Mangan ist ein chemisches Element, das durch das Symbol Mn benannt ist. Es hat die Atomnummer 25. Es wird als ein freies Element in der Natur (häufig in der Kombination mit Eisen), und in vielen Mineralen gefunden. Als ein freies Element ist Mangan ein Metall mit dem wichtigen Industriemetalllegierungsgebrauch besonders in rostfreien Stahlen.

Historisch wird Mangan für verschiedene schwarze Minerale (wie pyrolusite) von demselben Gebiet der Magnesia in Griechenland genannt, das Namen ähnlich klingendem Magnesium, Mg, und Magneteisenstein, einem Erz des Element-Eisens, Fe gegeben hat. Durch die Mitte des 18. Jahrhunderts hatte schwedischer Chemiker Carl Wilhelm Scheele pyrolusite verwendet, um Chlor zu erzeugen. Scheele und andere waren bewusst, dass pyrolusite (jetzt bekannt, Mangan-Dioxyd zu sein), ein neues Element enthalten hat, aber sie sind nicht im Stande gewesen, es zu isolieren. Johan Gottlieb Gahn war erst, um eine unreine Probe von Mangan-Metall 1774 zu isolieren, indem er das Dioxyd mit Kohlenstoff reduziert hat.

Mangan phosphating wird als eine Behandlung für Rost und Korrosionsverhinderung auf Stahl verwendet. Abhängig von ihrem Oxydationsstaat haben Mangan-Ionen verschiedene Farben und werden industriell als Pigmente verwendet. Die Permanganats von Alkali und alkalischen Erdmetallen sind starke Oxydationsmittel. Mangan-Dioxyd wird als die Kathode (Elektronenakzeptor) Material in normalen und alkalischen Einwegtrockenelementen und Batterien verwendet.

In der Biologie Mangan (II) fungieren Ionen als cofactors für eine große Vielfalt von Enzymen mit vielen Funktionen. Mangan-Enzyme sind in detoxification von freien Superoxydradikalen in Organismen besonders notwendig, die sich mit elementarem Sauerstoff befassen müssen. Mangan fungiert auch im Sauerstoff entwickelnden Komplex von photosynthetischen Werken. Das Element ist ein erforderliches Spur-Mineral für alle bekannten lebenden Organismen. In größeren Beträgen, und anscheinend mit der viel größeren Tätigkeit durch die Einatmung kann Mangan ein Vergiftungssyndrom in Säugetieren mit dem neurologischen Schaden verursachen, der manchmal irreversibel ist.

Eigenschaften

Physikalische Eigenschaften

Mangan ist ein silberfarben-graues Metallähnlichkeitseisen. Es ist hart und sehr spröde, schwierig durchzubrennen, aber leicht zu oxidieren. Mangan-Metall und seine allgemeinen Ionen sind paramagnetisch.

Isotope

Natürlich vorkommendes Mangan wird aus einem stabilem Isotop, Mn zusammengesetzt. Achtzehn Radioisotope sind mit dem stabilsten charakterisiert worden, das Mn mit einer Halbwertzeit von 3.7 Millionen Jahren, Mn mit einer Halbwertzeit von 312.3 Tagen und Mn mit einer Halbwertzeit von 5.591 Tagen ist. Alle restlichen radioaktiven Isotope haben Halbwertzeiten, die weniger als drei Stunden sind und die Mehrheit von diesen Halbwertzeiten haben, die weniger als eine Minute sind. Dieses Element hat auch drei Meta-Staaten.

Mangan ist ein Teil der Eisengruppe von Elementen, die, wie man denkt, in großen Sternen kurz vor der Supernova-Explosion synthetisiert werden. Mn verfällt zu Cr mit einer Halbwertzeit von 3.7 Millionen Jahren. Wegen seiner relativ kurzen Halbwertzeit kommt Mn nur in winzigen Beträgen wegen der Handlung von kosmischen Strahlen auf Eisen in Felsen vor. Mangan isotopic Inhalt wird normalerweise mit Chrom isotopic Inhalt verbunden und hat Anwendung in der Isotop-Geologie und Radiometric-Datierung gefunden. Verhältnisse von Mn-Cr isotopic verstärken die Beweise von Al und Pd für die frühe Geschichte des Sonnensystems. Schwankungen in Cr/Cr und Mn/Cr Verhältnissen von mehreren Meteorsteinen zeigen ein Mn/Mn anfängliches Verhältnis an, das darauf hinweist, dass sich Zusammensetzung von Mn-Cr isotopic im situ Zerfall von Mn in unterschiedenen planetarischen Körpern ergeben muss. Folglich stellt Mn zusätzliche Beweise für Nucleosynthetic-Prozesse sofort vor der Fusion des Sonnensystems zur Verfügung.

