Марганец - Manganese

Не путать с Магний (Мг).
Для использования в других целях см. Марганец (значения).

Марганец,25Mn
Грубый фрагмент блестящего серебристого металла
Марганец
Произношение/ˈмæŋɡəпяz/ ​(MANG-gə-neez )
Внешностьсеребристый металлик
Стандартный атомный вес Аr, std(Mn)54.938043(2)[1]
Марганец в периодическая таблица
ВодородГелий
ЛитийБериллийБорУглеродАзотКислородФторНеон
НатрийМагнийАлюминийКремнийФосфорСераХлорАргон
КалийКальцийСкандийТитанаВанадийХромМарганецУтюгКобальтНикельМедьЦинкГаллийГерманийМышьякСеленБромКриптон
РубидийСтронцийИттрийЦирконийНиобийМолибденТехнецийРутенийРодийПалладийСереброКадмийИндийБанкаСурьмаТеллурЙодКсенон
ЦезийБарийЛантанЦерийПразеодимНеодимПрометийСамарийЕвропийГадолинийТербийДиспрозийГольмийЭрбийТулийИттербийЛютецийГафнийТанталВольфрамРенийОсмийИридийПлатинаЗолотоМеркурий (элемент)ТаллийСвинецВисмутПолонийАстатинРадон
ФранцийРадийАктинийТорийПротактинийУранНептунийПлутонийАмерицийКюрийБерклиумКалифорнийЭйнштейнийФермийМенделевийНобелийЛоуренсийРезерфордийДубнийСиборгийБориумКалийМейтнерийДармштадтиумРентгенийКопернициумNihoniumФлеровийМосковиумЛиверморийTennessineОганессон
–
↑
Mn
↓
Tc
хром ← марганец → утюг
Атомный номер (Z)25
Группагруппа 7
Периодпериод 4
Блокироватьd-блок
Категория элемента  Переходный металл
Электронная конфигурация[Ar ] 3d5 4 с2
Электронов на оболочку2, 8, 13, 2
Физические свойства
Фаза вSTPтвердый
Температура плавления1519 K (1246 ° С, 2275 ° F)
Точка кипения2334 К (2061 ° С, 3742 ° F)
Плотность (возлеr.t.)7,21 г / см3
в жидком состоянии (приm.p.)5,95 г / см3
Теплота плавления12.91 кДж / моль
Теплота испарения221 кДж / моль
Молярная теплоемкость26,32 Дж / (моль · К)
Давление газа
п (Па)1101001 к10 тыс.100 тыс.
вТ (K)122813471493169119552333
Атомные свойства
Состояния окисления−3, −2, −1, 0, +1, +2, +3, +4, +5, +6, +7 (в зависимости от степени окисления кислотная, основная или амфотерный окись)
ЭлектроотрицательностьШкала Полинга: 1,55
Энергии ионизации
  • 1-я: 717,3 кДж / моль
  • 2-я: 1509,0 кДж / моль
  • 3-я: 3248 кДж / моль
  • (более )
Радиус атомаэмпирические: 127вечера
Ковалентный радиусНизкое вращение: 139 ± 5 вечера
Высокий отжим: 161 ± 8 вечера
Цветные линии в спектральном диапазоне
Спектральные линии марганца
Другие свойства
Естественное явлениеизначальный
Кристальная структура ​объемно-центрированный кубический (скрытая копия)
Объемно-центрированная кубическая кристаллическая структура марганца
Скорость звука тонкий стержень5150 м / с (при 20 ° C)
Тепловое расширение21,7 мкм / (м · К) (при 25 ° C)
Теплопроводность7,81 Вт / (м · К)
Удельное электрическое сопротивление1,44 мкОм · м (при 20 ° C)
Магнитный заказпарамагнитный
Магнитная восприимчивость(α) + 529,0 · 10−6 см3/ моль (293 К)[2]
Модуль для младших198 ГПа
Объемный модуль120 ГПа
Твердость по Моосу6.0
Твердость по Бринеллю196 МПа
Количество CAS7439-96-5
История
ОткрытиеКарл Вильгельм Шееле (1774)
Первая изоляцияИоганн Готтлиб Ган (1774)
Главный изотопы марганца
ИзотопИзобилиеПериод полураспада (т1/2)Режим распадаПродукт
52Mnсин5,6 гε52Cr
β+52Cr
γ–
53Mnслед3.74×106 уε53Cr
54Mnсин312,03 гε54Cr
γ–
55Mn100%стабильный
Категория Категория: Марганец
| Рекомендации

Марганец это химический элемент с символ Mn и атомный номер 25. Это не считается свободный элемент в природе[не проверено в теле ]; это часто встречается в минералы в комбинации с утюг. Марганец - это переходный металл с многогранным комплексом промышленных сплав использования, особенно в нержавеющая сталь.

Исторически марганец назван в честь пиролюзит и другие черные минералы из региона Магнезия в Греции, которая также дала название магний и утюг руда магнетит. К середине 18 века Шведский Немецкий химик Карл Вильгельм Шееле использовал пиролюзит для производства хлор. Шееле и другие знали, что пиролюзит (ныне известный как диоксид марганца ) содержит новый элемент, но им не удалось его изолировать. Йохан Готтлиб Ган был первым, кто выделил нечистый образец металлического марганца в 1774 году, что он и сделал сокращение диоксид с углерод.

Фосфатирование марганца используется для предотвращения ржавчины и коррозии на стали. Ионизированный марганец используется в промышленности как пигменты разного цвета, который зависит от степени окисления ионов. В перманганаты из щелочь и щелочноземельные металлы являются мощными окислителями. Диоксид марганца используется в качестве катод (акцептор электронов) материал в цинк-углерод и щелочные батареи.

В биологии ионы марганца (II) действуют как кофакторы для большого разнообразия ферменты со многими функциями.[3] Ферменты марганца особенно важны для детоксикации супероксид свободные радикалы в организмах, которые должны бороться с элементарными кислород. Марганец также участвует в синтезирующем кислород фотосинтетическом комплексе. растения. Хотя этот элемент является необходимым микроэлементом для всех известных живых организмов, он также действует как нейротоксин в больших количествах. Особенно при вдыхании он может вызвать манганизм, состояние у млекопитающих, приводящее к неврологическим повреждениям, иногда необратимым.

Марганец в окружающей среде океана

Многие микроэлементы в океане поступают из богатых металлами гидротермальных частиц из гидротермальных источников.[4] Растворенный марганец (dMn) встречается во всех океанах мира, 90% которого поступает из гидротермальных источников.[5] Твердые частицы Mn образуются плавучими струями над активным источником выбросов, в то время как dMn ведет себя консервативно.[4] Концентрации Mn варьируются в зависимости от толщины воды океана. На поверхности уровень dMn повышен за счет поступления из внешних источников, таких как реки, пыль и отложения шельфа. Прибрежные отложения обычно имеют более низкие концентрации Mn, но могут увеличиваться из-за антропогенных выбросов таких предприятий, как горнодобывающая и металлургическая промышленность, которые попадают в океан из рек. Концентрации dMn на поверхности также могут быть повышены биологически за счет фотосинтеза и физически из-за прибрежного апвеллинга и ветровых поверхностных течений. Внутренние циклы, такие как фото-восстановление под воздействием УФ-излучения, также могут повышать уровни, ускоряя растворение оксидов Mn и окислительную очистку, предотвращая погружение Mn в более глубокие воды.[6] Повышенные уровни на средних глубинах могут возникать возле срединно-океанических хребтов и гидротермальных жерл. Гидротермальные источники выбрасывают в воду жидкость, обогащенную dMn. Затем dMn может перемещаться на расстояние до 4000 км из-за присутствующих микробных капсул, предотвращая обмен с частицами, снижая скорость опускания. Концентрация растворенного Mn даже выше при низком уровне кислорода. В целом, концентрации dMn обычно выше в прибрежных регионах и снижаются при перемещении в море.[6]

Характеристики

Химические свойства

Электролитически очищенная марганцевая стружка и 1 см3 куб

Марганец - серебристо-серый. металл что напоминает железо. Он твердый и очень хрупкий, трудно плавится, но легко окисляется.[7] Металлический марганец и его обычные ионы парамагнитный.[8] Марганец медленно тускнеет на воздухе и окисляется («ржавеет»), как железо в воде, содержащей растворенный кислород.

