تبلیغات
شیمیدان جوان - عنصر منگنز
 
شیمیدان جوان
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : Ali harati
نویسندگان
نظرسنجی
نظر شما درباره این وبلاگ چیست ؟






آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :
منگنزعنصری فلزی به رنگ خاکستری متمایل به صورتی که از لحاظ شیمیایی فعال است. این عنصردر سال 1774 توسط Johann Gahn دانشمند سوئدی کشف گردید . این فلز شبیه به آهن اما سختتر و شکننده تر است.این فلز آلوتروپیهای متفاوتی با خواص مختلفی دارد. منگنز به صورت وافر در طبیعت یافت می شود.پیرولوزیت (MnO2) سنگ اصلی این فلز است. فلز منگنز به صورت تجاری از طریق احیاء سنگهای معدنی اش با آلومینیوم و برای تهیه با خلوص بالا ازطریق الکترولیز محلول سولفات منگنز تهیه می شود.

کانیهای منگنز به صورت گسترده پراکنده شده اند. ترکیبات معمول این عنصر شامل اکسیدها، سیلیکاتها و کربناتها هستند. این عنصر به صورت نودولها در کف اقیانوسها نیز کشف شده اند که این نودولها نیز جز منابع مهم منگنز هستند. این نودولها شامل 24 درصد منگنز به علاوه عناصر دیگر که میزان آنها کمتر است نیز می باشد. بیشتر معادن منگنز امروزه در کشورهای روسیه، برزیل، استرالیا، جنوب آفریقا، گابن، هندوستان می باشد. مهمترین کانیهای گروه منگنز پیرولوزیت و رودوکروزیت هستند. این فلز همچنین از واکنش اکسید منگنز با سدیم، منگنز، آلومینیوم و همینطور از روش الکترولیز تولید می شود.
این عنصر شبیه آهن است اما سختتر و شکننده تر از آهن می باشد. این فلز با واکنش پذیری بالا و با آب به آهستگی تجزیه می شود. منگنز برای آلیاژهای مهمی کاربرد دارد. در صنایع فولاد منگنز باعث نورد کردن فولاد و چکش خواری، استحکام ، دوام، مقاومت در برابر سایش و شکنندگی می شود.از ترکیب منگنز و آلومینیوم و آنتیموان و کمی مس آلیاژی با خاصیت فرومغناطیس قوی حاصل می شود. منگنز خالص دارای چهار آلوتروپی می باشد. فرم آلفا در درجه حرارت معمولی پایدار است . فرم گامای این عنصر دارای خصوصیات انعطاف پذیری بالا، نرم، راحت با چاقو بردیده می شود، و چکش خوار است.
پیرولوزیت دی اکسید منگنز برای قطب زدایی کردن پیلهای خشک به کار می رود که این ترکیب به رنگ سبز و دارای ناخالصی آهن می باشد. منگنز دارای رنگ بنفشی باشد که عمل رنگ کانی آمتیست نیز می باشد. پیرولوزیت همچنین بای تهیه عناصر کلر و اکسیژن است و در رنگهای سیاه بهکار می رود. پرمنگنات عامل اکسیداسیون قوی است و برای آنالیزهای کمی و علم پزشکی استفاده می شود. این عنصر عامل مهمی برای کاربرد ویتامین B1 می باشد.
پرتودهی منگنز و ترکیبات آن از میزان 5 mg/m3 تجاوز نمی کند بنابراین برای یک دوره باید برای یک دوره کوتاه از آن استفاده شود چون عنصر سمی است.