Die Isotope von Mangan erstrecken sich im Atomgewicht von 46 u (Mn) zu 65 u (Mn). Die primäre Zerfall-Weise vor dem reichlichsten stabilen Isotop, Mn, ist Elektronfestnahme und die primäre Weise, nachdem Beta-Zerfall ist.

Chemische Eigenschaften

Die allgemeinsten Oxydationsstaaten von Mangan sind +2, +3, +4, +6 und +7, obwohl Oxydationsstaaten von 3 bis +7 beobachtet werden. Mn bewirbt sich häufig mit dem Mg in biologischen Systemen. Mangan vergleicht sich, wo Mangan in der Oxydation ist, setzen +7 fest, die auf nicht stabilen OxydmnO und Zusammensetzungen des höchst purpurroten Permanganat-Anions MnO eingeschränkt werden, sind mächtige Oxidieren-Agenten. Zusammensetzungen mit der Oxydation setzen +5 (Blau) fest, und +6 (Grün) sind starke Oxidieren-Agenten und sind für disproportionation verwundbar.

Der stabilste Oxydationsstaat für Mangan ist +2, der eine blaßrosa Farbe und viele Mangan (II) hat, sind Zusammensetzungen, wie Mangan (II) Sulfat (MnSO) und Mangan (II) Chlorid (MnCl) bekannt. Dieser Oxydationsstaat wird auch im Mineral rhodochrosite, (Mangan (II) Karbonat) gesehen. Der +2 Oxydationsstaat ist der Staat, der in lebenden Organismen für wesentliche Funktionen verwendet ist; andere Staaten sind für den menschlichen Körper toxisch. Die +2 Oxydation von Mn ergibt sich aus Eliminierung der zwei 4s Elektronen, eine "hohe Drehung" Ion verlassend, in dem alle fünf der 3. orbitals ein einzelnes Elektron enthalten. Die Absorption des sichtbaren Lichtes durch dieses Ion wird nur durch einen Drehungsverbotenen Übergang vollbracht, in dem sich der d Elektronen mit einem anderen paaren muss, um dem Atom eine Änderung in der Drehung von zwei Einheiten zu geben. Die Unglaubwürdigkeit solch eines Übergangs wird in der gleichförmig blassen und fast farblosen Natur von Zusammensetzungen von Mn (II) hinsichtlich anderer Oxydationsstaaten von Mangan gesehen.

Der +3 Oxydationsstaat ist in Zusammensetzungen wie Mangan (III) Azetat bekannt, aber das sind ziemlich mächtige Oxidieren-Agenten und auch anfällig für disproportionation in der Lösung von Mangan (II) und Mangan (IV). Feste Zusammensetzungen von Mangan (III) werden durch ihre Vorliebe für die verdrehte octahedral Koordination wegen der Jahn-Erzähler-Wirkung und seiner starken purpurroten Farbe charakterisiert.

Der Oxydationsstaat 5 + kann erhalten werden, wenn Mangan-Dioxyd in geschmolzenem Natrium nitrite aufgelöst wird. Salze von Manganate (VI) können auch durch das Auflösen von Zusammensetzungen von Mn wie Mangan-Dioxyd in geschmolzenem Alkali, während ausgestellt, erzeugt werden zu lüften.

Permanganat (+7 Oxydationsstaat) Zusammensetzungen sind purpurrot, und können Glas eine violette Farbe geben. Kalium-Permanganat, Natriumspermanganat und Barium-Permanganat sind alle starken Oxydationsmittel. Kalium-Permanganat, auch genannt die Kristalle von Condy, ist ein allgemein verwendetes Laborreagens wegen seiner Oxidieren-Eigenschaften und findet Gebrauch als eine aktuelle Medizin (zum Beispiel, in der Behandlung von Fischkrankheiten). Lösungen des Kalium-Permanganats waren unter den ersten Flecken und fixatives, der in der Vorbereitung von biologischen Zellen und Geweben für die Elektronmikroskopie zu verwenden ist.

