni ellenállása és nem mágneses . Ezt a fajta acélt rácsokhoz és börtönajtókhoz is használják (a reszelés megkeményíti az ötvözetet). Különböző vastagságú mangán acéllemezeket, amelyek korábban a katonák nehéz sisakjában voltak, például a francia 1951-es vagy az 1978-as modellben vagy a páncélban, vagy még ma az építőmunkások védősisakjában, általában a fúrásgátló biztonsági bútorokhoz használják. érzékeny részek védelme.
A mangánport hegesztésre használják, például ív esetén a bevonatos elektróddal magas hőmérsékleten.
Az egységes szervezet által használt különös vagy jelenlegi ipari kohászati produkciókban, mint a kemény és ellenálló acélok, például az acél , a sínek , és különösen a kapcsolók , szerszámok, csapágyak, biztonsági bútorok, ekevasak. ... Szerszámacélok alapulnak Cr-n, Mn-n (esetleg Si), vagy akár Cr, V, Mn és Si-vel rendelkező fejlett acéloknál.
A mangánacélok javulnak nikkel hozzáadásával alacsony hőmérsékleten történő felhasználáshoz. Különleges 0,3% szén-dioxid mangánacélokat használnak hidegen alakításhoz. Öntenek acélt is, például ausztenites mangánacélt. A szén-mangánacélok alkalmasak a felület keményítésére. A mangán-krómot vagy a mangán-bórt tartalmazó acélok tokkemény acélok. A bór és a mangán szénacél tipikus csavaracél, míg a láncoknál a mangán és a nikkel acél előnyben részesítendő. A közepes széntartalmú Mn és Mo acélokat könnyű és erős szerkezetek, például a Reynolds 531 versenykerékpár-vázak gyártásához használják . Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású Mn, Cr típusú stabilizáló acélokat rozsdamentes acélból készült rudak, például fúrólapok rudainak gyártásához használják.
Megtalálható könnyű , gyakran krómot tartalmazó alumíniumötvözetekben és a különféle mangán bronzokban is , amelyek ragyogásra késztetik a hajócsavarokat. Az alumíniumban nehezen oldódó mangán növeli az alumíniumötvözetek ellenállását és az ötvözet acélokkal szembeni súrlódási tulajdonságait ( tribológiáját ). A mangán hozzáadása - 5–15% -os arányban - növeli a korrózióval szembeni ellenállást , például azoknál a légcsavaroknál , kormányoknál, amelyeknek ellen kell állniuk a tengervíznek.
Mangán-dioxid Az MnO 2 a vas és az acél oxidáló és kéntelenítő ágense. Ez lehetővé teszi a csiszolás acélok, például puska hordó, csövek és tüzérségi. A mangán-dioxid más oxidokkal szintereléssel kombinálva lehetővé teszi kerámiamágnesek előállítását. Hegesztésekhez használják. Néha vas eltávolítására használják .
Ez a történelmi depolarizáló szer a Leclanché halom , vagy ma a só halom . Ennek a cellának a központi (pozitív) elektródáját mangán-dioxid (MnO 2 ) vagy sokkal kifinomultabb réteges elektrokémiai anyagok bélelik (de a nem szakember számára meglehetősen hasonlóak), amelyek az elektrokémiai tárolás és szabályozás szerepét töltik be. A mangán (II) -klorid elektrolit a cellákban és az elemekben.
A mangán kémia alapanyagként dioxidot használ. Alkalmazható permanganátok oxidatív lúgos fúzióval történő előállítására, széles körben alkalmazzák szerves kémia és az urán műszaki előállítása során, mint oxidálószer. A kémia katalizátora. A kálium-klorát bomlásakor az ókori oxigénkészítményekben alkalmazott katalitikus hatását több köztes vegyület magyarázza. Ez egy szárazabb a festékek , lakkok és nyomtatás tinta . A mangán-acetát marószer a textíliákban. A mangán (II) -klorid lenmagolajban szárítószer. A kálium-permanganát a szerves kémia számos reakciójában oxidálószer.
A mangán-dioxid az ásványi üveg színes pigmentje is, kerámia mázakban , például cserépben, porcelánban és zománcokban. Az üvegiparban a mangán-dioxid hozzáadása lehetővé teszi a poharak alacsony dózisban , az ibolya vagy ametiszt, barna vagy fekete színezékek nagyobb dózisban történő fehérítését . A szín az elkészítés módjától és az üveg összetételétől függ. Az üveg árnyalata a fémionoknak és a kolloid halmazállapotban diszpergált fémeknek köszönhető . Ne feledje, hogy az ametiszt sajátos ibolya színe, a színezett kvarc változata a mangánvegyületek finom nyomainak vagy részecskéinek is köszönhető.
