Proprietățile chimice ale manganului. Efectele manganului asupra sănătății. Efectele manganului asupra mediului

Numar atomic

Masă atomică

Electronegativitatea conform lui Pauling

Densitate

7,43 g.cm -3 la 20 ° C

Punct de topire

Punct de fierbere

Raza Vanderwaals

Raza ionică

0,08 nm (+2); 0,046 nm (+7)

Izotopi

Coajă electronică

Energia primei ionizări

Energia de a doua ionizare

Potențial standard

- 1,05 V (Mn 2+/Mn)

Descoperit

Johann Gahn în 1774

asupra

Mangan

Manganul este un element gri-roz, activ chimic. Este un metal dur și este foarte fragil. Este greu de topit, dar se oxidează ușor. Manganul este reactiv când este pur și, sub formă de pulbere, va arde în oxigen, reacționează cu apa (ruginește ca fierul) și se dizolvă în acizi diluați.

Manganul este esențial pentru producția de fier și oțel. În prezent, producția de oțel reprezintă 85% - 90% din cererea totală, cea mai mare parte a cererii totale. Manganul este o componentă cheie a formulărilor de oțel inoxidabil cu costuri reduse și a anumitor aliaje de aluminiu utilizate pe scară largă. Dioxidul de mangan este, de asemenea, utilizat ca catalizator. Manganul este folosit pentru decolorarea sticlei și obținerea sticlei de culoare violet. Permanganatul de potasiu este un oxidant puternic și utilizat ca dezinfectant. Alți compuși care se aplică sunt oxidul de mangan (MnO) și carbonatul de mangan (MnCO3): primul se îndreaptă către îngrășăminte și ceramică, al doilea este materia primă pentru fabricarea altor compuși de mangan.

Mangan în mediu

Manganul este unul dintre cele mai abundente metale din soluri, unde apare sub formă de oxizi și hidroxizi și ciclicează prin diferitele sale stări de oxidare. Manganul apare în principal ca piroluzit (MnO2) și, într-o măsură mai mică, ca rodocrozit (MnCO3). Peste 25 de milioane de tone sunt exploatate în fiecare an, reprezentând 5 milioane de tone de metal, iar rezervele sunt estimate la 3 miliarde de tone de metal. Principalele zone miniere pentru minereurile de mangan sunt Africa de Sud, Rusia, Ucraina, Georgia, Gabon și Australia.
Manganul este un element esențial pentru toate speciile. Unele organisme, cum ar fi diatomeele, moluștele și bureții, acumulează mangan. Peștii pot avea până la 5 ppm și mamiferele până la 3 ppm în țesutul lor, deși în mod normal au aproximativ 1 ppm.

Efectele manganului asupra sănătății

Manganul este un compus foarte comun care poate fi găsit peste tot pe pământ. Manganul este unul din trei oligoelemente esențiale toxice, ceea ce înseamnă că nu este necesar doar ca oamenii să supraviețuiască, ci este, de asemenea, toxic atunci când sunt prezente concentrații prea mari într-un corp uman. Atunci când oamenii nu respectă doza zilnică recomandată, sănătatea lor va scădea. Dar când absorbția este prea mare, vor apărea și probleme de sănătate.

Asimilarea manganului de către oameni are loc în principal prin alimente, cum ar fi spanacul, ceaiul și ierburile. Produsele alimentare care conțin cele mai mari concentrații sunt cerealele și orezul, boabele de soia, ouăle, nucile, uleiul de măsline, fasolea verde și stridiile. După absorbția în corpul uman, manganul va fi transportat prin sânge la ficat, rinichi, pancreas și glandele endocrine.

Efectele de mangan apar în principal în căile respiratorii și în creier. Simptomele otrăvirii cu mangan sunt halucinațiile, uitarea și deteriorarea nervilor. Manganul poate provoca, de asemenea, Parkinson, embolie pulmonară și bronșită. Când bărbații sunt expuși la mangan pentru o perioadă mai lungă de timp, ei pot deveni impotenți.
Un sindrom cauzat de mangan are simptome precum schizofrenie, matitate, mușchi slabi, dureri de cap și insomnie.

Deoarece manganul este un element esențial pentru sănătatea umană, lipsa de mangan poate provoca, de asemenea, efecte asupra sănătății. Acestea sunt următoarele efecte:

- Grăsime
- Intoleranță la glucoză
- Coagularea sângelui
- Probleme de piele
- Scăderea nivelului de colesterol
- Tulburări ale scheletului
- Defecte congenitale
- Modificări ale culorii părului
- Simptome neurologice

Intoxicația cronică cu mangan poate rezulta din inhalarea prelungită a prafului și a fumului. Sistemul nervos central este principalul loc de afectare a bolii, care poate duce la invaliditate permanentă. Simptomele includ limbă, somnolență, slăbiciune, tulburări emoționale, mers spastic, crampe recurente la picioare și paralizie. O incidență ridicată a pneumoniei și a altor infecții ale căilor respiratorii superioare a fost găsită la lucrătorii expuși la praf sau fum de compuși de mangan. Compușii de mangan sunt agenți tumorigenici echivoci experimentali.

Efectele manganului asupra mediului

Compușii de mangan există în mod natural în mediu ca solide în soluri și particule mici în apă. Particulele de mangan din aer sunt prezente în particulele de praf. Acestea se instalează de obicei pe pământ în câteva zile.
Oamenii sporesc concentrațiile de mangan din aer prin activități industriale și prin arderea combustibililor fosili. Manganul care provine din surse umane poate pătrunde, de asemenea, în apele de suprafață, subterane și în apele de canalizare. Prin aplicarea pesticidelor de mangan, manganul va pătrunde în soluri.

Pentru animale, manganul este o componentă esențială a peste treizeci și șase de enzime care sunt utilizate pentru metabolismul carbohidraților, proteinelor și grăsimilor. La animalele care mănâncă prea puține interferențe de mangan în creștere normală, se va produce formarea și reproducerea oaselor.

Pentru unele animale, doza letală este destul de mică, ceea ce înseamnă că au șanse mici să supraviețuiască chiar și unor doze mai mici de mangan atunci când acestea depășesc doza esențială. Substanțele de mangan pot provoca tulburări pulmonare, hepatice și vasculare, scăderea tensiunii arteriale, eșec în dezvoltarea fetușilor de animale și leziuni ale creierului.

Când absorbția de mangan are loc prin piele, aceasta poate provoca tremurături și eșecuri de coordonare. În cele din urmă, testele de laborator cu animale testate au arătat că otrăvirea severă cu mangan ar trebui să poată provoca chiar dezvoltarea tumorilor la animale.

La plante, ionii de mangan sunt transportați la frunze după preluarea din soluri. Când prea puțin mangan poate fi absorbit din sol, acest lucru provoacă tulburări în mecanismele plantelor. De exemplu, perturbarea diviziunii apei la hidrogen și oxigen, în care manganul joacă un rol important.

Manganul poate provoca atât simptome de toxicitate, cât și deficiențe la plante. Când pH-ul solului este scăzut, deficiențele de mangan sunt mai frecvente.

Concentrațiile foarte toxice de mangan din soluri pot provoca umflarea pereților celulari, ofilirea frunzelor și pete maronii pe frunze. Deficiențele pot provoca, de asemenea, aceste efecte. Între concentrațiile toxice și concentrațiile care cauzează deficiențe poate fi detectată o mică zonă de concentrații pentru o creștere optimă a plantelor.