Geschichte

Der Ursprung des Namenmangans ist kompliziert. In alten Zeiten wurden zwei schwarze Minerale von der Magnesia darin, was jetzt das moderne Griechenland ist, beide magnes von ihrem Platz des Ursprungs genannt, aber wurden gedacht, sich im Geschlecht zu unterscheiden. Der männliche magnes hat Eisen angezogen, und war das Eisenerz, das wir jetzt als natürlicher Magnet oder Magneteisenstein wissen, und das uns wahrscheinlich den Begriff Magnet gegeben hat. Das weibliche magnes Erz hat Eisen nicht angezogen, aber war an das decolorize Glas gewöhnt. Dieser weibliche magnes wurde später Magnesia, bekannt jetzt in modernen Zeiten als pyrolusite oder Mangan-Dioxyd genannt. Weder dieses Mineral noch Mangan selbst sind magnetisch. Im 16. Jahrhundert wurde Mangan-Dioxyd genannt manganesum (bemerken Sie die zwei n's statt eines), durch glassmakers, vielleicht als eine Bestechung und Verkettung von zwei Wörtern, seitdem Alchimisten und glassmakers schließlich einen mag'nesia negra (das schwarze Erz) von der Magnesia alba (ein weißes Erz auch von der Magnesia unterscheiden mussten, die auch in glassmaking nützlich ist). Michele Mercati hat Magnesia negra manganesa genannt, und schließlich ist das davon isolierte Metall bekannt als 'Mangan geworden (Deutsch: Mangan). Die Namenmagnesia wurde dann schließlich verwendet, um sich nur auf die weiße Magnesia alba zu beziehen (Magnesium-Oxyd), der das Namenmagnesium für dieses freie Element zur Verfügung gestellt hat, als es schließlich viel später isoliert wurde.

Mehrere Oxyde von Mangan, zum Beispiel Mangan-Dioxyd, sind in der Natur, und infolge ihrer Farbe reichlich, diese Oxyde sind als seit der Steinzeit verwendet worden. Die Höhlenmalereien in Gargas enthalten Mangan als Pigmente, und diese Höhlenmalereien sind 30,000 bis 24,000 Jahre.

Mangan-Zusammensetzungen wurden durch ägyptischen und römischen glassmakers verwendet, um Farbe vom Glas entweder zu entfernen oder Farbe dazu hinzuzufügen. Der Gebrauch als "glassmakers Seife" hat im Laufe des Mittleren Alters bis zu den modernen Zeiten weitergegangen und ist im Glas des 14. Jahrhunderts von Venedig offensichtlich.

Wegen des Gebrauches in glassmaking war Mangan-Dioxyd für Alchimisten, die ersten Chemiker verfügbar, und wurde für Experimente verwendet. Ignatius Gottfried Kaim (1770) und Johann Glauber (das 17. Jahrhundert) hat entdeckt, dass Mangan-Dioxyd zum Permanganat, einem nützlichen Laborreagens umgewandelt werden konnte. Durch die Mitte des 18. Jahrhunderts hat der schwedische Chemiker Carl Wilhelm Scheele Mangan-Dioxyd verwendet, um Chlor zu erzeugen. Erstens wurde Salzsäure oder eine Mischung von verdünnter Schwefelsäure und Natriumchlorid gemacht, mit dem Mangan-Dioxyd zu reagieren, die spätere Salzsäure vom Prozess von Leblanc wurde verwendet, und das Mangan-Dioxyd wurde durch den Prozess von Weldon wiederverwandt. Die Produktion des Chlors und hypochlorite, der Bleiche von Agenten enthält, war ein großer Verbraucher von Mangan-Erzen.

Scheele und andere Chemiker waren bewusst, dass Mangan-Dioxyd ein neues Element enthalten hat, aber sie sind nicht im Stande gewesen, es zu isolieren. Johan Gottlieb Gahn war erst, um eine unreine Probe von Mangan-Metall 1774 zu isolieren, indem er das Dioxyd mit Kohlenstoff reduziert hat.

Der Mangan-Inhalt von einigen in Griechenland verwendeten Eisenerzen hat zu den Spekulationen geführt, dass der von diesem Erz erzeugte Stahl unachtsame Beträge von Mangan enthält, den spartanischen Stahl außergewöhnlich hart machend. Um den Anfang des 19. Jahrhunderts wurde Mangan in der Stahlerzeugung verwendet, und mehrere Patente wurden gewährt. 1816 wurde es bemerkt, dass das Hinzufügen von Mangan zu Eisen es härter gemacht hat, ohne es mehr spröde zu machen. 1837 hat britischer akademischer James Couper eine Vereinigung zwischen schweren Aussetzungen von Mangan in Gruben mit einer Form der Parkinsonschen Krankheit bemerkt. 1912 wurde Mangan phosphating elektrochemische Umwandlungsüberzüge, um Schusswaffen gegen Rost und Korrosion zu schützen, in den Vereinigten Staaten patentiert, und hat gesehenen weit verbreiteten Nutzen seitdem.