Szabad szemmel azonban fekete pigment. A kerámia vagy más előregyártott kövek és födémek sötétbarna vagy fekete színe a mangán-dioxid hozzáadásával magyarázható általában más fémoxidokkal, például vas (II) és króm oxidjaival kombinálva . A téglagyárak tehát a mangán-dioxid fő fogyasztói. Bizonyos téglatípusokat szintén mangán-dioxiddal színeznek, valamint a csempéket fekete színűvé téve őket.
A mangán-szulfát család a mangán fém ipari elektrolízisének egyik alapanyaga. Az anilinipar ezen korábbi melléktermékét, a festék- és szövetpigmentet vörös szemüvegek és ásványi lakkok előállítására is használják. A mangán-szilikát muskátli vörös pigment üvegek és ásványi lakkok színezéséhez. A mangán-karbonát fehér festék pigment. A mangán pigmentvegyületek a képzőművészeti anyagok között találhatók: a mangánkéket és az ibolyát különösen a festés során használják .
A mangán (II) -klorid fertőtlenítőszer, csakúgy, mint a kálium-permanganát. A mangán-karbonátot alacsony dózisokban használják biokatalitikus gyógyszerként.
A dekakarbonil-dimangán detonálást gátló benzin-adalékanyag. A makromolekuláris kémia területén is alkalmazzák.
A mangán nagyon fontos nyomelem a növényvilágban, különösen műtrágyákban többé-kevésbé oldható sók formájában van jelen, amelyek felhasználhatók zöldségfélék és citrusfélék termesztésében . A mangánhiány kompenzálásához a talajba műtrágyák mellett adnak pl. Mangán-szulfátot (MnSO 4 ) vagy mangán-acetátot Mn (CH 3 COO) 2., hacsak nem tartalmaznak peszticid-keverékeket (mangán-alapú fungicidek). A mangán-szulfát szintén gombaölő és takarmány-adalékanyag.
Az élővilágban a mangán a vaséhoz hasonló szerepet játszik. Néha a vas után a növényi kultúrák második mikroelemének tekintik .
KultúrákA mangán a talajokban tipikus nyomelem. Leggyakrabban 4 és 8 közötti talaj pH-értékére érhető el. A talajokban oldhatatlan oxidok formájában is jelen van, amelyek főleg a baktériumok bázikus hatásával képződnek lúgos közegben. A mezőgazdasági talajok és az ott termő különféle növények Mn-tartalma meglehetősen változó.
A növények rosszul asszimilálódnak, de bizonyos körülmények között a lombozat útján is asszimilálhatók. Ez egy nyomelem, amely zavarja a talaj mikrobiotáját, és részt vesz az enzimek aktiválásában, a vas kapcsán (például a klorofill szintézis folyamatában). ). Az Mn hiánya (például a búzában) a virágporszemek méretének, számának és termékenységének csökkenését idézheti elő.
A művelt talajok mangánhiánya nem ritka. Gyakran multifaktoriális eredetű, és súlyos meszezéssel súlyosbíthatja (mint egyes szerves anyagokban gazdag, de az 1980-as években savas savú breton talajokon : a mangán általában szerves vegyületekben komplex , de ezek a vegyületek oldhatatlanná válnak, ha a pH csökken. különösen a disszeminált jelenléte mésztej . a asszimilálható mangán, csapdába, nem, akkor többé rendelkezésre elég, hogy fedezze a követelményeknek a intenzív kultúrák. mérsékelt hatást.
A növények mangánt exportálnak, rendszeresen kb. 400–500 g Mn / hektárra van szükségük . A intenzív mezőgazdaság , a permetezés a vizes oldatban 0,5 vagy 1,5 tömeg% mangán-szulfát lehet szükség, vagy előre a mérsékelt eloszlását Thomas salak 2 vagy 4 tömeg% Mn (az utóbbi választás esetén az alkalizáló vagy a salak lúgos hatása kevéssé vagy lassan mobilizálhatóvá teszi a mangánt). A produktivista mezőgazdaságban a háborúk közötti évek óta ajánlás érkezett a mangán-oxidok, -kloridok és -karbonátok használatára a műtrágyák növények általi asszimilációjának elősegítésére.