Изотопы

Основная статья: Изотопы марганца

Марганец природного происхождения состоит из одного стабильного изотоп, 55Mn. Несколько радиоизотопы были изолированы и описаны, начиная с атомный вес с 44 ты (44Mn) до 69 u (69Mn). Самыми стабильными являются 53Mn с период полураспада 3,7 миллиона лет, 54Mn с периодом полураспада 312,2 суток, и 52Mn с периодом полураспада 5,591 суток. Все остальные радиоактивный изотопы имеют период полураспада менее трех часов, а большинство из них - менее одной минуты. Главная режим распада перед самым распространенным стабильным изотопом, 55Mn, есть захват электронов и основной режим после бета-распад.[9] Марганец также имеет три мета состояния.[9]

Марганец входит в состав утюг группа элементов, которые, как считается, синтезируются в больших звезды незадолго до сверхновая звезда взрыв. 53Mn распадается до 53Cr с период полураспада 3,7 миллиона лет. Из-за относительно короткого периода полураспада 53Mn относительно редок, производится космические лучи воздействие на утюг.[10] Изотопы марганца обычно сочетаются с хром изотопного состава и нашли применение в изотопная геология и радиометрическое датирование. Изотопные отношения Mn – Cr подтверждают данные 26Al и 107Pd для ранней истории Солнечная система. Вариации в 53Cr /52Отношения Cr и Mn / Cr из нескольких метеориты предложить начальный 53Mn /55Отношение Mn, которое указывает на то, что изотопный состав Mn – Cr должен быть результатом на месте распад 53Mn в дифференцированных планетных телах. Следовательно, 53Mn дает дополнительное свидетельство нуклеосинтетический процессы непосредственно перед слиянием Солнечная система.

Состояния окисления

Хлорид марганца (II) кристаллы - бледно-розовый цвет солей Mn (II) обусловлен запрещено вращать 3-й переход.[11]

Самый распространенный состояния окисления марганца равны +2, +3, +4, +6 и +7, хотя наблюдались все степени окисления от -3 до +7. Mn2+ часто конкурирует с Mg2+ в биологических системах. Соединения марганца, в которых марганец находится в степени окисления +7, которые в основном ограничиваются нестабильным оксидом Mn.2О7, соединения интенсивно пурпурного перманганат-аниона MnO4−, и несколько оксигалогенидов (MnO3F и MnO3Cl), мощные окислители.[7] Соединения со степенью окисления +5 (синий) и +6 (зеленый) являются сильными окислителями и уязвимы для непропорциональность.

Водный раствор KMnO4 иллюстрирует темно-фиолетовый Mn (VII), как это происходит в перманганате

Самая стабильная степень окисления марганца - +2, который имеет бледно-розовый цвет, и известны многие соединения марганца (II), такие как сульфат марганца (II) (MnSO4) и хлорид марганца (II) (MnCl2). Эта степень окисления также наблюдается в минерале родохрозите (карбонат марганца (II) ). Марганец (II) чаще всего существует с высоким спином, основным состоянием S = 5/2 из-за высокой энергии спаривания для марганца (II). Однако есть несколько примеров низкоспинового марганца (II) с S = 1/2.[12] В марганце (II) отсутствуют спин-разрешенные d-d переходы, что объясняет, почему соединения марганца (II) обычно бледные или бесцветные.[13]

Степени окисления марганца[14]
0Mn
2(CO)
10
+1MnC
5ЧАС
4CH
3(CO)
3
+2MnCl
2, MnCO
3, MnO
+3MnF
3, Mn (OAc)
3, Mn
2О
3
+4MnO
2
+5K
3MnO
4
+6K
2MnO
4
+7KMnO
4, Mn
2О
7
Обычные степени окисления выделены жирным шрифтом.

Степень окисления +3 известна в таких соединениях, как ацетат марганца (III), но они довольно мощные окислители а также склонны к непропорциональность в растворе, образуя марганец (II) и марганец (IV). Твердые соединения марганца (III) характеризуются сильным пурпурно-красным цветом и предпочтением искаженной октаэдрической координации в результате Эффект Яна-Теллера.

Степень окисления +5 может быть получена путем растворения диоксида марганца в расплавленном состоянии. нитрат натрия.[15] Соли манганата (VI) могут быть получены путем растворения соединений Mn, таких как диоксид марганца, в расплавленной щелочи на воздухе. Перманганатные соединения (степень окисления +7) имеют пурпурный цвет и могут придавать стеклу фиолетовый цвет. Перманганат калия, перманганат натрия, и перманганат бария все являются сильными окислителями. Перманганат калия, также называемый кристаллами Конди, широко используется в лаборатории. реагент из-за его окислительных свойств; используется как местное лекарство (например, при лечении болезней рыб). Растворы перманганата калия были одними из первых красителей и фиксаторов, которые использовались при подготовке биологических клеток и тканей для электронной микроскопии.[16]

История

Происхождение названия марганец сложное. В древности было два черных минерала из регионов Magnetes (либо Магнезия, расположенный в современной Греции, или Магнезия ad Sipylum, расположенный на территории современной Турции).[17]Их обоих звали магнез от места происхождения, но считались разными по полу. Мужчина Magnes привлекла железо, и эта железная руда теперь известна как магнит или же магнетит, и который, вероятно, дал нам термин магнит. Женщина магнез руда не притягивала железо, но использовалась для обесцвечивания стекла. Эта женщина магнез позже был назван магнезия, известный в настоящее время как пиролюзит или же диоксид марганца.[нужна цитата ] Ни этот минерал, ни элементарный марганец не обладают магнитными свойствами. В 16 веке диоксид марганца назывался манган (обратите внимание на два N вместо одного) стеклодувов, возможно, как искажение и соединение двух слов, поскольку алхимики и стеклодувы в конечном итоге должны были различать черная магнезия (черная руда) из магнезия альба (белая руда, также из магнезии, также полезная в стекольном производстве). Мишель Меркати называется магнезия черная манганеса, и, наконец, выделенный из него металл стал известен как марганец (Немецкий: Манган). Название магнезия в конечном итоге использовался для обозначения только белых магнезия альба (оксид магния), давший название магний для свободного элемента, когда он был выделен намного позже.[18]

Рисунок быка, обращенного налево, черным цветом на стене пещеры.
Некоторые из наскальных рисунков в Ласко, Франция используйте пигменты на основе марганца.[19]

Несколько разноцветных оксидов марганца, например диоксид марганца, широко распространены в природе и используются в качестве пигментов с Каменный век. Наскальные рисунки в Гаргас которым от 30 000 до 24 000 лет содержат марганцевые пигменты.[20]

Соединения марганца использовались египетскими и римскими мастерами по стеклу для добавления или удаления цвета стекла.[21] Использование в качестве «мыла для стеклодувов» продолжалось Средний возраст до наших дней и проявляется в стекле 14 века от Венеция.[22]

Первоначальное выделение марганца обычно получают Йохан Готтлиб Ган.

Поскольку он использовался в производстве стекла, диоксид марганца был доступен для экспериментов алхимиками, первыми химиками. Игнатий Готфрид Каим (1770) и Иоганн Глаубер (17 век) обнаружил, что диоксид марганца может быть преобразован в перманганат, полезный лабораторный реактив.[23] К середине 18 века шведский химик Карл Вильгельм Шееле использовал диоксид марганца для производства хлор. Первый, соляная кислота, или смесь разбавленных серная кислота и хлорид натрия заставляли реагировать с диоксидом марганца, а затем с соляной кислотой из Процесс Леблана был использован, а диоксид марганца был переработан Процесс Велдона. Производство хлора и гипохлорит отбеливание агентов был крупным потребителем марганцевых руд.

Шееле и другие химики знали, что диоксид марганца содержит новый элемент, но не смогли его выделить. Йохан Готтлиб Ган был первым, кто выделил нечистый образец металлического марганца в 1774 г. сокращение диоксид с углерод.

Содержание марганца в некоторых железных рудах, используемых в Греции, привело к предположениям о том, что сталь, произведенная из этой руды, содержит дополнительный марганец, что делает Спартанский сталь исключительно твердая.[24] Примерно в начале 19 века марганец использовался в сталеплавильном производстве, и было получено несколько патентов. В 1816 году было документально подтверждено, что железо, легированное марганцем, было тверже, но не более хрупким. В 1837 г. британский академик Джеймс Купер отметили связь между тяжелым воздействием марганца на горняков и одной из форм болезнь Паркинсона.[25] В 1912 году в США были выданы патенты на защиту огнестрельного оружия от ржавчины и коррозии с помощью электрохимических конверсионных покрытий из фосфата марганца, и с тех пор этот процесс получил широкое распространение.[26]

Изобретение Клетка Лекланше в 1866 г. и последующее усовершенствование батарей, содержащих диоксид марганца в качестве катодного деполяризатор увеличился спрос на диоксид марганца. До разработки аккумуляторов с никель-кадмиевый и литиевые, большинство батарей содержат марганец. В угольно-цинковый аккумулятор и щелочная батарея обычно используют промышленно производимый диоксид марганца, поскольку встречающийся в природе диоксид марганца содержит примеси. В 20 веке диоксид марганца широко использовался в качестве катода для коммерческих одноразовых сухих батарей как стандартного (угольно-цинковые), так и щелочных типов.[27]

Возникновение и производство

Смотрите также: Категория: Минералы марганца

Марганец составляет около 1000промилле (0,1%) земной коры, 12-е место по содержанию элементов земной коры.[28] Почва содержит 7–9000 частей на миллион марганца, в среднем 440 частей на миллион.[28] В морской воде всего 10промилле марганец и атмосфера содержит 0,01 мкг / м3.[28] Марганец встречается в основном как пиролюзит (MnO2 ), браунит, (Mn2+Mn3+6) (SiO12),[29] псиломелан (Ba, H2O)2Mn5О10, и в меньшей степени как родохрозит (MnCO3 ).