Die Erfindung der Zelle von Leclanché 1866 und der nachfolgenden Verbesserung der Batterien, die Mangan-Dioxyd als cathodic depolarizer enthalten, hat die Nachfrage des Mangan-Dioxyds vergrößert. Bis zur Einführung der Batterie des Nickel-Kadmiums und lithiumenthaltenden Batterien haben die meisten Batterien Mangan enthalten. Die Zinkkohlenstoff-Batterie und die alkalische Batterie verwenden normalerweise industriell erzeugtes Mangan-Dioxyd, weil natürliches vorkommendes Mangan-Dioxyd Unreinheiten enthält. Im 20. Jahrhundert hat Mangan-Dioxyd gesehenen breiten kommerziellen Nutzen als das cathodic Hauptmaterial für kommerzielle Einwegtrockenelemente und Trockenbatterien sowohl des Standards (Zinkkohlenstoff) als auch der alkalischen Typen.

Ereignis und Produktion

Mangan setzt ungefähr 1000 ppm (0.1 %) der Kruste der Erde zusammen, es das 12. reichlichste Element dort machend. Boden enthält 7-9000 ppm von Mangan mit einem Durchschnitt von 440 ppm. Meerwasser hat nur 10 ppm Mangan, und die Atmosphäre enthält 0.01 µg/m. Mangan kommt hauptsächlich als pyrolusite (MnO), braunite, (MnMn) (SiO), psilomelane (Ba, HO) MnO, und in einem kleineren Ausmaß als rhodochrosite (MnCO) vor.

Das wichtigste Mangan-Erz ist pyrolusite (MnO). Anderer

wirtschaftlich wichtige Mangan-Erze zeigen gewöhnlich eine nahe Raumbeziehung zu den Eisenerzen. Landgestützte Mittel sind groß, aber unregelmäßig verteilt. Ungefähr 80 % der bekannten Weltmangan-Mittel werden in Südafrika gefunden; andere wichtige Mangan-Ablagerungen sind in der Ukraine, Australien, Indien, China, Gabon und Brasilien. 1978, wie man schätzte, haben 500 Milliarden Tonnen Mangan-Knötchen auf dem Ozeanboden bestanden. Versuche, wirtschaftlich lebensfähige Methoden zu finden, Mangan-Knötchen zu ernten, wurden in den 1970er Jahren aufgegeben.

Mangan wird in Südafrika, Australien, China, Brasilien, Gabon, der Ukraine, Indien und Ghana und Kasachstan abgebaut. US-Importquellen (1998-2001): Mangan-Erz: Gabon, 70 %; Südafrika, 10 %; Australien, 9 %; Mexiko, 5 %; und anderer, 6 %. Eisenmangan: Südafrika, 47 %; Frankreich, 22 %; Mexiko, 8 %; Australien, 8 %; und anderer, 15 %. Mangan hat in allen Mangan-Importen enthalten: Südafrika, 31 %; Gabon, 21 %; Australien, 13 %; Mexiko, 8 %; und anderer, 27 %.

Für die Produktion von Eisenmangan wird das Mangan-Erz mit Eisenerz und Kohlenstoff gemischt, und ist dann entweder in einem Hochofen oder in einem elektrischen Kreisbogen-Brennofen abgenommen. Das resultierende Eisenmangan hat einen Mangan-Inhalt von 30 bis 80 %. Reines für die Produktion der bügelfreien Legierung verwendetes Mangan wird durch das Durchfiltern von Mangan-Erz mit Schwefelsäure und einem nachfolgenden Electrowinning-Prozess erzeugt.

Anwendungen

Mangan hat keinen befriedigenden Ersatz in seinen Hauptanwendungen, die mit dem metallurgischen Legierungsgebrauch verbunden sind. In geringen Anwendungen, (z.B, Mangan phosphating), Zink und manchmal Vanadium sind lebensfähiger Ersatz. In der Einwegbatteriefertigung werden normale und alkalische Zellen mit Mangan allgemein in der Zukunft mit der Lithiumbatterietechnologie ersetzt.