ساختار بلوری منگنز


اثرات منگنز بر سلامتی انسان
منگنز یک ترکیب شیمیایی معمول است که در تمام قسمتهای کره زمین یافت میشود. منگنز سومین عنصر شیمیایی از لحاظ سمی بودن میباشد. یعنی از طرفی مقدار اندک منگنز برای بقای انسان مورد نیاز است و از طرف دیگر زمانیکه غلظت منگنز از حد معمول خود تجاوز کرده و بالا میرود، برای بدن انسان بسیارسمی است. اگر انسان مقدار منگنز مورد نیاز بدن را مصرف نکند، سلامتی وی به خطر می افتد. اما اگر مصرف منگنز بسیار زیاد باشد، مشکلاتی در بدن انسان رخ میدهد.
منگنز از طریق غذا وارد بدن انسان میشود. غذاهایی که حاوی منگنز هستند، اسفناج، چای و گیاهان دارویی میباشند. مواد غذایی که مقدار منگنز آنها بالا میباشد، عبارت هستند از برنج، سویا، تخم مرغ، آجیل، روغن زیتون، لوبیا سبز و صدف. پس از مصرف غذاهای حاوی منگنز و جذب آنها، منگنز از طریق خون به اندامهایی مانند کبد، کلیه ها، پانکراس و غدد درون ریز وارد میشود.
مهمترین تاثیر منگنز بر دستگاه تنفس و مغز است. علائم مسمومیت با منگنز شامل توهم، فراموشی و آسیبهای عصبی است. همچنین منگنز باعث بیماری پارکینسون، آب آوردن ریه ها و برونشیت میشود. اگر مردان برای مدت زمان زیاد تحت تاثیر منگنز قرار گیرند، ممکن است توانایی جنسی خود را از دست دهند.
سندرمی که بر اثر عملکرد منگنز در بدن انسان اتفاق می افتد دارای علائمی مانند شیزوفرنی، کسالت، ضعف عضلات، سردرد و کم خوابی است.
بر اثر کمبود منگنز در بدن انسان بیماریهای زیر بروز میکند:
چاقی
عدم تحمل گلوکز
خونمردگی
مشکلات پوستی
پایین آمدن کلسترول بدن
ناهنجاریهای اسکلتی
کاهش تولد
تغییر رنگ مو
علائم عصبی
با تنفس طولانی مدت غبار یا بخار منگنز مسمومیت مزمن منگنز رخ میدهد. اولین قسمت بدن که آسیب میبیند، سیستم عصبی مرکزی است و ممکن به طور موقت دچار ناتوانی شود. علائم این مسمومیت عبارت هستند از ضعف، احساس خواب آلودگی، احساس کسالت، مشکلات روحی، اسپاسم پاها، گرفتگی عضلات پا و فلج. در کارگرانی که با ترکیبات، غبار و بخار منگنز کار میکنند، عوارضی مانند ذات الریه و عفونت دستگاه تنفسی مشاهده میشود. ترکیبات منگنز ممکن است سبب ایجاد تومور در بدن انسان شوند، اما تحقیقات آزمایشگاهی نتیجه ای مبهم را به دنبال داشته و هنوز این اثر منگنز به درستی تایید نشده است.