Ezzel szemben bizonyos küszöbértékeken túl (amelyek a fajtól vagy fajtáktól és a talaj pH-jától is függenek) a mangán toxikus hatást mutat a növényekre. Ezek a küszöbértékek bizonyos természetes mangántalajokon (vagy ipari pusztákon) érhetők el.
TenyésztésA mangán az állatok élő szövetében található enzimek ( karboxiláz típusú , peptidázok vagy foszfatázok ) aktivátora vagy kofaktora . Döntő szerepet játszik a csontváz kialakulásában , valamint a reproduktív rendszer fejlődésében és működésében . Különösen elengedhetetlen az agyalapi mirigy elülső lebenyének szintjén , amely lehetővé teszi a nemi hormonok termelésének stimulálását .
Abban az esetben, szarvasmarha , a hiány magában retardált növekedés és ivarérettség a borjak és üszők , valamint szaporodási rendellenességek felnőtteknél. Az alacsony hiány gyakran merevséget okoz a felnőtt szarvasmarhák járásában, gyakran a jobb csülök szintjén, és különösen a tehenek esetében a tejtermelés jelentős csökkenése. A fiatal szarvasmarháknak napi 60 mg szárazanyag-kilogrammonkénti szükségük van, a felnőtt szarvasmarhák esetében a szükséglet felére csökken.
A baromfi esetében vannak specifikus csontosodási betegségek, ha az ételtartalom túl alacsony az Mn-ben, a foszfor és a kalcium fenntartása az étrendben különféle tüneteket magyaráz, ami a lábszárak perózisát vagy deformációját okozza . A csibék napi 55 mg szárazanyag-kilogrammot igényelnek, míg a tyúkok csak 35 mg-ot igényelnek .
A sertések étrendjének napi 40 mg szárazanyag-kilogrammonként kell rendelkezésre állnia . A hiány a hosszú csontok tipikus növekedési rendellenességeivel és az elülső lábak jellegzetes deformációjával jár. A kocák szaporodása zavart, gyakran rendszertelen hő és abortusz áldozatai.
Kis adagokban a mangán elismert bioelem a növényi és állati világban. Ez a nyomelem napi 1 milligramm nagyságrendű dózisban ( egy felnőtt férfi esetében legfeljebb 5 mg / nap ) elengedhetetlen a test enzimjeihez. De a mangánszármazékok toxicitása nyilvánvaló nagy dózisok esetén. Napi 10 mg- tól kezdve a mangán halálos neurotoxikus hatású. A mangánport ipari környezetben kell ellenőrizni, az Mn elem tartalmának engedélyezett határértéke kevesebb, mint 5 mg / m 3 . Valóban, feleslegben felszívódva, az anyagcsere és az idegrendszer súlyos rendellenességeit, úgynevezett mangán őrületeket , a görcsök és a bágyadtságok egymásutánját idézik elő, ami a Parkinson-kórhoz hasonló módon, de hallucinációs pszichózisokkal együtt bénuláshoz vezet. végső szakasz. Az ezen elem által okozott összes kórképet manganizmusnak nevezzük .
A mangán nyomelem (szükséges az emberek életben maradásához); a mangán hiánya ( egy átlagos felnőttnél kevesebb, mint 2-3 mg / nap ) állatmodellben mindkét nemnél reproduktív rendellenességekhez , a csont fejlődési rendellenességeihez , a depigmentációhoz , az ataxiához és a központi idegrendszer károsodásához vezetett.
A mangán számos enzim (glikozil-transzferáz, piruvát-karboxiláz, GTP-oxaloacetát-karboxiláz, izocitrát-dehidrogenáz, alma-dehidrogenáz, arginin-szintetáz, glutamin-szintetáz) kofaktora , amelyek részt vesznek a különböző anyagcsere-folyamatokban. Különösen a szénhidrátok anyagcseréjében és a mukopoliszacharidok szintézisében van jelen . Ugyancsak nélkülözhetetlen fém az enzimek ( Mn-SOD ) szintéziséhez, amelyek részt vesznek az oxidatív stressz elleni harcban, és amelyek megakadályozzák a szabad gyökök által okozott károkat . Részt vesz az E szintézisében és a B1 ( tiamin ) hatékonyságában is . Ez a molekuláris oxigénaktivátor szerepet játszik a metalloproteinek, például a szuperoxid-diszmutáz működésében . Számos olyan magnéziumot használó enzimrendszer működhet mangánnal, de módosított enzimjellemzőkkel (Km, Vmax). Néha más enzimekben is helyettesítheti a cinket.