МарганецOreUSGOV.jpg
Mineraly.sk - psilomelan.jpg
Spiegeleisen.jpg
Dendrites01.jpg
Кристалл родохрозита прожектора.jpg
Марганцевая рудаПсиломелан (марганцевая руда)Spiegeleisen железный сплав с содержанием марганца около 15%.Дендриты оксида марганца на известняке из Solnhofen, Германия - своего рода псевдокаменелость. Масштаб в ммМинеральный родохрозит (карбонат марганца (II) )
Доля производства марганца в 2006 г. по странам[30]

Самая важная марганцевая руда - пиролюзит (MnO2 ). Другие экономически важные марганцевые руды обычно имеют тесную пространственную связь с железными рудами.[7] Наземные ресурсы велики, но распределяются неравномерно. Около 80% известных мировых запасов марганца находится в Южной Африке; другие важные месторождения марганца находятся в Украине, Австралии, Индии, Китае, Габон и Бразилия.[30] По оценке 1978 г. дно океана имеет 500 миллиардов тонн марганцевые узелки.[31] Попытки найти экономически целесообразные методы сбора марганцевых конкреций были оставлены в 1970-х годах.[32]

В Южной Африке наиболее идентифицированные месторождения расположены недалеко от Хотазель в Провинция Северный Кейп, с оценкой 2011 года в 15 миллиардов тонн. В 2011 году Южная Африка произвела 3,4 миллиона тонн, превзойдя все остальные страны.[33]

Марганец в основном добывается в Южной Африке, Австралии, Китае, Габоне, Бразилии, Индии, Казахстане, Гане, Украине и Малайзии.[34] Источники импорта в США (1998–2001 гг.): Марганцевая руда: Габон, 70%; Южная Африка - 10%; Австралия - 9%; Мексика - 5%; и прочее - 6%. Ферромарганец: ЮАР - 47%; Франция - 22%; Мексика - 8%; Австралия - 8%; и прочее - 15%. Марганец содержится во всем импортируемом марганце: ЮАР - 31%; Габон - 21%; Австралия - 13%; Мексика - 8%; и другие - 27%.[30][35]

Для производства ферромарганец, марганцевая руда смешивается с железной рудой и углеродом, а затем восстанавливается либо в доменной печи, либо в электродуговой печи.[36] Результирующий ферромарганец имеет содержание марганца от 30 до 80%.[7] Чистый марганец, используемый для производства безжелезных сплавов, производится выщелачивание марганцевая руда с серная кислота и последующий электровыделение процесс.[37]

Содержит реакции и температуры, а также демонстрирует передовые процессы, такие как теплообменник и процесс измельчения.
Технологическая схема цикла рафинирования марганца.

Более прогрессивный процесс экстракции включает прямое восстановление марганцевой руды при кучном выщелачивании. Это достигается путем пропускания природного газа через дно отвала; природный газ обеспечивает тепло (температура должна быть не менее 850 ° C) и восстановитель (оксид углерода). Это восстанавливает всю марганцевую руду до оксида марганца (MnO), который является выщелачиваемой формой. Затем руда проходит через контур измельчения, чтобы уменьшить размер частиц руды до 150–250 мкм, увеличивая площадь поверхности для облегчения выщелачивания. Затем руда добавляется в резервуар для выщелачивания серная кислота и двухвалентное железо (Fe2+) в соотношении 1,6: 1. Железо реагирует с диоксидом марганца с образованием гидроксид железа и элементарный марганец. Этот процесс дает примерно 92% извлечения марганца. Затем для дальнейшей очистки марганец может быть отправлен на установку для электролизера.[38]

В 1972 г. ЦРУ с Проект Азориан через миллиардера Говард Хьюз, сдал корабль в эксплуатацию Хьюз Гломар Исследователь с прикрытием сбора марганцевых конкреций со дна моря.[39] Это вызвало всплеск активности по сбору марганцевых конкреций, что было непрактично. Настоящая миссия Хьюз Гломар Исследователь было поднять затонувший Советский подводная лодка К-129, с целью получения советских кодовых книг.[40]

Конкреции Mn находятся на дне океана и добываются для получения марганца. Этот майнинг может иметь неудачи. Из-за добычи конкреций может произойти физическое, химическое и биологическое воздействие на окружающую среду. Горные работы нарушают морское дно, вызывая образование облака ресуспендированных отложений. Эта взвесь содержит тяжелые металлы и неорганические питательные вещества, которые могут привести к загрязнению придонных вод растворенными токсичными соединениями. Mn-клубеньки также являются пастбищами, жизненным пространством и защитой для эндо- и эпифаунальных систем. Удаление этих узелков напрямую влияет на эти системы. В целом это может привести к тому, что виды покинут этот район или полностью вымрут.[41]

Приложения

Марганец не имеет удовлетворительной замены в его основных применениях в металлургии.[30] В незначительных применениях (например, фосфатирование марганца), цинк и иногда ванадий жизнеспособные заменители.

Стали

США M1917 боевой шлем, вариант Шлем Броди, сделан из Хэдфилд сталь марганцевый сплав.

Марганец необходим для железа и производство стали благодаря фиксации серы, раскисляющий, и легирование свойства, как впервые признал британский металлург Роберт Форестер Мушет (1811–1891), которые в 1856 году представили элемент в виде Spiegeleisen, в сталь с конкретной целью удаления избыточного растворенного кислорода, серы и фосфора, чтобы улучшить ее пластичность. Сталеплавильное производство,[42] включая его железорудный компонент, на него приходится большая часть спроса на марганец, который в настоящее время составляет от 85% до 90% от общего спроса.[37] Марганец - ключевой компонент недорогой нержавеющая сталь.[35][43] Часто ферромарганец (обычно около 80% марганца) является промежуточным звеном в современных процессах.

Небольшие количества марганца улучшают обрабатываемость стали при высоких температурах за счет образования тугоплавкого сульфида и предотвращения образования жидкости. сульфид железа на границах зерен. Если содержание марганца достигает 4%, доминирующим признаком становится охрупчивание стали. Охрупчивание уменьшается при более высоких концентрациях марганца и достигает приемлемого уровня 8%. Сталь с содержанием марганца от 8 до 15% имеет высокую предел прочности до 863 МПа.[44][45] Сталь с 12% марганца была открыта в 1882 г. Роберт Хэдфилд и до сих пор известен как Сталь Гадфилда (мангаллой). Он использовался для британских военных стальные каски а затем военными США.[46]

Алюминиевые сплавы

Основная статья: Алюминиевый сплав

Вторая по величине область применения марганца - алюминиевые сплавы. Алюминий с содержанием марганца примерно 1,5% обладает повышенной устойчивостью к коррозии благодаря зернам, которые поглощают примеси, которые могут привести к гальваническая коррозия.[47] Устойчивый к коррозии алюминиевые сплавы 3004 и 3104 (от 0,8 до 1,5% марганца) используются для большинства банки для напитков.[48] До 2000 г. более 1,6 млн. тонны из этих сплавов были использованы; при 1% марганца на это потреблялось 16 000 тонн марганца.[неудачная проверка ][48]

Другое использование

Метилциклопентадиенил трикарбонил марганца используется как добавка в неэтилированный бензин поднять октановое число и уменьшить стук двигателя. Марганец в этом необычном металлоорганическом соединении находится в степени окисления +1.[49]

Оксид марганца (IV) (диоксид марганца, MnO2) используется в качестве реагента в органическая химия для окисление бензилового спирты (где гидроксил группа примыкает к ароматическое кольцо ). Двуокись марганца использовалась с древних времен для окисления и нейтрализации зеленоватого оттенка стекла от следовых количеств загрязнения железом.[22] MnO2 также используется при производстве кислорода и хлора и при сушке черных красок. В некоторых препаратах это коричневый цвет. пигмент за краска и является составной частью натурального умбра.

Оксид марганца (IV) был использован в исходном типе сухой камеры аккумулятор в качестве акцептора электронов из цинка и является черноватым материалом в элементах фонарей углеродно-цинкового типа. Диоксид марганца восстанавливается до оксида-гидроксида марганца MnO (OH) во время разряда, предотвращая образование водорода на аноде батареи.[50]

MnO2 + H2О + е− → MnO (OH) + ОЙ−

Тот же материал также используется в новых щелочные батареи (обычно аккумуляторные элементы), в которых используется та же основная реакция, но другая смесь электролитов. В 2002 году на эти цели было израсходовано более 230 000 тонн диоксида марганца.[27][50]

Монета 5 центов времен Второй мировой войны (1942-1945 гг., Обозначенная знаком монетного двора P, D или S над куполом) изготовлена ​​из сплава 56% меди, 35% серебра и 9% марганца.

