Некоторые
сведения об этом элементе приведены ниже:
Атомная
масса...................................................... 54,9380
Валентные
электроны............................................. 3d54s2
Металлический
атомный радиус, нм....................... 0,130
Условный
радиус иона Mn2+, нм............................. 0,052
Условный
радиус иона Mn7+, нм............................. 0,046
Энергия
ионизации Mn0 ® Mn+, эВ.......................... 7,44
Содержание
в земной коре, мол. доли, %........... 3,2·10-2
Применение марганца
Марганец
принадлежит к весьма распространённым элементам, составляя 0,03% от общего
числа атомов земной коры. Среди тяжёлых металлов (атомный вес больше 40), к
которым относятся все элементы переходных рядов, марганец занимает по
распространенности в земной коре третье место вслед за железом и титаном.
Небольшие количества марганца содержат многие горные породы. Вместе с тем, встречаются
и скопления его кислородных соединений, главным образом в виде минерала
пиролюзита - MnO2.
Марганец
в большом количестве применяется в металлургии в процессе получения сталей для
удаления из них серы и кислорода. Однако в расплав добавляют не марганец, а сплав
железа с марганцем - ферромарганец, который получают восстановлением пиролюзита
углём. Добавки марганца к сталям повышают их устойчивость к износу и
механическим напряжениям. В сплавах цветных металлов марганец увеличивает их
прочность и устойчивость к коррозии.
Диоксид
марганца используют в качестве катализатора в процессах окисления аммиака,
органических реакциях и реакциях разложения неорганических солей. В
керамической промышленности MnO2 используют для окрашивания эмалей и
глазурей в черный и тёмно-коричневый цвет. Высокодисперсный MnO2 обладает
хорошей адсорбирующей способностью и применяется для очистки воздуха от вредных
примесей.
Перманганат
калия применяют для отбеливания льна и шерсти, обесцвечивания технологических
растворов, как окислитель органических веществ.
В
медицине применяют некоторые соли марганца. Например, перманганат калия
применяют как антисептическое средство в виде водного раствора, для промывания
ран, полоскания горла, смазывания язв и ожогов. Раствор KMnO4 применяют и
внутрь при некоторых случаях отравления алкалоидами и цианидами. Марганец
является одним из активнейших микроэлементов и встречается почти во всех
растительных и живых организмах. Он улучшает процессы кроветворения в
организмах.
Не
стоит забывать, что соединения марганца могут оказывать токсичное действие на
организм человека. Предельно допустимая концентрация марганца в воздухе 0.3
мг/м3. При выраженном отравлении наблюдается поражение нервной
системы с характерным синдромом марганцевого паркинсонизма.
Получение марганца
Соединения марганца в биологических системах
Марганец
весьма интересен в биохимическом отношении. Точные анализы показывают, что он
имеется в организмах всех растений и животных. Содержание его обычно не
превышает тысячных долей процента, но иногда бывает значительно выше.
Марганец
принадлежит к числу немногих элементов, способных существовать в восьми
различных состояниях окисления. Однако в биологических системах реализуются
только два из этих состояний: Mn (II) и Mn (III).
Объем
производства марганцевой руды по предприятиям
|
- Марганецкий
ГОК
- Орджоникидзевский ГОК
|
Марганецкий ГОК
Месторождение марганцевых руд было открыто в 1883 году. В 1985 г.
на базе этого месторождения начал добычу руды Покровский рудник. По мере
развития рудника и возникновения новых карьеров и шахт сформировался
Марганецкий ГОК.
В составе производственной структуры комбината: два карьера для открытой добычи
марганцевой руды, пять шахт для подземной добычи, три обогатительных фабрики, а
также необходимые вспомогательные цеха и службы, в т.ч. ремонтно-механический,
транспортный и пр.
Орджоникидзевский ГОК
Основным видом выпускаемой продукции является марганцевый
концентрат различных сортов с содержанием чистого марганца от 26% до 43% (в
зависимости от сортности). Попутные продукты - керамзитовая глина и шламы.
Добычу марганцевой руды предприятие ведется на закрепленных за ним
рудных полях. Запасов руд хватит на срок более 30 лет. Запасы марганцевой руды
в Украине суммарно по Орджоникидзевскому и Марганцевому горно-обогатительным
комбинатам составляет треть всех мировых запасов.
Марганцевые удобрения
Марганцевыми
удобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а также
сернокислый марганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный
суперфосфат, содержащий около 2-3% марганца.
Микроудобрения
применяют также в виде некорневых подкормок, опрыскивая растения
соответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом.