Egészséges humán felnőttekben a bevitt Mn 3-5% -a felszívódik a bolusnak a belekben való áthaladása során, és átjut a vérbe . Amit a normális anyagcsere nem használ fel, azután a máj gyorsan megszünteti, amely kiválasztja az epével, és visszatér a belekbe, ahonnan az ürüléken keresztül kiürítik . Egy másik, vizes úton oldott rész a vizeletben található .
A napi néhány mg-ot meghaladó lenyelés ellenére - az állatmodell és a foglalkozásgyógyászat adatai szerint - neurotoxikussá válik, esetleg súlyos és visszafordíthatatlan idegrendszeri és neuromotoros rendellenességeket vált ki . 1837 óta rendszeresen jelentenek egyedi vagy sorozatos mérgezéses eseteket . Egy kanadai tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy ivóvízben zavarhatja a gyermekek kognitív teljesítményét és intellektuális fejlődését. Az általa kiváltott neurodegeneratív rendellenességek visszafordíthatatlanok ( idiopátiás Parkinson-kórra utalnak . Takser és mtsai (2003) szerint: "Bár fennáll annak a veszélye, hogy a terhesség alatt a magzat felhalmozódik a magzatban , kevés információ áll rendelkezésre. szintű környezeti expozíció az emberben” , de a rendelkezésre álló adatok »azt sugallják, hogy a környezeti expozíció Mn méhen belüli befolyásolhatja a kialakuló pszichomotoros fejlődés« az újszülöttekre.
a biztonsági határértéket meghatározott területen Franciaországban a korábbi AFSSA , most rendezi -től 4.2, hogy 10 mg per nap, az utolsó lény nyilvánvalóan a biztonsági határértéket .
a inhalációs aeroszolok a mangán-dioxidot is veszélyes a pulmonáris traktus, beleértve a hegesztők .
Abban az esetben, ha a foglalkozási vagy környezeti expozíciót , és még mielőtt a megjelenése akut vagy krónikus mérgezés klinikai megnyilvánulásai, com A neurológiai , neuropszichológiai és neurofiziológiai magatartás a mangán neurotoxicitásának korai jeleit tárhatja fel . Kiemelik a motoros funkciók lassulását, fokozott remegéssel, a neuromuszkuláris válasz csökkent sebességével, a szaglóérzékek és memória lehetséges hiányával, intellektuális deficitekkel és hangulatváltozásokkal. Mergler és Baldwin kutatók szerint míg számos tanulmány dózis-válasz összefüggést sugallt, mások nem találtak egyértelmű összefüggést a becslések szerint meghatározott mangánnak való kitettség és annak lehetséges felvétele között, amelyet a neurológiai vizsgálatok eredményei külsőleg észlelnek, majd konkrétan mérnek. a vér, a vizelet vagy a haj különböző szintjei, amelyek ólommérgezéssel összefüggésben ólommá válhatnak egy régebbi impregnálással, különösen a veszélyeztetett területek közelében élő gyermekeknél, különösen a bányászati vagy ipari területeken). A trikarbonil-metil-ciklopentadienil-mangán, amely korábban az üzemanyagok ólmához kapcsolódott, és a benzinben még mindig oktánként használták, de toxicitása miatt alacsonyabb dózisban, fungicidként is használták, kitettség forrása lehet, amelyet Mergler & Baldwin szerint számolni kell (ez csökkenését az Egyesült Államokban, de mivel a szegény országokban nőtt a használata).
A mangán toxicitás hátterében álló biokémiai mechanizmusokat kezdik jobban megérteni. Ismert, hogy vannak egyéni érzékenységek, legalábbis részben a genetikai eredetből , és hogy a toxikus folyamat magában foglalja a dopamin automatikus oxidációját és szabad gyökök képződését, amelyek később idegi károsodást váltanak ki. A mangán emellett endokrin rendellenességet is okozhat , mert a foglalkozásgyógyászatban elvégzett elemzések azt mutatják, hogy az ipari környezetben a mangán-oxidoknak való alacsony expozíció elegendő ahhoz, hogy megváltoztassa a szérum prolaktin eloszlását , ami szintén magasabb arányban fordul elő ki vannak téve a kiegyenlített munkavállalóknak az összehasonlított kontrollokhoz képest, és ezek a kórosan magas értékek idővel ezekben a munkavállalókban is fennmaradnak. Egyéb biokémiai markereket értékeltünk, és alacsony vizelet-dózissal (0,4 mikrogramm Mn / liter vizelet) következtettük ki a vizelet Mn-jén alapuló dózis-válasz modellt, amelyet az expozíció markerének tekintünk, "ami arra utal, hogy a mangán környezeti expozíciója hozzájárulhat a rendellenesen magas szérum prolaktinszint az általános populációban " .