تاثیرات زیست محیطی منگنز
منگنز در طبیعت به صورت جامد در خاک و به صورت ذرات ریز در آب وجود دارد. ذرات منگنز در هوا به صورت غبار است. غبار منگنز طی چند روز و به آهستگی در سطح زمین ته نشین میشود.
فعالیتهای انسانی مانند فعالیتهای صنعتی و استفاده از سوختهای فسیلی سبب افزایش غلظت منگنز در هوا میشود. منگنز حاصل از فعالیتهای انسانی میتواند وارد آبهای سطحی، آبهای زیرزمینی و فاضلاب شود. از طریق آفت کشهای منگنزکه در کشاورزی مورد استفاده قرار میگیرند، مقداری منگنز وارد خاک میشود.
منگنز در بدن جانوران از اهمیت زیادی برخوردار است زیرا بیش از 36 آنزیمی که برای متابولیسم کربوهیدراتها، پروتئین و چربی در بدن جانوران به کار میرود، به منگنز نیاز دارند. در جانورانی که به اندازه کافی منگنز دریافت میکنند، رشد، تشکیل استخوان و تولید مثل به خوبی انجام میشود.
مقدار بسیار اندک منگنز (در صورتی که از مقدار مجاز مورد نیاز برای جانوران افزایش یابد)، در برخی از جانوران کشنده است. منگنز در جانوران، مشکلات ریوی، کبدی و عضلانی، کاهش در فشار خون سبب میشود و به مغز و جنین جانور آسیب میرساند.
بر اثر جذب منگنز از طریق پوست، مشکل تعادل و رعشه در بدن جانور اتفاق می افتد. تحقیقاتی که بر روی جانوران آزمایشگاهی انجام شده نشان میدهد، که مسمومیت شدید منگنز میتواند باعث تشکیل تومور در جانوران شود.
یونهای منگنز پس از اینکه از خاک جذب گیاه میشوند، به برگهای گیاه منتقل میشوند. مقدار کمی از منگنز میتواند به مکانیسم گیاه لطمه وارد سازد. منگنز در بدن گیاه باعث تجزیه آب به دو عنصر هیدروژن و اکسیژن میشود و همین مسئله به گیاه آسیب میرساند.
منگنز دو نوع اثر در گیاهان دارد. هم کمبود منگنز برای گیاه ضرر دارد و هم مقدار زیاد آن سبب مسمومیت گیاه میشود. با پایین آمدن pH خاک مقدار منگنز گیاه کاهش می یابد.
مقدار زیاد و سمی منگنز در گیاهان، باعث تخریب دیواره های سلولی شده، پژمردگی برگها و ایجاد لکه های قهوه ای در برگ را باعث میشود. کمبود منگنز نیز این اثرات را به دنبال دارد. در واقع مقدار منگنز مورد نیاز گیاه، مقدار حدواسطی است که بین کمبود منگنز و حالت سمی برای گیاه در نظر گرفته میشود.



عنصر منگنز در طبیعت



خواص فیزیکی و شیمیایی عنصر منگنز :
عدد اتمی: 25
جرم اتمی:54.938049
نقطه ذوب: C°1244
نقطه جوش : C°1962
شعاع اتمی : Å 1.79
ظرفیت:2و4و3و6و7
رنگ: خاکستری مایل به صورتی
حالت استاندارد: جامد
نام گروه:7
انرژی یونیزاسیون: Kj/mol 4.435
شکل الکترونی: 2 1s22s2p63s23 p63d 54s
شعاع یونی : Å 0.46
الکترونگاتیوی:1.55
حالت اکسیداسیون: 2و3و4و6و7
دانسیته: 7.43
گرمای فروپاشی: Kj/mol 12.05
گرمای تبخیر : Kj/mol 226
مقاومت الکتریکی : Ohm m 0.0000016
گرمای ویژه: J/g Ko 0.48
دوره تناوبی:4

درجه اشتعال : در حالت جامد اشتعال پذیر
شماره سطح انرژی : 4
اولین انرژی : 2
دومین انرژی : 8
سومین انرژی : 13
چهارمین انرژی : 2
ایزوتوپ :
ایزوتوپ نیمه عمر
Mn-52 5.59 روز
Mn-52m 21.1 دقیقه
Mn-53 3700000.0 سال
Mn-54 312.2 روز
Mn-55 پایدار
Mn-56 2.57 ساعت
Mn-57 1.45 دقیقه

اشکال دیگر :
اکسید منگنز MnO ، تترا اکسید تری منگنز Mn3O4 ، تری اکسید دی منگنز Mn2O3 ، دی اکسید منگنز MnO2 و هپتا اکسید دی منگنز Mn2O7
دی کلرید منگنز MnCl2


منابع : کانیهای پیرولوسیت و پسیلوملان و رودوکروزیت
کاربرد : برای تهیه لوازم فولادی ، باتریها ، ریل راه آهن ، محور چرخها و سرامیک سازی به کار می رود .




نوع مطلب : جدول تناوبی عناصر، 
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
پنجشنبه 1 بهمن 1388
Ali harati
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر