A mangán kémiai tulajdonságai - A mangán egészségügyi hatásai - A mangán környezeti hatásai
Atomszám
Valencia
Elektronegativitás
Kovalens sugár (Å)
Ionos sugár (Å)
Atomi sugár (Å)
Elektronikus konfiguráció
Első ionizációs potenciál (eV)
Atomtömeg (g/mol)
Sűrűség (g/ml)
Forráspont (ºC)
Olvadáspont (ºC)
Felfedező
Johann Gahn 1774-ben
Mangán
Kémiai elem, Mn szimbólum, atomszám: 25 és atomtömeg: 54 938. A periódusos rendszer első hosszú periódusának egyik átmeneti fémje; króm és vas között van. Mindkét fémmel közös tulajdonságokkal rendelkezik. Noha kevéssé ismert vagy tiszta formában használják, az acélgyártásban nagy gyakorlati jelentőséggel bír.
A mangán a levegőben könnyen oxidálódik, és barna oxid réteget képez. Magas hőmérsékleten is ezt teszi. Ebből a szempontból viselkedése inkább hasonlít a periódusos rendszerben a legmagasabb atomszámú szomszédjához (vas), mint a legalacsonyabb atomszámú krómhoz.
A mangán meglehetősen reaktív fém. Bár a szilárd fém lassan reagál, a fémpor könnyen és egyes esetekben nagyon erőteljesen reagál. Levegő vagy oxigén jelenlétében melegítve a porított mangán vörös oxidot, Mn3O4-et képez. Szobahőmérsékleten vízzel hidrogén és mangán (II) hidroxid, Mn (OH) 2 képződik. Savak esetében és mivel a mangán reaktív fém, hidrogén szabadul fel, és mangán (II) só képződik. A mangán magas hőmérsékleten reagál halogénekkel, kénnel, nitrogénnel, szénnel, szilíciummal, foszforral és bórral.
Számos vegyületében oxidációs állapota 1+ -tól 7+ -ig terjed. A leggyakoribb oxidációs állapotok a 2+, 4+ és 7+. Minden vegyület, kivéve az MnII-t, intenzíven színes. Például a kálium-permanganát, a KmnO4, bíborvörös színű vizes oldatokat állít elő; a kálium-manganát, a K2MnO4, mélyzöld oldatokat állít elő.
A mangánvegyületeknek számos alkalmazási területe van az iparban. A mangán-dioxidot szárítószerként vagy katalizátorként használják a festékekben és lakkokban, valamint színtelenítőként az üveggyártásban és a száraz cellákban. A kálium-premanganátot fehérítőként használják az olaj elszíneződéséhez, és oxidálószerként az analitikai és a preparatív kémia során.
A mangán egészségre gyakorolt hatása
A mangán nagyon elterjedt vegyület, amely a földön mindenhol megtalálható. A mangán egyike a három esszenciális mérgező nyomelemnek, ami azt jelenti, hogy nemcsak az emberek túléléséhez szükséges, hanem mérgező is, ha az emberben nagy koncentrációban van jelen. Amikor az emberek nem teljesítik az ajánlott napi adagot, egészségük romlik. De ha a bevitel túl magas, egészségügyi problémák jelennek meg.
Az emberek a mangánt többnyire táplálékkal, például spenóttal, teával és gyógynövényekkel fogyasztják. A legmagasabb koncentrációjú élelmiszerek gabona és rizs, szójabab, tojás, dió, olívaolaj, zöldbab és osztriga. Miután felszívódott az emberi testbe, a mangán a véren keresztül a májba, a vesékbe, a hasnyálmirigybe és az endokrin mirigyekbe kerül.
A mangán hatása leginkább a légzőrendszerben és az agyban jelentkezik. A mangánmérgezés tünetei: hallucinációk, feledékenység és idegkárosodás. A mangán Parkinson-kórt, tüdőembóliát és hörghurutot okozhat.
Ha a férfiak huzamosabb ideig mangánnak vannak kitéve, a kár jelentősvé válhat.
A mangán okozta szindróma a következő tünetekkel rendelkezik: skizofrénia, depresszió, izomgyengeség, fejfájás és álmatlanság.
Mivel a mangán az emberi egészség elengedhetetlen eleme, hiánya egészségügyi hatásokat is okozhat. Ezek a következő hatások:
- Elhízik
- Csökkent glükóz tolerancia
- Vérrögök
- Bőrproblémák
- Alacsony koleszterinszint
- Csontváz rendellenesség
- Születési rendellenességek
- Változások a haj színében
- Neurológiai tünetek
A mangán környezeti hatásai
A mangánvegyületek természetes módon a talajban szilárd anyagként és a vízben apró részecskékként léteznek. A levegőben lévő mangánrészecskék porszemcsékben vannak jelen. Ezek általában néhány napon belül leülepednek a földre.
Az emberek ipari tevékenységek és a fosszilis termékek elégetése révén növelik a mangán koncentrációját a levegőben. Az emberi eredetű mangán a víz, a talajvíz és a szennyvíz felszínére is bejuthat. A mangán rovarirtóként történő alkalmazásával a mangán bejut a talajba.
Az állatok számára a mangán a szénhidrátok, fehérjék és zsírok anyagcseréjéhez használt mintegy 36 enzim alapvető eleme.
Azokkal az állatokkal, amelyek nagyon kevés mangánt fogyasztanak, ez zavarja a normális növekedést, a csontképződést és a szaporodást.
Néhány állat esetében a halálos dózis meglehetősen alacsony, ami azt jelenti, hogy kis esélyeik vannak a túlélésre még kis mangánadagok esetén is, ha az meghaladja az alapvető dózist. A mangán tüdő-, máj- és érrendszeri rendellenességeket, vérnyomáscsökkenést, állati magzatok meghibásodását és agykárosodást okozhat.
Ha a mangánt a bőrön keresztül viszik be, remegést és rossz koordinációt okozhat. Végül az állatokkal végzett laboratóriumi vizsgálatok azt mutatták, hogy a különféle mangánmérgezéseknek képesnek kell lenniük arra is, hogy az állatokban daganatok kialakulását okozzák.
Növényekben a mangánionokat a levelekbe szállítják, miután felvették a talajba. Ha túl kevés mangán képes felszívódni a talajból, ez zavarokat okoz a növények mechanizmusában. Például a víz hidrogénre és oxigénre történő felosztásának zavarai, amelyekben a mangán fontos szerepet játszik.
A manganseo toxikus tüneteket és hiányt okozhat a növényekben. Ha a talaj pH-értéke alacsony, a mangánhiány gyakoribb.
A talajban a nagyon mérgező mangánkoncentráció a sejtfal gyulladását, a levelek égését és barna foltokat okozhat a leveleken. A hiányosságok szintén okozhatják ezeket a hatásokat a toxikus koncentrációk és a hiányokat okozó koncentrációk között; a koncentrációk kis területe kimutatható, ahol a növények növekedése optimális.