Металл иногда используется в монетах; до 2000 года единственной монетой США, в которой использовался марганец, была никель "военного времени" с 1942 по 1945 гг.[51] Сплав 75% меди и 25% никеля традиционно использовался для производства никелевых монет. Однако из-за нехватки металлического никеля во время войны он был заменен более доступным серебром и марганцем, в результате чего был получен сплав из 56% меди, 35% серебра и 9% марганца. С 2000 г. долларовые монеты, например Доллар сакагавеи и Президентские монеты за 1 доллар, изготовлены из латуни, содержащей 7% марганца, с сердечником из чистой меди.[52] В обоих случаях с никелем и долларом использование марганца в монете должно было дублировать электромагнитные свойства предыдущей монеты того же размера и стоимости в механизмах торговых автоматов. В случае более поздних долларовых монет США марганцевый сплав был предназначен для дублирования свойств сплава меди и никеля, использовавшегося в предыдущих монетах. Сьюзан Б. Энтони доллар.

Соединения марганца использовались в качестве пигментов и для окрашивания керамики и стекла. Коричневый цвет керамики иногда является результатом соединений марганца.[53] В стекольной промышленности соединения марганца используются для достижения двух эффектов. Марганец (III) реагирует с железом (II), вызывая сильный зеленый цвет в стекле, образуя менее окрашенное железо (III) и слегка розовый марганец (II), компенсируя остаточный цвет железа (III).[22] В больших количествах марганец используется для производства стекла розового цвета. В 2009 г. профессор Мас Субраманиан и сотрудники в Государственный университет Орегона обнаружил, что марганец можно сочетать с иттрий и индий сформировать интенсивно синий, нетоксичный, инертный, устойчивый к выцветанию пигмент, YInMn синий, первый новый синий пигмент, открытый за 200 лет.

Тетравалентный марганец используется как активатор в красном цвете люминофор. Хотя известно много соединений, которые показывают свечение,[54] большинство из них не используются в коммерческих целях из-за низкой эффективности или темно-красного излучения.[55][56] Однако несколько Mn4+ об активированных фторидах сообщалось как о потенциальных красных люминофорах для теплых белых светодиодов.[57][58] Но по сей день только K2SiF6: Mn4+ имеется в продаже для использования в теплом белом цвете Светодиоды.[59]

Оксид марганца также используется в портландцемент смеси.[60]

Биологическая роль

Реактивный центр аргиназы с бороновой кислотой ингибитор - атомы марганца показаны желтым.

Биохимия

Классы ферменты что есть марганец кофакторы большой и включает оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиасы, изомеразы, лигазы, лектины, и интегрины. В обратные транскриптазы из многих ретровирусы (хотя не лентивирусы Такие как ВИЧ ) содержат марганец. Самый известный марганецсодержащий полипептиды может быть аргиназа, то дифтерийный токсин, и Mn-содержащие супероксиддисмутаза (Mn-SOD ).[61]

Биологическая роль в организме человека

Марганец - важный элемент питания человека. Он присутствует как кофермент в нескольких биологических процессах, которые включают метаболизм макроэлементов, формирование костей и свободный радикал системы защиты. Это важный компонент в десятках белков и ферментов.[62] В организме человека содержится около 12 мг марганца, в основном в костях. Остальные мягкие ткани сосредоточены в печени и почках.[28] В человеческом мозгу марганец связан с марганцем. металлопротеины, в первую очередь глютамин синтетаза в астроциты.[63]

Токсичность

Чрезмерное воздействие или потребление может привести к состоянию, известному как манганизм, а нейродегенеративный расстройство, вызывающее гибель дофаминергических нейронов, и симптомы, похожие на болезнь Паркинсона.[28][64]

Токсичность для морской жизни

Многие ферментные системы нуждаются в Mn для функционирования, но при высоких уровнях Mn может стать токсичным. Одна из экологических причин повышения уровня Mn в морской воде - периоды гипоксии.[65] С 1990 г. поступали сообщения о накоплении Mn в морских организмах, включая рыб, ракообразных, моллюсков и иглокожих. Конкретные ткани являются мишенями для разных видов, включая жабры, мозг, кровь, почки и печень / гепатопанкреас. Сообщалось о физиологических эффектах у этих видов. Mn может влиять на обновление иммуноцитов и их функциональные возможности, такие как фагоцитоз и активация профенолоксидазы, подавляя иммунную систему организмов. Это делает организмы более восприимчивыми к инфекциям. По мере изменения климата распространение патогенов увеличивается, и для выживания организмов и защиты от этих патогенов им необходима здоровая и сильная иммунная система. Если их системы нарушены из-за высокого уровня Mn, они не смогут бороться с этими патогенами и погибнут.[5]

Питание

Диетические рекомендации
Текущие ИИ Mn по возрастным группам и полу[66]
СамцыСамки
ВозрастAI (мг / день)ВозрастAI (мг / день)
1–31.21–31.2
4–81.54–81.5
9–131.99–131.6
14–182.214–181.6
19+2.319+1.8
беременные: 2
лактация: 2,6

В Институт медицины США (IOM) обновила расчетные средние потребности (EARs) и рекомендуемые диетические нормы (RDA) для минералов в 2001 году. Для марганца не было достаточной информации для установления EARs и RDA, поэтому потребности описаны как оценки для Адекватное потребление (AI). Что касается безопасности, МОМ устанавливает Допустимые верхние уровни потребления (UL) для витаминов и минералов, когда доказательств достаточно. В случае марганца UL для взрослых составляет 11 мг / день. В совокупности EAR, RDA, AI и UL называются Рекомендуемая диета (DRI).[66] Дефицит марганца встречается редко.[67]

В Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов (EFSA) относится к совокупному набору информации как диетические контрольные значения, с контрольным потреблением населения (PRI) вместо RDA и средним потреблением вместо EAR. AI и UL определены так же, как в США. Для людей в возрасте 15 лет и старше AI установлен на уровне 3,0 мг / день. ИВ при беременности и в период лактации составляет 3,0 мг / сут. Для детей в возрасте 1–14 лет ИА увеличиваются с возрастом от 0,5 до 2,0 мг / день. ИИ для взрослых выше, чем в США.[68] EFSA рассмотрело тот же вопрос о безопасности и решило, что информации для установления UL недостаточно.[69]

Для целей маркировки пищевых продуктов и пищевых добавок в США количество в порции выражается в процентах от дневной нормы (% DV). Для целей маркировки марганца 100% дневной нормы составляло 2,0 мг, но по состоянию на 27 мая 2016 года она была изменена до 2,3 мг, чтобы привести ее в соответствие с RDA.[70][71] Соблюдение обновленных правил маркировки требовалось к 1 января 2020 года для производителей с годовым объемом продаж продуктов питания 10 миллионов долларов США и более и к 1 января 2021 года для производителей с годовым объемом продаж продуктов питания менее 10 миллионов долларов США.[72][73][74] В течение первых шести месяцев после даты соответствия 1 января 2020 года FDA планирует сотрудничать с производителями, чтобы соответствовать новым требованиям к этикеткам Nutrition Facts, и в течение этого времени не будет сосредотачиваться на принудительных мерах в отношении этих требований.[72] Таблица старых и новых дневных значений для взрослых представлена ​​на сайте Эталонное суточное потребление.

Биологическая роль бактерий

Mn-SOD - это тип SOD, присутствующий в эукариотический митохондрии, а также у большинства бактерий (этот факт согласуется с теорией бактериального происхождения митохондрий). Фермент Mn-SOD, вероятно, является одним из самых древних, поскольку почти все организмы, живущие в присутствии кислорода, используют его для борьбы с токсическими эффектами супероксид (О−
2), образованный в результате одноэлектронного восстановления дикислорода. Исключения, которые составляют все бактерии, включают: Lactobacillus plantarum и связанные лактобациллы, которые используют другой неферментативный механизм с марганцем (Mn2+) ионы в комплексе с полифосфатом, что указывает на эволюционный путь этой функции в аэробной жизни.

Биологическая роль в растениях

Марганец также важен для фотосинтеза. выделение кислорода в хлоропласты в растениях. В кислород-выделяющий комплекс (OEC) является частью фотосистемы II, содержащейся в тилакоидных мембранах хлоропластов; он отвечает за терминал фотоокисление воды вовремя легкие реакции из фотосинтез и имеет металлоферментное ядро, содержащее четыре атома марганца.[75][76] Чтобы удовлетворить это требование, большинство удобрений широкого спектра действия содержат марганец.