Míg a Parkinson-kór erőteljesen előrehalad (az Egyesült Államokban évente 500 000–1,5 millió eset fordul elő), az orvosoknak jobban figyelembe kell venniük a mangánnak való kitettséget a differenciáldiagnózis felállításakor . A munkahelyi orvos a priori segíthet korlátozni ennek a fémnek való kitettséget, és ezáltal a munkahelyi egészségre gyakorolt káros hatásait .
A mangán 29 radioaktív izotóppal rendelkezik. 44 Mn és 67 Mn között mozognak . Úgy tűnik, szinte hiányoznak a természetükből (kimutathatatlan háttérzaj), de biokoncentrálódhatnak és biológiailag felhalmozódhatnak például a vízi bryophyták ( Fontinalis , Cinclidotus és Platyhypnidium) , a Beaugelin szerint 15 000-25 000 (a friss tömeghez viszonyítva) koncentrációs tényezővel. Seiller, 1994, idézi az IRSN, 2001) növekszik a nukleáris létesítményekből származó radioaktív folyadékkibocsátások hatásának zónájában .
A legfontosabb radioizotópok (kibocsátásokhoz és ipari vagy laboratóriumi alkalmazásokhoz) a következők lennének:
Mindkettőt atomerőművek állítják elő; A nukleáris reaktorok szerkezete stabil n- aktivációs terméke (n reakció, p 54 Fe- n ), amelyet a fémek korrózióját követően a környezetbe visznek, és részecske formájában a reaktor neutronfluxusában. A 2000-es évek elején becslések szerint a rádió-mangán az EdF atomerőmű által folyékony formában felszabaduló teljes gamma-aktivitás (a trícium nélkül) 1-2% -át, azaz körülbelül évi 1 GBq-ot tett ki (Florence et al. Hartmann, 2002) .
A újrafeldolgozó üzemekben , ez „származik fűtőelemeket, mely aktivációs termékek kapcsolódnak, az oxidok formájában. Az üzemanyag-oldási művelet során a mangánt visszahelyezik az oldatba. Az 54 Mn-ban felszabadított aktivitás lényegében folyékony formában van, 1999-ben 12 GBq-t tett ki a La Hagu-i üzemben (Van der Stricht és Janssens, 2001, idézi az IRSN, 2001), és 20 GBq-t 2002-ben a Sellafield-i üzemben (BNFL). , 2003 idézi az IRSN 2001) ” .
Az IRSN szerint „a talaj → növény → tápláléklánc mentén történő átvitelét jellemző rádióökológiai paraméterek meglehetősen jól ismertek (például pisztrángban tanulmányozták, de szűrővel táplálkozó kéthéjakban nem, ugyanakkor érdekesnek tekintik a közeg szennyeződésének biorevelátoraként. ), ellentétben a lombtranszferrel, amelyet erre az elemre alig vizsgáltak ” . Úgy tűnik, nagyon változékonyak a fajtól és talán bizonyos kofaktoroktól függően. A radiotoxikus hatásait radioaktív izotópok Továbbra sem tisztázottak, de IRSN 2001 közzétett egy lapot 54 Mn (β - emitter ). Állatoknál és embereknél feltételezhetjük, hogy zavarják az anyagcserét, mert a mangán alapvető elem (alacsony dózisokban), beleértve a "csontmineralizációt, az energia-anyagcserét, a szintézist és az aktivációt". Enzimek, különösen metalloenzimek (mitokondriális szuperoxid-dismutáz, piruvát) karboxiláz, vese argináz stb.), a sejtek védelme a szabad gyökök ellen stb. (ATSDR, 2000, idézi az IRSN 2001), magasabb a melanin és a máj, a hasnyálmirigy, a vesék és más, mitokondriumokban gazdag szervek szintje . Úgy tűnik, hogy a mangán beépítése főként lenyeléssel, majd a véren keresztüli diffúzióval történik, plazmafehérjékhez ( albumin , transzferrinek ) kötve . ”
Ez a fém meglehetősen gyakori természetes kémiai elem ( a földkéreg 0,1% -át teszi ki ) és mindenütt jelen van a környezetben. Számos kőzetben és üledékben, talajban és vízben van jelen. A talaj eróziója a mangán levegőbe, csapadékba és talajba történő kibocsátásának fő természetes forrása, a tengeri permetezés , az erdőtüzek , a vulkáni por kibocsátása és a növények általi átadás előtt.