Stahl

Mangan ist für Eisen und Stahlproduktion auf Grund von seinem Schwefel-Befestigen, dem Desoxidieren und der Legierung von Eigenschaften notwendig. Stahlerzeugung, einschließlich seines ironmaking Bestandteils, ist für den grössten Teil der Mangan-Nachfrage jetzt im Rahmen 85 % bis 90 % der Gesamtnachfrage verantwortlich gewesen. Unter einer Vielfalt anderen Gebrauches ist Mangan ein Schlüsselbestandteil von preisgünstigen Formulierungen des rostfreien Stahls.

Kleine Beträge von Mangan verbessern die Brauchbarkeit von Stahl bei hohen Temperaturen, weil es ein hohes schmelzendes Sulfid bildet und deshalb die Bildung eines flüssigen Eisensulfids an den Korn-Grenzen verhindert. Wenn der Mangan-Inhalt 4 % erreicht, wird der embrittlement des Stahls eine dominierende Eigenschaft. Der embrittlement nimmt bei höheren Mangan-Konzentrationen ab und erreicht ein annehmbares Niveau an 8 %. Stahl, der 8 bis 15 % Mangan enthält, kann eine hohe Zugbelastung von bis zu 863 MPa haben. Der Stahl mit 12-%-Mangan wurde für britische Stahlhelme verwendet. Diese Stahlzusammensetzung wurde 1882 von Robert Hadfield entdeckt und ist noch als Stahl von Hadfield bekannt.

Aluminiumlegierung

Die zweite große Anwendung für Mangan beeinträchtigt als Reagenz für Aluminium. Das Aluminium mit einem Mangan-Inhalt von ungefähr 1.5 % hat einen vergrößerten Widerstand gegen die Korrosion wegen der Bildung von Körnern fesselnde Unreinheiten, die zu galvanischer Korrosion führen würden. Das gegen die Korrosion widerstandsfähige Aluminium beeinträchtigt 3004, und 3104 mit einem Mangan-Inhalt 0.8 zu 1.5 % sind die für die meisten Getränk-Dosen verwendete Legierung. Vor dem Jahr 2000, über 1.6 Millionen Tonnen sind jener Legierung verwendet worden; mit einem Inhalt von 1-%-Mangan würde dieser Betrag 16,000 Tonnen Mangan brauchen.

Anderer Gebrauch

Mangan von Methylcyclopentadienyl tricarbonyl wird als ein Zusatz in unverbleitem Benzin verwendet, um Oktanschätzung zu erhöhen und das Motorklopfen zu reduzieren. Das Mangan in dieser ungewöhnlichen Organometallic-Zusammensetzung ist im +1 Oxydationsstaat.

Mangan (IV) wird Oxyd (Mangan-Dioxyd, MnO) als ein Reagens in der organischen Chemie für die Oxydation von benzylic alcohols (d. h. neben einem aromatischen Ring) verwendet. Mangan-Dioxyd ist verwendet worden seit der Altertümlichkeit zu oxidatively erklären die grünliche Tönung im durch Spur-Beträge der Eisenverunreinigung verursachten Glas für neutral. MnO wird auch in der Fertigung von Sauerstoff und Chlor, und im Trockner schwarzer Farben verwendet. In einigen Vorbereitungen ist es ein braunes Pigment, das verwendet werden kann, um Farbe zu machen, und ein Bestandteil der natürlichen Umbra ist.

Mangan (IV) wurde Oxyd im ursprünglichen Typ der Trockenbatterie als ein Elektronenakzeptor von Zink verwendet, und ist das schwärzliche gefundene Material wenn öffnende Typ-Leuchtfeuer-Zellen des Kohlenstoff-Zinkes. Das Mangan-Dioxyd wird auf das Manganoxid-Hydroxyd MnO (OH) während der Entladung reduziert, die Bildung von Wasserstoff an der Anode der Batterie verhindernd.

:MnO + HO +  MnO (OH) +

Dasselbe Material fungiert auch in neueren alkalischen Batterien (gewöhnlich Batteriezellen), die dieselbe grundlegende Reaktion, aber eine verschiedene Elektrolyt-Mischung verwenden. 2002, mehr als 230,000 Tonnen des Mangan-Dioxyds wurde für diesen Zweck verwendet.