Меры предосторожности

Марганец
Опасности
H401
P273, P501[77]
NFPA 704 (огненный алмаз)

Соединения марганца менее токсичны, чем соединения других широко распространенных металлов, таких как никель и медь.[78] Однако воздействие пыли и паров марганца не должно превышать предельное значение 5 мг / м3.3 даже на короткие периоды из-за уровня токсичности.[79] Отравление марганцем связывают с нарушением моторики и когнитивными расстройствами.[80]

Перманганат проявляет более высокую токсичность, чем соединения марганца (II). Смертельная доза составляет около 10 г, произошло несколько смертельных отравлений. Сильный окислительный эффект приводит к некроз из слизистая оболочка. Например, пищевод пострадает при проглатывании перманганата. Лишь ограниченное количество всасывается в кишечнике, но это небольшое количество оказывает серьезное воздействие на почки и печень.[81][82]

Воздействие марганца в Соединенные Штаты регулируется Управление по охране труда (OSHA).[83] Люди могут подвергнуться воздействию марганца на рабочем месте, вдыхая его или проглатывая. OSHA установила законный предел (допустимый предел воздействия ) для воздействия марганца на рабочем месте как 5 мг / м3 за 8-часовой рабочий день. В Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 1 мг / м3 более 8-часовой рабочий день и краткосрочный предел 3 мг / м33. На уровне 500 мг / м3, марганец сразу опасно для жизни и здоровья.[84]

Как правило, воздействие Mn в окружающем воздухе с концентрацией выше 5 мкг Mn / м3 может вызывать симптомы, вызванные марганцем. Повысился ферропортин Экспрессия белка в клетках эмбриональной почки человека (HEK293) связана со снижением внутриклеточной концентрации Mn и ослаблением цитотоксичность, характеризующийся обращением Mn-восстановленного глутамат усвоение и уменьшение лактатдегидрогеназа утечка.[85]

Проблемы гигиены окружающей среды

В питьевой воде

Водный марганец имеет большую биодоступность чем диетический марганец. Согласно результатам исследования 2010 г.,[86] более высокий уровень воздействия марганца в питьевая вода связаны с увеличением умственное нарушение и уменьшил коэффициенты интеллекта у детей школьного возраста. Предполагается, что длительное воздействие из-за вдыхания естественного марганца с водой для душа подвергает риску до 8,7 миллиона американцев.[87] Однако данные показывают, что человеческий организм может оправиться от определенных неблагоприятных последствий чрезмерного воздействия марганца, если воздействие будет прекращено и организм сможет избавиться от излишков.[88]

В бензине

Молекулярная модель метилциклопентадиенил трикарбонил марганца (ММТ)

Метилциклопентадиенил трикарбонил марганца (MMT) - это бензин добавка, используемая для замены соединений свинца в неэтилированном бензине для улучшения октановое число низкооктановых нефтяных дистиллятов. Это уменьшает стук двигателя агент через действие карбонильные группы. Топливо, содержащее марганец, имеет тенденцию к образованию карбидов марганца, которые повреждают выпускные клапаны. По сравнению с 1953 годом уровень марганца в воздухе снизился.[89]

В табачном дыме

В табачное растение легко впитывается и накапливается тяжелые металлы например, марганец из окружающей почвы в его листья. Впоследствии они вдыхаются во время курение табака.[90] В то время как марганец входит в состав табачный дым,[91] исследования в основном пришли к выводу, что концентрации не опасны для здоровья человека.[92]

Роль в неврологических расстройствах

Манганизм

Основная статья: Манганизм

Передержка марганца чаще всего связана с манганизм, редкое неврологическое заболевание, связанное с чрезмерным приемом или вдыханием марганца. Исторически люди, занятые в производстве или переработке марганцевых сплавов[93][94] подвергались риску развития манганизма; однако действующие правила техники безопасности и охраны труда защищают рабочих в развитых странах.[83] Заболевание было впервые описано в 1837 году британским академиком Джоном Купером, который изучал двух пациентов, измельчавших марганец.[25]

Манганизм - это двухфазное расстройство. На ранних стадиях опьяненный человек может испытывать депрессию, перепады настроения, компульсивное поведение и психоз. Ранние неврологические симптомы уступают место поздней стадии манганизма, которая напоминает болезнь Паркинсона. Симптомы включают слабость, монотонность и замедленную речь, невыразительное лицо, тремор, наклонную походку, неспособность идти назад, не падая, ригидность и общие проблемы с ловкостью, походкой и равновесием.[25][95] В отличие от болезнь Паркинсона, манганизм не связан с потерей обоняния, и пациенты обычно не реагируют на лечение L-ДОПА.[96] Симптомы поздней стадии марганца со временем становятся более серьезными, даже если источник воздействия устранен и уровень марганца в мозге вернется к норме.[95]

Было показано, что хроническое воздействие марганца вызывает заболевание, подобное паркинсонизму, которое характеризуется нарушениями движений.[97] Это условие не отвечает типичные методы лечения БП, предлагая альтернативный путь, чем типичный дофаминергический потеря в черная субстанция.[97] Марганец может накапливаться в базальный ганглий, приводящие к ненормальным движениям.[98] Мутация гена SLC30A10, переносчика оттока марганца, необходимого для снижения внутриклеточного Mn, была связана с развитием этого заболевания, похожего на паркинсонизм.[99] В Тела Леви типичные для БП не наблюдаются при паркинсонизме, вызванном Mn.[98]

Эксперименты на животных дали возможность изучить последствия чрезмерного воздействия марганца в контролируемых условиях. У (неагрессивных) крыс марганец вызывает убийство мышей.[100]

Нарушения развития в детском возрасте

В нескольких недавних исследованиях предпринята попытка изучить влияние хронического чрезмерного воздействия низких доз марганца на развитие ребенка. Самое раннее исследование было проведено в китайской провинции Шаньси. Питьевая вода там была загрязнена из-за неправильного орошения сточных вод и содержала 240–350 мкг Mn / л. Хотя концентрации Mn на уровне или ниже 300 мкг Mn / л считались безопасными во время исследования Агентством по охране окружающей среды США и 400 мкг Mn / л Всемирная организация здоровья, 92 ребенка (в возрасте от 11 до 13 лет) из этой провинции показали более низкие результаты в тестах на ловкость и скорость рук, кратковременную память и визуальную идентификацию по сравнению с детьми из незагрязненной местности. Совсем недавно исследование 10-летних детей в Бангладеш показало связь между концентрацией Mn в колодезной воде и снижением показателей IQ. В третьем исследовании, проведенном в Квебеке, участвовали школьники в возрасте от 6 до 15 лет, живущие в домах, которые получали воду из колодца, содержащую 610 мкг Mn / л; Контрольная группа проживала в домах, которые получали воду из колодца с концентрацией 160 мкг Mn / л. У детей экспериментальной группы повышено гиперактивное и оппозиционное поведение.[86]

Текущая максимальная безопасная концентрация в соответствии с правилами EPA составляет 50 мкг Mn / л.[101]