Közvetlen antropogén források a bányászati és kohászati iparban bekövetkezett ipari forradalom óta léteznek (bányászat, ásványi feldolgozás, majd mangán, de ötvözetei, acél és vas gyártása is).
További forrás az ipari területekről származó esőkből történő kiszivárgás, ahol kinyerik, finomítják, felhasználják vagy újrahasznosítják (különösen savbánya- elvezetés esetén , és ugyanez vonatkozik az azt tartalmazó nekromasz (állati vagy növényi szövetek, beleértve a leveleket is) kimosására . , trágya ...). Megtalálható az emberi ürülékben és az állatokban is. A WHO szerint "a fosszilis tüzelőanyagok elégetése , és kisebb mértékben az üzemanyagok adalékanyagainak égetéséből származó kibocsátások. Mivel ez az elem nem biológiailag lebontható és nem lebontható emberi időskálán jelentős mennyiségben található meg a szennyvízben és a szennyvíziszapban.
LevegőA levegőben koncentrációja általában nagyon alacsony, és az alacsony emberi aktivitású régiókban (átlagosan körülbelül 0,5–14 ng / m3 levegő) továbbra is jelentősen megnő a vidéki területeken (átlagosan 40 ng / m3), és még inkább a városi területeken (átlagosan 65–166 ng / m3), olykor nagyon magas arányokkal az ipari régiókban (akár 8000 ng / m3) vagy nagyon forgalmas autópályák közelében. Az öntödék közelében a mangánszint eléri a 200-300 ng / m3-t, és meghaladja az 500 ng / m3-t a ferro- és szilikangangán-ipar közelében.
Bizonyos ipari körülmények között (kohászati gyárak, aknák stb.) Illékony vegyületek formájában vagy por formájában lenyelhető.
VízA vízben a mangánszint a földtani kontextustól függően nagyban változik, 10 és 10 000 mikrogramm / liter között (de ritkán 1000 µg / l felett és szinte mindig 200 µg / l alatt). Néhány µg / l koncentráció foltot festhet és ízek, színek és szagok, amelyek túl könnyen érzékelhetők. Gyakran szükség van tisztító kezelésre, amely szilárd formában rögzíti a mangánt. A vizet, amely szokatlanul túlzott koncentrációban tartalmazza a legtöbb természetes eredetű mangán-sót, fekete víznek nevezik. a terepi fizikokémikusok zsargonja.
A vízi környezetben két fő formája az Mn (II) és az Mn (IV), e két forma között mozog, amelyet többé-kevésbé redox abiotikus vagy mikrobiális kontextus vezérel . A vízben a mangán környezeti kémiáját elsősorban a tápközeg pH-ja és redox viszonyai szabályozzák; Mn (II) domináns, ha a pH és a redoxpotenciál alacsony, és a kolloid mangán-oxi-hidroxidok növekvő arányának kedvez 5,5-nél magasabb pH-érték mellett (nem dystrophiás vizekben . Az üledékvíz határában és az üledékben) a mangán kémiai formáját szabályozó kémiai tényezők: a felszín alatti víz oxigéntartalma, az oxigén behatolása az üledékbe, valamint a szerves szén fenotikus mennyisége . Az antropizációs környezetek megváltoztatták ezeket a körülményeket ( savas esővel és óceánnal) savasodás , valamint az eutrofizációra, valamint az üledékek eltömődésére és eutrofizálódására gyakorolt általános hajlam egyre anoxikusabbá ).
Üledékek és talajokAz üledékben a patakokban gyakran megtalálható a maximális 410–6 700 mg / kg száraz tömeg . Ezeket az időnként nagy és túlzott koncentrációkat lokálisan érik el (például 13 400 mg / kg-ig (száraz tömeg) egy városi tó fenekén, amely ipari és lakóövezetekből kifolyik, és a régi salakkupacokból levegőbe kerül. mg / kg (száraz tömeg) az Adriai-tenger északi részének árapályzónájára és üledékeire vonatkozik . A Balti-tengerben az üledék felső részén 3550–8 960 mg / kg (tömeg sec) száraz terhelésről számoltak be; ezek rendellenesen a magas mangánkoncentráció a vas- és acélaktivitásnak és annak ferromangán-származékainak köszönhető, amelyek végül betonokban és folyami terhelésekben jutnak el ehhez a szárazföldi tengerhez, alacsony megújulási képességgel.