Марганец активно влияет на обмен белков,
углеводов и жиров. Важной также считается способность марганца усиливать
действие инсулина и поддерживать определенный уровень холестерина в крови. В
присутствии марганца организм полнее использует жиры. Сравнительно богаты этим
микроэлементом крупы (в первую очередь овсяная и гречневая), фасоль, горох,
говяжья печень и многие хлебобулочные изделия, которыми практически
восполняется суточная потребность человека в марганце - 5,0-10,0 мг.
Заболевание
вызываемые токсином Марганца
Как было сказано выше, соединения марганца вызывают токсичное
воздействие на человека. Самое распостранненое заболевание – это синдром
Паркинсона. Также следствие этих токсинов бывают заболевания: Центрально -
Нервной Системы, пневмония, рак желудка и летаргия.
Болезнь Паркинсона
Болезнь
Паркинсона —
это наследственное заболевание в связи с поражением (дегенерацией
нейронов) подкоркового образования мозга — «черной субстанции» из-за
отсутствия фермента (L-тирозингидрогеназы) и снижения ДОФАмина. Страдая
«дрожательным параличом» Джемс Паркинсон — врач, описал «свое заболевание»
в литературе в 1818 году, а один из известнейших
невропатологов — Шарко назвал его «болезнью Паркинсона». Частота
заболевания до 70 лет — 180 больных
на 100 000 населения. после 70 лет — 1800 больных
на 100 000 населения. Мужчины болеют в 1.6 раза чаще,
чем женщины.
Однако, помимо болезни
в этих группах больных встречается и синдром Паркинсонизма, который
обязан своим появлением травме головного мозга, токсическим воздействиям
на организм, перенесенному энцефалиту, а также атеросклерозу
сосудов головного мозга. Таким образом, перенесенное когда-то сотрясение мозга
или отравление угарным газом могут быть причиной вторичного Паркинсонизма
в возрасте от 50 лет.
Длительный прием таких
препаратов, как резерпин, нейролептики, депрессанты и наркотики также
приводит к развитию токсического Паркинсонизма.
Воспаление
лёгких
Воспаление
лёгких (пневмония), группа заболеваний легких у человека и животных;
характеризуются воспалительным процессом в альвеолах, в межуточной ткани
легкого и бронхиолах. У человека вызываются вирусами, пневмо- или
стафилококками и другими микроорганизмами. Острое воспаление легких может быть
крупозным (с поражением доли легкого, внезапным началом, ознобом, высокой
температурой, болью в грудной клетке при дыхании), очаговым (бронхопневмония)
или интерстициальным (кашель со слизисто-гнойной мокротой, температура 37-39
°С). При хроническом воспалении легких поражаются бронхи, сосуды и
лимфатическая система легких.
Рак желудка
Рак желудка по
заболеваемости и смертности занимает второе место среди всех злокачественных
опухолей. У мужчин карциному желудка выявляют в 2 раза чаще, чем у женщин.
Типичный возраст - 50-75 лет.
Окружающая
среда:
повышенный риск развития рака желудка отмечается у лиц контактирующих с
асбестом, никелем, марганцем, у рабочих на производстве резины. Считается, что
инфекция Helicobacter pylori также повышает
риск заболевания.
Употребление
алкоголя и табака на развитие рака желудка статически не доказано.
Наличие А группы
крови
- имеет историческое значение, поскольку эпидемиологическими исследованиями не
было подтверждено это утверждение.
Язвенная
болезнь.
Трансформация доброкачественных язв в карциномы происходит редко. Однако в
виду того, что карциномы изъязвляются, часто ставится диагноз язвенная болезнь.
Малигнизация происходит в длительно существующих каллезных язвах.
Полипы и полипоз
желудка. Все полипы кроме железистой аденомы не являются предраковыми
состояниями. Все полипы желудка должны быть исследованы гистологически, и все
полипы размерами более 2 см должны быть удалены.
Риск развития рака
желудка в 2.5 раза выше у лиц, перенесших ранее резекцию по поводу язвенной
болезни. Рак развивается в пределах 15-40 лет после резекции.
Летаргия
Или мнимая смерть, как называют
по-другому эту болезнь. Человека,
находящегося в глубоком летаргическом сне, иногда действительно трудно отличить
от умершего: у него почти не прощупывается пульс, укол булавкой или иглой не вызывает
реакции, кожа бывает бледной и холодной, температура тела падает ниже нормы.
Прежде летаргический сон казался
людям сверхъестественным явление и вызывал суверенный страх. И. П. Павлов установил,
что это болезнь и происходит она от длительного торможения коры головного мозга,
ослабленного в результате некоторых заболеваний. Случаи летаргии иногда встречаются
у людей, больных малокровием.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Ахметов
Н.С., Общая и неорганическая химия. - М.: Высшая школа, 1989;
2. Некрасов
Б.В., Учебник общей химии. - М.: Химия, 1981;
3. Коттон
Ф., Уилкинсон Дж., Основы неорганической химии. - М.: Мир, 1979 г.;