Нейродегенеративные заболевания

Белок под названием DMT1 является основным переносчиком марганца из кишечника и может быть основным переносчиком марганца через гематоэнцефалический барьер. DMT1 также переносит вдыхаемый марганец через носовой эпителий. Предлагаемый механизм токсичности марганца заключается в том, что нарушение регуляции приводит к окислительному стрессу, митохондриальной дисфункции, опосредованной глутаматом экситоксичности и агрегации белков.[102]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Мейя, Юрис; и другие. (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)». Чистая и прикладная химия. 88 (3): 265–91. Дои:10.1515 / pac-2015-0305.
  2. ^ Weast, Роберт (1984). CRC, Справочник по химии и физике. Бока-Ратон, Флорида: Издательство Chemical Rubber Company. стр. E110. ISBN  0-8493-0464-4.
  3. ^ Рот, Джером; Понзони, Сильвия; Ашнер, Майкл (2013). «Глава 6 Гомеостаз марганца и транспорт». В Банчи, Лючия (ред.). Металломика и клетка. Ионы металлов в науках о жизни. 12. Springer. С. 169–201. Дои:10.1007/978-94-007-5561-1_6. ISBN  978-94-007-5560-4. ЧВК  6542352. PMID  23595673. электронная книга ISBN  978-94-007-5561-1
  4. ^ а б Рэй, Дурбар; Бабу, Э. В. С. С. К .; Сурья Пракаш, Л. (1 января 2017 г.). «Природа взвешенных частиц в гидротермальном шлейфе на хребте Карлсберг 3 ° 40 'северной широты: сравнение с взвешенными веществами из глубинного океана». Текущая наука. 112 (1): 139. Дои:10.18520 / cs / v112 / i01 / 139-146. ISSN  0011-3891.
  5. ^ а б Хернрот, Бодил; Тассидис, Елена; Баден, Сюзанна П. (март 2020 г.). «Иммуносупрессия водных организмов, подвергшихся воздействию повышенных уровней марганца: от глобального к молекулярному видению». Развитие и сравнительная иммунология. 104: 103536. Дои:10.1016 / j.dci.2019.103536. ISSN  0145-305X.
  6. ^ а б Сим, Нари; Орианс, Кристин Дж. (Октябрь 2019 г.). «Годовая изменчивость растворенного марганца в северо-восточной части Тихого океана вдоль линии-P: 2010–2013 гг.». Морская химия. 216: 103702. Дои:10.1016 / j.marchem.2019.103702. ISSN  0304-4203.
  7. ^ а б c d Холлеман, Арнольд Ф .; Виберг, Эгон; Виберг, Нильс (1985). «Манган». Lehrbuch der Anorganischen Chemie (на немецком языке) (91–100 изд.). Вальтер де Грюйтер. С. 1110–1117. ISBN  978-3-11-007511-3.
  8. ^ Лиде, Дэвид Р. (2004). Магнитная восприимчивость элементов и неорганических соединений, в Справочнике по химии и физике. CRC Press. ISBN  978-0-8493-0485-9. Архивировано из оригинал 17 декабря 2019 г.. Получено 7 сентября 2019.
  9. ^ а б Audi, G .; Кондев, Ф. Г .; Wang, M .; Huang, W. J .; Наими, С. (2017). «Оценка ядерных свойств NUBASE2016» (PDF). Китайская физика C. 41 (3): 030001. Bibcode:2017ЧФК..41с0001А. Дои:10.1088/1674-1137/41/3/030001.
  10. ^ Шефер, Йорг; Фаестерманн, Томас; Герцог, Грегори Ф .; Кни, Клаус; Корщинек, Гюнтер; Масарик, Юзеф; Мейер, Астрид; Поутовцев Михаил; Ругель, Георг; Шлюхтер, Кристиан; Серифиддин, Фериде; Винклер, Гизела (2006). «Марганец земной-53 - новый монитор процессов на поверхности Земли». Письма по науке о Земле и планетах. 251 (3–4): 334–345. Bibcode:2006E и PSL.251..334S. Дои:10.1016 / j.epsl.2006.09.016.
  11. ^ «Глава 20». Неорганическая химия Шрайвера и Аткинса. Издательство Оксфордского университета. 2010 г. ISBN  978-0-19-923617-6.
  12. ^ Саха, Амрита; Маджумдар, Партха; Госвами, Шриобрата (2000). "Низкоспиновые комплексы марганца (II) и кобальта (III) N-арил-2-пиридилазофениламинов: новые тридентатные N, N, N-доноры, полученные из опосредованного кобальтом аминирования ароматического кольца 2- (фенилазо) пиридина. Кристаллическая структура комплекс марганца (II) ». Журнал химического общества, Dalton Transactions (11): 1703–1708. Дои:10.1039 / a909769d.
  13. ^ Райнер-Кэнхэм, Джеффри и Овертон, Тина (2003) Описательная неорганическая химия, Macmillan, стр. 491, г. ISBN  0-7167-4620-4.
  14. ^ Шмидт, Макс (1968). «VII. Небенгруп». Anorganische Chemie II (на немецком). Wissenschaftsverlag. С. 100–109.
  15. ^ Temple, R. B .; Тикетт, Г. У. (1972). «Образование марганца (v) в расплавленном нитрите натрия». Австралийский химический журнал. 25 (3): 55. Дои:10.1071 / CH9720655.
  16. ^ Люфт, Дж. Х. (1956). «Перманганат - новый фиксатор для электронной микроскопии». Журнал биофизической и биохимической цитологии. 2 (6): 799–802. Дои:10.1083 / jcb.2.6.799. ЧВК  2224005. PMID  13398447.
  17. ^ languagehat (28 мая 2005 г.). "МАГНИТ". languagehat.com. Получено 18 июн 2020.
  18. ^ Калверт, Дж. Б. (24 января 2003 г.). «Хром и марганец». Архивировано 31 декабря 2016 года.. Получено 30 апреля 2009.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  19. ^ Чалмин, Эмили; Меню, Мишель; Винно, Колетт (2003). «Анализ наскальной живописи и техники художников эпохи палеолита». Измерительная наука и технология. 14 (9): 1590–1597. Дои:10.1088/0957-0233/14/9/310.
  20. ^ Chalmin, E .; Vignaud, C .; Salomon, H .; Farges, F .; Susini, J .; Меню, М. (2006). «Минералы, обнаруженные в черных пигментах палеолита с помощью просвечивающей электронной микроскопии и микрорентгеновской абсорбционной структуры вблизи края» (PDF). Прикладная физика A. 83 (12): 213–218. Bibcode:2006АпФА..83..213С. Дои:10.1007 / s00339-006-3510-7.
  21. ^ Sayre, E. V .; Смит, Р. У. (1961). «Композиционные категории античного стекла». Наука. 133 (3467): 1824–1826. Bibcode:1961Научный ... 133.1824С. Дои:10.1126 / science.133.3467.1824. PMID  17818999.
  22. ^ а б c Маккрей, В. Патрик (1998). «Стекловарение в Италии эпохи Возрождения: инновации венецианского хрусталя». JOM. 50 (5): 14–19. Bibcode:1998JOM .... 50e..14M. Дои:10.1007 / s11837-998-0024-0.
  23. ^ Ранке-Мадсен, Э. (1975). «Открытие элемента». Центавр. 19 (4): 299–313. Bibcode:1975Цент ... 19..299р. Дои:10.1111 / j.1600-0498.1975.tb00329.x.
  24. ^ Alessio, L .; Campagna, M .; Луккини, Р. (2007). «От свинца до марганца через ртуть: мифология, наука и уроки профилактики». Американский журнал промышленной медицины. 50 (11): 779–787. Дои:10.1002 / ajim.20524. PMID  17918211.
  25. ^ а б c Купер, Джон (1837). «О действии черного оксида марганца при вдыхании в легкие». Br. Анна. Med. Pharm. Жизненно важный. Стат. Gen. Sci. 1: 41–42.
  26. ^ Olsen, Sverre E .; Тангстад, Мерете; Линдстад, Тор (2007). «История марганца». Производство марганцевых ферросплавов. Tapir Academic Press. С. 11–12. ISBN  978-82-519-2191-6.
  27. ^ а б Прейслер, Эберхард (1980). "Moderne Verfahren der Großchemie: Braunstein". Chemie in Unserer Zeit (на немецком). 14 (5): 137–148. Дои:10.1002 / ciuz.19800140502.
  28. ^ а б c d е Эмсли, Джон (2001). «Марганец». Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я. Оксфорд, Великобритания: Издательство Оксфордского университета. стр.249–253. ISBN  978-0-19-850340-8.
  29. ^ Bhattacharyya, P.K .; Дасгупта, Сомнатх; Фукуока, М .; Рой Суприя (1984). «Геохимия браунита и связанных с ним фаз в метаморфизованных некарбонатных марганцевых рудах Индии». Вклад в минералогию и петрологию. 87 (1): 65–71. Bibcode:1984CoMP ... 87 ... 65B. Дои:10.1007 / BF00371403.
  30. ^ а б c d Коратерс, Лиза А. (2009). «Обзор минерального сырья за 2009 год: марганец» (PDF). Геологическая служба США. Получено 30 апреля 2009.
  31. ^ Ван, Х; Schröder, HC; Wiens, M; Schlossmacher, U; Мюллер, WEG (2009). «Марганец / полиметаллические конкреции: микроструктурная характеристика экзолитобионтических и эндолитобионтических микробных биопленок с помощью сканирующей электронной микроскопии». Микрон. 40 (3): 350–358. Дои:10.1016 / j.micron.2008.10.005. PMID  19027306.
  32. ^ Управление Организации Объединенных Наций по экономике и технологиям океана, Технологический сектор, Организация Объединенных Наций (1978 год). Марганцевые конкреции: размеры и перспективы. Морская геология. 41. Springer. п. 343. Bibcode:1981MGeol..41..343C. Дои:10.1016 / 0025-3227 (81) 90092-Х. ISBN  978-90-277-0500-6.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)