A talajban a tartalom már változik a geológiai szubsztrátum változásaitól, illetve a víz és a poros szél által okozott "természetes szennyezettségtől" függően, a "természetes geokémiai háttér" vagy a globális Mn szint 1 és 4000 mg közötti tartományban változhat. kg talaj (száraz tömeg), átlagos értéke 300–600 mg / kg talaj (száraz tömeg). Ugyanezen tartalom esetén a mangán mérgezőbb hatást vált ki a természetesen savas vagy savanyú talajokban.
Az emberi tevékenység által valóban szennyezett talajokban (barnamezős területek, agrokémiai lerakódások stb.) A gombák (újra) koncentrálhatják és a micéliumhálózatukon keresztül oldható formában exportálhatják az élelmezési hálóba , ami nem zárja ki, hogy az élő állatok fogyasztása gombák (pl. meztelen csiga vagy mókus), a befogadó növények általi rögzítés vagy a biomassza végső kifejezése, a nekromaza cseréjében bekövetkező lebomlás .
ÉtelAz emberi táplálékban olykor jelentős nyomokban található meg, főleg búzacsíra és teljes kiőrlésű kenyér , rozs , zabpehely , barna rizs , melasz , dió , mandula és mogyoró , szárított kókuszdió , kakaó vagy étcsokoládé , kagyló , fésűkagyló és osztriga , sok halak, például pisztráng és csuka , főtt lencse vagy quinoa , csicseriborsó , szójabab , ügyvéd , zöldbab , spenót , zöld leveles zöldségek, friss gyümölcsök, például szeder , málna , eper , ananász , olívaolaj , tojássárgája , vagy a fenyőmag , a tea , a juharszirup , a szárított banán , a gesztenye árvíz, gyógynövények és különféle fűszerek, például őrölt gyömbér , kardamom , szegfűszeg , fahéj ...
Ez a fém nyomelem a növények számára (mangánigényük 10 és 50 mg / kg szövet között változik ). Számos vízi szervezet azonban könnyen biokoncentrálódik és biológiailag felhalmozódik ( koncentrációs tényezője 2000-20 000 magasabb tengeri és édesvízi növények esetében, 2500-6300 fitoplankton esetében , 300-5500 tengeri makromalga esetén, 800-830 kagyló között az árapályövezetben , a halak esetében pedig 35 és 930 között.
A XX . Század végén a vízi élőlények ( rákok , puhatestűek , halak ) átlagos mangántartalma körülbelül 10 mg / g (nedves tömeg), de a víz koncentrációja és a bioakkumuláció az élelmiszer-hálóban a hőmérséklet függvényében nő, de csökken a pH és a sótartalom növekedésével
A rendelkezésre álló adatok és tanulmányok szerint
"A toxicitási tesztek nagy részét ionos mangán felhasználásával végezték", és az általános ökotoxicitás továbbra sem ismert. A mangán kolloid , szemcsés , nanorészecskés és komplex formáinak vízi toxicitásáról egyelőre keveset tudni (utóbbi három formát ekvivalens dózisok esetén általában kevésbé mérgezőnek tartják).
Modellezni lehet a mangán viselkedését a környezetben mangánnal 54. De ez a monitorozására és elhelyezkedésére utaló információ semmiképpen sem oldja meg az ökotoxikológiai értékelést, amelyet a következők bonyolítanak:
Mivel a mangán nyomelem, a toxikus hatások két helyzetben jelentkeznek:
Az 1990-es évek elején a fő termelő országok főként az alacsony minőségű ércek, Oroszország és a FÁK korábbi szomszédjai , Kazahsztán és Ukrajna , Kína és India, és mindenekelőtt a kiváló minőségű ércek voltak, Dél-Afrika , Gabon , Brazília , és Ausztráliában . Az évtized elején a mangánérc éves világtermelését 30 millió tonnára becsülték. A legnagyobb exportőrök akkor Gabon, Brazília, Ausztrália és Ukrajna voltak. 1990-ben a legnagyobb importőrök Japán, Kína és Franciaország voltak.
Az 1980-as évektől kezdve a mangángyártók monopolizálták a vasötvözetek piacát, az acélcsoportok által keresett köztes anyagokat az acél és annak műszaki származékainak gyártására. Technológiai transzfer megállapodások jönnek létre az iparosodott országok és az ásványi anyagokat előállító országok között. Annak érdekében, hogy a hosszú távú vezetés, a hatalmas dél-afrikai bányászati csoport, Samancor van összefogásának konzorcium japán csoportok, különösen a Ferralloys körzetek Japán fém & Chemical & Mitsui és Mizuschina & Ferroalloys iparágak Sumitomo..
