Реферат. Марганец

Алматинский Технологический Университет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

На тему: «Марганец»

 

 

 

 

 

 

 

 

Преподаватель

Аязбекова М.А.

Студент

Группы ТБ 05-2

Муканов Д.А.

 

 

 

Алматы 2008г.

 

 

Содержание:

          Введение

1. Историческая справка ………………………………………………………………4
2. Применение марганца ………………………………………………………………5
3. Получение марганца …………………………………………………………………5
4. Соединения марганца в биологических системах ………………………5
5. Объем производства марганцевой руды по предприятиям ………….6
6. Марганцевые удобрения ……………………………………………………………6
7. Заболевание вызываемые токсином Марганца ………………………..7

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Во второй половине ХХ века основную опасность для здоровья населения и проблему для здравоохранения стали представлять неинфекционные заболевания, в первую очередь болезни ЦНС, и сердечно-сосудистой системы.

В данной поисково-аналитической роботе речь пойдет о химическом элементе Марганец.

Эту тему я взяла, так как сегодня она актуальна. Каждый третий человек болен какой-то болезнью, связанной с некоторыми элементами периодической системы Менделеева.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Марганец

 

Историческая справка

Минералы Марганца известны издавна. Древнеримский натуралист Плиний упоминает о чёрном камне, который использовали для обесцвечивания жидкой стеклянной массы; речь шла о минерале пиролюзите MnO₂. В Грузии пиролюзит с древнейших времён служил присадочным материалом при получении железа. Долгое время пиролюзит называли чёрной магнезией и считали разновидностью магнитного железняка. В 1774 году К.Шелле доказал, что это соединение неизвестного металла, а другой шведский учёный Ю.Гаи, сильно нагревая смесь пиролюзита с углём, получил Марганец загрязнённый углеродом. Название Марганец традиционно происходит от немецкого Marganerz — марганцевая руда.

 

Марганец — серебристо-белый твёрдый хрупкий металл. Известны четыре кристаллические модификации марганца, каждая из которых термодинамически устойчива в определённом интервале температур. Ниже 707⁰ С устойчив a-марганец, имеющий сложную структуру — в его элементарную ячейку входят 58 атомов. Сложность структуры марганца при температурах ниже 707⁰ С обусловливает его хрупкость.

 

       Некоторые физические константы марганца приведены ниже:

             Плотность, г/см³……………………………………………….. 7,44

             Т. Пл., ⁰С ……………………………………………………….. 1245

                     Т.кип., ⁰С………………………………………………………. ~2080

             S⁰₂₉₈, ^Дж/_{град·моль}………………………………………………….. 32,0

             DH_возг. 298, ^кДж/_моль………………………………………………. 280

             E⁰₂₉₈ Mn²⁺ + 2e = Mn, В……………………………………… -1,78

 

Марганец — d-элемент VII группы периодической системы, с конфигурацией валентных электронов 3d⁵4s².

 

3d						4		4p
¯	¯	¯	¯	¯		¯

 

 

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

Чистый марганец может быть получен электролизом растворов его солей. Однако, поскольку 90% всей добычи марганца потребляется при изготовлении различных сплавов на основе железа, из руд обычно выплавляют прямо его высокопроцентный сплав с железом – ферромарганец.

 

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.;