  33. ^ «Добыча марганца в Южной Африке - Обзор». MBendi.com. Архивировано 5 февраля 2016 года.. Получено 4 января 2014.CS1 maint: BOT: статус исходного URL-адреса неизвестен (связь)
  34. ^ Эллиотт, Р. Coley, K; Мостагель, S; Барати, М (2018). «Обзор обработки марганца для производства сталей TRIP / TWIP, Часть 1: Текущая практика и основы обработки». JOM. 70 (5): 680–690. Bibcode:2018JOM ... tmp ... 63E. Дои:10.1007 / s11837-018-2769-4.
  35. ^ а б Коратерс, Лиза А. (июнь 2008 г.). «Ежегодник полезных ископаемых: марганец за 2006 год» (PDF). Вашингтон, округ Колумбия: Геологическая служба США.. Получено 30 апреля 2009.
  36. ^ Corathers, L.A .; Machamer, Дж. Ф. (2006). «Марганец». Промышленные полезные ископаемые и горные породы: сырьевые товары, рынки и использование (7-е изд.). SME. С. 631–636. ISBN  978-0-87335-233-8.
  37. ^ а б Чжан, Вэньшэн; Ченг, Чу Юн (2007). «Обзор металлургии марганца. Часть I: Выщелачивание руд / вторичных материалов и извлечение электролитического / химического диоксида марганца». Гидрометаллургия. 89 (3–4): 137–159. Дои:10.1016 / j.hydromet.2007.08.010.
  38. ^ Чоу, Норман; Наку, Анка; Варкентин, Дуг; Аксенов, Игорь и Тех, Мотыга (2010). «Извлечение марганца из низкосортных ресурсов: программа лабораторных металлургических испытаний завершена» (PDF). Kemetco Research Inc. Архивировано с оригинал (PDF) 2 февраля 2012 г.
  39. ^ «Секрет ЦРУ на дне океана». Новости BBC. 19 февраля 2018 г.. Получено 3 мая 2018.
  40. ^ "Проект Азориан: рассекреченная ЦРУ история исследователя Гломар". Архив национальной безопасности Университета Джорджа Вашингтона. 12 февраля 2010 г.. Получено 18 сентября 2013.
  41. ^ Oebius, Horst U; Беккер, Герман Дж; Ролински, Сюзанна; Янковский, Яцек А (январь 2001 г.). «Параметризация и оценка воздействия на морскую среду при разработке глубоководных марганцевых конкреций». Deep Sea Research Part II: Актуальные исследования в океанографии. 48 (17–18): 3453–3467. Дои:10.1016 / s0967-0645 (01) 00052-2. ISSN  0967-0645.
  42. ^ Верховен, Джон Д. (2007). Металлургия стали для неметаллургов. Парк материалов, Огайо: ASM International. С. 56–57. ISBN  978-0-87170-858-8.
  43. ^ Дастур, Ю.Н. Лесли, В. К. (1981). «Механизм деформационного упрочнения марганцевой стали Гадфилда». Металлургические операции A. 12 (5): 749–759. Bibcode:1981MTA .... 12..749D. Дои:10.1007 / BF02648339.
  44. ^ Стэнсби, Джон Генри (2007). Железо и сталь. Читать книги. С. 351–352. ISBN  978-1-4086-2616-0.
  45. ^ Брэди, Джордж С .; Clauser, Henry R .; Vaccari. Джон А. (2002). Справочник по материалам: энциклопедия для менеджеров, технических специалистов, менеджеров по закупкам и производству, технических специалистов и руководителей.. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. С. 585–587. ISBN  978-0-07-136076-0.
  46. ^ Твидейл, Джеффри (1985). «Сэр Роберт Эбботт Хэдфилд F.R.S. (1858–1940) и открытие марганцевой стали Джеффри Твидейл». Примечания и отчеты Лондонского королевского общества. 40 (1): 63–74. Дои:10.1098 / рснр.1985.0004. JSTOR  531536.
  47. ^ «Химические свойства алюминия 2024 года позволяют». Поставщики Металла Онлайн, ООО. Получено 30 апреля 2009.
  48. ^ а б Кауфман, Джон Гилберт (2000). «Приложения для алюминиевых сплавов и сплавов». Знакомство с алюминиевыми сплавами и сплавами. ASM International. С. 93–94. ISBN  978-0-87170-689-8.
  49. ^ Ли А. Грэм; Элисон Р. Фаут; Карл Р. Кюне; Дженнифер Л. Уайт; Бхаскар Мукхерджи; Фред М. Маркс; Гленн П. А. Яп; Лев Н. Захаров; Арнольд Л. Рейнгольд и Даниэль Рабинович (2005). «Поли (меркаптоимидазолил) боратные комплексы марганца (I): спектроскопические и структурные характеристики взаимодействий MnH – B в растворе и в твердом состоянии». Dalton Transactions (1): 171–180. Дои:10.1039 / b412280a. PMID  15605161.
  50. ^ а б Делл, Р. М. (2000). «Батареи пятидесятилетия развития материалов». Ионика твердого тела. 134 (1–2): 139–158. Дои:10.1016 / S0167-2738 (00) 00722-0.
  51. ^ Kuwahara, Raymond T .; Скиннер III, Роберт Б.; Скиннер-младший, Роберт Б. (2001). «Никелевые монеты в США». Западный медицинский журнал. 175 (2): 112–114. Дои:10.1136 / ewjm.175.2.112. ЧВК  1071501. PMID  11483555.
  52. ^ «Дизайн доллара Сакагавеи». Монетный двор США. Получено 4 мая 2009. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  53. ^ Шепард, Анна Ослер (1956). «Марганцевые и железо-марганцевые краски». Керамика для археолога. Институт Карнеги Вашингтона. С. 40–42. ISBN  978-0-87279-620-1.
  54. ^ Чен, Дакин; Чжоу, Ян; Чжун, Цзясонг (2016). "Обзор Mn4+ активаторы в твердых телах для тёпло-белых светодиодов ». RSC Advances. 6 (89): 86285–86296. Дои:10.1039 / C6RA19584A.
  55. ^ Баур, Флориан; Юстель, Томас (2016). «Зависимость оптических свойств Mn4+ активирован A2Ge4О9 (A = K, Rb) от температуры и химической среды ». Журнал люминесценции. 177: 354–360. Bibcode:2016JLum..177..354B. Дои:10.1016 / j.jlumin.2016.04.046.
  56. ^ Jansen, T .; Gorobez, J .; Кирм, М .; Brik, M. G .; Vielhauer, S .; Oja, M .; Хайдуков, Н. М .; Махов, В. Н .; Юстель, Т. (1 января 2018 г.). "Узкополосная темно-красная фотолюминесценция Y2Mg3Ge3О12: Mn4+, Ли+ Инверсный гранат для светодиодов с люминофором высокой мощности ». Журнал ECS по науке и технологиям твердого тела. 7 (1): R3086 – R3092. Дои:10.1149 / 2.0121801jss.
  57. ^ Янсен, Томас; Баур, Флориан; Юстель, Томас (2017). "Красный светящийся K2NbF7: Mn4+ и K2TaF7: Mn4+ для светодиодов теплого белого света ». Журнал люминесценции. 192: 644–652. Bibcode:2017JLum..192..644J. Дои:10.1016 / j.jlumin.2017.07.061.
  58. ^ Чжоу, Чжи; Чжоу, Нан; Ся, Мао; Ёкояма, Мейсо; Хинтцен, Х. Т. (Берт) (6 октября 2016 г.). «Прогресс исследований и перспективы применения переходного металла Mn.4+-активированные люминесцентные материалы ». Журнал химии материалов C. 4 (39): 9143–9161. Дои:10.1039 / c6tc02496c.
  59. ^ "Светодиодная люминофорная система TriGain с использованием красного Mn4+-допированные комплексные фториды » (PDF). GE Global Research. Получено 28 апреля 2017. Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  60. ^ Рехси, С.С. (31 декабря 1983 г.), Оксид магния в портландцементе, стр. 467–483, ISBN  9780080286709, получено 24 августа 2018
  61. ^ Лужайка.; Caudle, M .; Пекораро, В. (1998). Редокс-ферменты марганца и модельные системы: свойства, структура и реакционная способность. Успехи неорганической химии. 46. п. 305. Дои:10.1016 / S0898-8838 (08) 60152-X. ISBN  9780120236466.
  62. ^ Эриксон, Кейт М .; Ашер, Майкл (2019). «Глава 10. Марганец: его роль в болезнях и здоровье». В Сигеле, Астрид; Фрайзингер, Ева; Sigel, Roland K. O .; Карвер, Пегги Л. (приглашенный редактор) (ред.). Основные металлы в медицине: терапевтическое использование и токсичность ионов металлов в клинике. Ионы металлов в науках о жизни. 19. Берлин: de Gruyter GmbH. С. 253–266. Дои:10.1515/9783110527872-016. ISBN  978-3-11-052691-2. PMID  30855111.
  63. ^ Такеда, А. (2003). «Действие марганца в функции мозга». Обзоры исследований мозга. 41 (1): 79–87. Дои:10.1016 / S0165-0173 (02) 00234-5. PMID  12505649.
  64. ^ Сильва Авила, Дайана; Луис Пунтель, Робсон; Ашнер, Майкл (2013). «Глава 7. Марганец в здоровье и болезнях». В Астрид Сигель; Гельмут Сигель; Роланд К. О. Сигель (ред.). Взаимосвязь между ионами эссенциальных металлов и заболеваниями человека. Ионы металлов в науках о жизни. 13. Springer. С. 199–227. Дои:10.1007/978-94-007-7500-8_7. ISBN  978-94-007-7499-5. ЧВК  6589086. PMID  24470093.
  65. ^ Хернрот, Бодил; Кронг, Анна-Сара; Баден, Сюзанна (февраль 2015 г.). «Бактериостатическое подавление у норвежских лобстеров (Nephrops norvegicus), подвергшихся воздействию марганца или гипоксии под давлением закисления океана». Водная токсикология. 159: 217–224. Дои:10.1016 / j.aquatox.2014.11.025. ISSN  0166-445X.
  66. ^ а б Группа по микронутриентам Института медицины (США) (2001 г.). «Марганец». Нормы потребления витамина А, витамина К, мышьяка, бора, хрома, хрома, йода, железа, марганца, молибдена, никеля, кремния, ванадия и хрома. Национальная академия прессы. С. 394–419. ISBN  978-0-309-07279-3. PMID  25057538.