A ferromangán túlnyomó részét elektromos ívkemencében állítják elő, és egyre kevésbé a nagyolvasztó kemencében alkalmazott legtöbbször régi eljárások szerint .
A 2013. évre vonatkozó termelés (ek) millió tonna mangán-egyenértékben, elosztva a fő bányatermelő országok között, a lehetséges becsült mangántartalékaikkal:
Ország | Bányászati termelés Mn egyenértékben | % világszerte | Becsült tartalékok | |
---|---|---|---|---|
1 | Dél-Afrika | 4,3 Mt | 25,4% | 150 Mt |
2 | Kína | 3 Mt | 17,7% | 44 Mt |
3 | Ausztrália | 2,975 Mt | 17,6% | 97 Mt |
4 | Gabon | 1,967 Mt | 11,6% | 24 Mt |
5. | Brazília | 1,12 Mt | 6,6% | 54 Mt |
6. | India | 0,92 Mt | 5,4% | 49 Mt |
7 | Ghána | 0,533 Mt | 3,2% | - |
8. | Malaysia | 0,43 Mt | 2,5% | - |
9. | Kazahsztán | 0,39 Mt | 2,3% | 5 Mt |
10. | Ukrajna | 0,3 Mt | 1,8% | 140 Mt |
Teljes világ | 16,9 Mt | 100% | 570 Mt |
2015-ben csaknem 46 millió tonna mangánércet bányásztak világszerte, ami 15,3 millió tonna mangánnak felel meg.
Franciaországban az erőforrások 150–160 000 t érc nagyságrendűek lennének . A francia ipar ma főleg Gabonból importálja az érceket , az ország a bányák hiányában szinte nem termel mangánt, de az Eramet cég az egyik első bányászati vállalat az Mn kitermeléséhez.
2014-ben Franciaország a mangán nettó importőre volt, a francia szokások szerint. Az átlagos tonnánkénti importár 220 euró volt.
„16. Fluor, klór, bróm, jód, asztát, mangán, technécium, rénium; 20.1. Fémötvözetek; 20.2. Fémötvözetek (folytatás); 20.3 Fémötvözetek (folytatás) "
( BNF értesítés n o FRBNF37229023 )1 | 2 | 3 | 4 | 5. | 6. | 7 | 8. | 9. | 10. | 11. | 12. | 13. | 14 | 15 | 16. | 17. | 18. | ||||||||||||||||
1 | H | Hé | |||||||||||||||||||||||||||||||
2 | Li | Lenni | B | VS | NEM | O | F | Született | |||||||||||||||||||||||||
3 | N / A | Mg | Al | Igen | P | S | Cl | Ar | |||||||||||||||||||||||||
4 | K | Azt | Sc | Ti | V | Kr. | | Mn | Fe | Co | Vagy | Cu | Zn | Ga | Ge | Ász | Se | Br | Kr | |||||||||||||||
5. | Rb | Sr | Y | Zr | Nb | Mo | Tc | Ru | Rh | Pd | Ag | CD | Ban ben | Sn | Sb | Ön | én | Xe | |||||||||||||||
6. | Cs | Ba | A | Ez | Pr | Nd | Délután | Sm | Volt | Gd | Tuberkulózis | Dy | Ho | Er | Tm | Yb | Olvas | HF | A te | W | Újra | Csont | Ir | Pt | Nál nél | Hg | Tl | Pb | Kettős | Po | Nál nél | Rn | |
7 | Fr | Ra | Ac | Th | Pa | U | Np | Tudott | Am | Cm | Bk | Vö | Is | Fm | Md | Nem | Lr | Rf | Db | Vminek | Bh | Hs | Mt | Ds | Rg | Cn | Nh | Fl | Mc | Lv | Ts | Og | |
8. | 119 | 120 | * | ||||||||||||||||||||||||||||||
* | 121 | 122 | 123. | 124 | 125 | 126. | 127. | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 |
Alkáli fémek |
Lúgos föld |
Lanthanides |
Átmeneti fémek |
Szegény fémek |
fém- loids |
nem fémek |
glória gének |
nemes gázok |
Besorolatlan tételek |
Aktinidák | |||||||||
Szuperaktinidek |