  67. ^ Видеть «Марганец». Информационный центр микронутриентов. Государственный университет Орегона Институт Линуса Полинга. 23 апреля 2014 г.
  68. ^ «Обзор референсных значений рациона питания для населения ЕС, составленный группой EFSA по диетическим продуктам, питанию и аллергии» (PDF). 2017.
  69. ^ Допустимый верхний уровень потребления витаминов и минералов (PDF), Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов, 2006 г.
  70. ^ "Федеральный регистр, 27 мая 2016 г. Маркировка пищевых продуктов: пересмотр этикеток с указанием пищевых продуктов и добавок. FR страница 33982" (PDF).
  71. ^ «Справочник дневной нормы в базе данных этикеток пищевых добавок (DSLD)». База данных этикеток диетических добавок (DSLD). Получено 16 мая 2020.
  72. ^ а б «FDA предоставляет информацию о двойных столбцах на этикетке« Пищевая ценность »». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 30 декабря 2019 г.. Получено 16 мая 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  73. ^ «Изменения в этикетке с информацией о пищевой ценности». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 27 мая 2016. Получено 16 мая 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  74. ^ «Отраслевые ресурсы об изменениях в этикетке с данными о пищевой ценности». НАС. Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA). 21 декабря 2018 г.. Получено 16 мая 2020. Эта статья включает текст из этого источника, который находится в всеобщее достояние.
  75. ^ Умена, Ясуфуми; Каваками, Кейсуке; Шен, Цзянь-Рен; Камия, Нобуо (май 2011 г.). «Кристаллическая структура фотосистемы II с выделением кислорода при разрешении 1,9 Å» (PDF). Природа. 473 (7345): 55–60. Bibcode:2011Натура 473 ... 55U. Дои:10.1038 / природа09913. PMID  21499260.
  76. ^ Dismukes, Г. Чарльз; Виллиген, Роджер Т. ван (2006). "Марганец: кислород-выделяющий комплекс и модели". Энциклопедия неорганической химии. Дои:10.1002 / 0470862106.ia128. ISBN  978-0470860786.
  77. ^ https://www.sigmaaldrich.com/MSDS/MSDS/DisplayMSDSPage.do?country=US&language=en&productNumber=266167&brand=ALDRICH&PageToGoToURL=https%3A%2F%2Fwww.sigmaaldrich5%2%2%2Faldrich2%2F%2Fwww.sigmaaldrich.com 3Den
  78. ^ Хасан, Хизер (2008). Марганец. Издательская группа Rosen. п. 31. ISBN  978-1-4042-1408-8.
  79. ^ «Химический фон марганца». Институт Меткалфа по морской и экологической отчетности Университета Род-Айленда. Апрель 2006. Архивировано с оригинал 28 августа 2006 г.. Получено 30 апреля 2008.
  80. ^ «Резюме токсичности информационной системы оценки риска для марганца». Национальная лаборатория Окриджа. Получено 23 апреля 2008.
  81. ^ Онг, К. Л .; Tan, T. H .; Чунг, В. Л. (1997). «Отравление перманганатом калия - редкая причина самоотравления со смертельным исходом». Журнал неотложной медицины. 14 (1): 43–45. Дои:10.1136 / emj.14.1.43. ЧВК  1342846. PMID  9023625.
  82. ^ Young, R .; Critchley, J. A .; Янг, К. К .; Freebairn, R.C .; Reynolds, A. P .; Лолин, Ю. И. (1996). «Смертельная острая гепаторенальная недостаточность после приема перманганата калия». Человек и экспериментальная токсикология. 15 (3): 259–61. Дои:10.1177/096032719601500313. PMID  8839216.
  83. ^ а б «Темы безопасности и здоровья: соединения марганца (в виде Mn)». НАС. Управление по охране труда.
  84. ^ «Карманный справочник NIOSH по химической опасности - соединения марганца и пары (в виде Mn)». Центры по контролю за заболеваниями. Получено 19 ноября 2015.
  85. ^ Инь, З .; Jiang, H .; Lee, E. S .; Ni, M .; Эриксон, К. М .; Милатович, Д .; Bowman, A. B .; Ашнер, М. (2010). «Ферропортин - это белок, чувствительный к марганцу, который снижает цитотоксичность марганца и его накопление» (PDF). Журнал нейрохимии. 112 (5): 1190–8. Дои:10.1111 / j.1471-4159.2009.06534.x. ЧВК  2819584. PMID  20002294.
  86. ^ а б Бушар, М. Ф; Сове, S; Барбо, Б; Легран, М; Буффар, Т; Лимож, E; Беллинджер, Д. С; Мерглер, Д. (2011). «Интеллектуальные нарушения у детей школьного возраста, подвергшиеся воздействию марганца из питьевой воды». Перспективы гигиены окружающей среды. 119 (1): 138–143. Дои:10.1289 / ehp.1002321. ЧВК  3018493. PMID  20855239.
  87. ^ Барселю, Дональд; Barceloux, Дональд (1999). «Марганец». Клиническая токсикология. 37 (2): 293–307. Дои:10.1081 / CLT-100102427. PMID  10382563.
  88. ^ Девеньи, А.Г .; Barron, T. F; Мамурян А.С. (1994). «Дистония, гиперинтенсивные базальные ганглии и высокий уровень марганца в цельной крови при синдроме Алажиля». Гастроэнтерология. 106 (4): 1068–71. Дои:10.1016/0016-5085(94)90769-2. PMID  8143974.
  89. ^ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (2012 г.) 6. Возможность воздействия на человека, в Токсикологический профиль марганца, Атланта, Джорджия: Министерство здравоохранения и социальных служб США.
  90. ^ Пурхаббаз, А; Пурхаббаз, Х (2012). «Исследование токсичных металлов в табаке различных иранских марок сигарет и связанных с этим проблем со здоровьем». Иранский журнал фундаментальных медицинских наук. 15 (1): 636–644. ЧВК  3586865. PMID  23493960.
  91. ^ Талхаут, Рейнскье; Шульц, Томас; Флорек, Ева; Ван Бентем, Ян; Вестер, Пит; Опперхёйзен, Антун (2011). «Опасные соединения в табачном дыме». Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения. 8 (12): 613–628. Дои:10.3390 / ijerph8020613. ЧВК  3084482. PMID  21556207.
  92. ^ Бернхард, Дэвид; Россманн, Андреа; Вик, Георг (2005). «Металлы в сигаретном дыме». IUBMB Life. 57 (12): 805–9. Дои:10.1080/15216540500459667. PMID  16393783.
  93. ^ Базельт, Р. (2008) Утилизация токсичных лекарств и химикатов у человека, 8-е издание, Biomedical Publications, Foster City, CA, pp. 883–886, ISBN  0-9626523-7-7.
  94. ^ Нормандин, Луиза; Хейзелл, А. С. (2002). «Марганец нейротоксичность: обновление патофизиологических механизмов». Метаболическое заболевание мозга. 17 (4): 375–87. Дои:10.1023 / А: 1021970120965. PMID  12602514.
  95. ^ а б Cersosimo, M. G .; Коллер, W.C. (2007). «Диагностика марганцевого паркинсонизма». Нейротоксикология. 27 (3): 340–346. Дои:10.1016 / j.neuro.2005.10.006. PMID  16325915.
  96. ^ Lu, C. S .; Huang, C.C; Chu, N.S .; Calne, D.B. (1994). «Неудача леводопы при хроническом манганизме». Неврология. 44 (9): 1600–1602. Дои:10.1212 / WNL.44.9.1600. PMID  7936281.
  97. ^ а б Гиларте Т.Р., Гонсалес К.К. (август 2015 г.). «Паркинсонизм, индуцированный марганцем, не является идиопатической болезнью Паркинсона: экологические и генетические данные». Токсикологические науки (Рассмотрение). 146 (2): 204–12. Дои:10.1093 / toxsci / kfv099. ЧВК  4607750. PMID  26220508.
  98. ^ а б Квакье Г.Ф., Паолиелло М.М., Мукхопадхьяй С., Боуман А.Б., Ашнер М. (июль 2015 г.). «Паркинсонизм, индуцированный марганцем, и болезнь Паркинсона: общие и отличительные черты». Int J Environ Res Public Health (Рассмотрение). 12 (7): 7519–40. Дои:10.3390 / ijerph120707519. ЧВК  4515672. PMID  26154659.
  99. ^ Peres TV, Schettinger MR, Chen P, Carvalho F, Avila DS, Bowman AB, Aschner M (ноябрь 2016 г.). «Марганец-индуцированная нейротоксичность: обзор ее поведенческих последствий и нейрозащитных стратегий». BMC Фармакология и токсикология (Рассмотрение). 17 (1): 57. Дои:10.1186 / s40360-016-0099-0. ЧВК  5097420. PMID  27814772.
  100. ^ Лазришвили, И .; и другие. (2016). «Загрузка марганца вызывает убийство мышей у неагрессивных крыс». Журнал биологической физики и химии. 16 (3): 137–141. Дои:10.4024 / 31LA14L.jbpc.16.03.
  101. ^ «Загрязнение питьевой воды». Агентство по охране окружающей среды США. Получено 2 февраля 2015.
  102. ^ Prabhakaran, K .; Ghosh, D .; Chapman, G.D .; Гунасекар, П. (2008). «Молекулярный механизм дофаминергической токсичности, вызванной воздействием марганца». Бюллетень исследований мозга. 76 (4): 361–367. Дои:10.1016 / j.brainresbull.2008.03.004. ISSN  0361-9230. PMID  18502311.

внешняя ссылка