Das Metall wird sehr gelegentlich in Münzen verwendet; bis 2000 war die einzige USA-Münze, um Mangan zu verwenden, der "Kriegs"-Nickel von 1942-1945. Eine Legierung von 75 % Kupfer- und 25-%-Nickel wurde für die Produktion von Nickel-Münzen traditionell verwendet. Jedoch, wegen der Knappheit an Nickel-Metall während des Krieges, wurde es durch verfügbareres Silber und Mangan eingesetzt, so auf eine Legierung von 56-%-Kupfer, 35 % Silber- und 9-%-Mangan hinauslaufend. Seit 2000 werden Dollarmünzen, zum Beispiel der Dollar von Sacagawea und die Präsidentenmünzen von 1 $, von einem Messing gemacht, das 7 % Mangan mit einem reinen Kupferkern enthält. In beiden Fällen Nickels und Dollars sollte der Gebrauch von Mangan in der Münze die elektromagnetischen Eigenschaften einer vorherigen identisch großen und geschätzten Münze kopieren, um Zwecke zu verkaufen. Im Fall von den späteren amerikanischen Dollarmünzen war die Mangan-Legierung ein Versuch, Eigenschaften der im vorherigen Dollar von Susan B. Anthony verwendeten Legierung des Kupfer/Nickels zu kopieren.

Mangan-Zusammensetzungen sind als Pigmente und für das Färben der Keramik und des Glases verwendet worden. Die braune Farbe der Keramik basiert manchmal auf Mangan-Zusammensetzungen. In der Glasindustrie werden Mangan-Zusammensetzungen für zwei Effekten verwendet. Mangan (III) reagiert mit Eisen (II), um eine starke grüne Farbe im Glas durch das Formen weniger gefärbt Eisen (III) und ein bisschen rosa Mangan (II), das Ausgleichen die restliche Farbe des Eisens (III) zu veranlassen. Größere Beträge von Mangan werden verwendet, um rosa Glas zu erzeugen.

Biologische Rolle

Mangan ist ein wesentlicher Spur-Nährstoff in allen Formen des Lebens. Die Klassen von Enzymen, die Mangan cofactors haben, sind sehr breit, und schließen oxidoreductases, transferases ein, faulenzt lyases, isomerases, ligases, lectins, und integrins hydro. Die Rückseite transcriptases vieler retroviruses (obwohl nicht lentiviruses wie HIV) enthält Mangan. Der am besten bekannte Mangan enthaltende polypeptides kann arginase, das Diphtherie-Toxin und Mn-containing Superoxyd dismutase (MN-GRASNARBE) sein.

MN-GRASNARBE ist der Typ der GRASNARBE-Gegenwart in eukaryotic mitochondria, und auch in den meisten Bakterien (ist diese Tatsache in Übereinstimmung mit der Bakterienursprung-Theorie von mitochondria). Das MN-GRASNARBE-Enzym ist wahrscheinlich einer der ältesten, weil fast alle Organismen, die in Gegenwart von Sauerstoff leben, es verwenden, um sich mit den toxischen Effekten von Superoxyd zu befassen, das von der 1-Elektron-Verminderung von dioxygen gebildet ist. Ausnahmen schließen einige Arten von Bakterien, wie Lactobacillus plantarum und verwandte lactobacilli ein, die einen verschiedenen nichtenzymatischen Mechanismus verwenden, Mangan (Mn) Ionen complexed mit Polyphosphat direkt für diese Aufgabe einschließend, anzeigend, wie sich diese Funktion vielleicht im aerobic Leben entwickelt hat.

Der menschliche Körper enthält ungefähr 12 Mg Mangan, das hauptsächlich in den Knochen versorgt wird; im Gewebe wird es größtenteils in der Leber und den Nieren konzentriert. Im menschlichen Gehirn wird das Mangan zu Mangan metalloproteins, am meisten namentlich glutamine synthetase in astrocytes gebunden.

Mangan ist auch in der photosynthetischen Sauerstoff-Evolution in Chloroplasten in Werken wichtig. Der Sauerstoff entwickelnde Komplex (OEC) ist ein Teil des Photosystems II enthalten in den thylakoid Membranen von Chloroplasten; es ist für die Endphotooxydation von Wasser während der leichten Reaktionen der Fotosynthese verantwortlich, und hat einen metalloenzyme Kern, der vier Atome von Mangan enthält. Deshalb enthalten die meisten Pflanzendünger des breiten Spektrums Mangan.

Vorsichtsmaßnahmen

Mangan-Zusammensetzungen sind weniger toxisch als diejenigen anderer weit verbreiteter Metalle, wie Nickel und Kupfer. Jedoch sollte die Aussetzung von Mangan-Staub und Ausströmungen nicht den Decke-Wert von 5 Mg/M sogar seit kurzen Perioden wegen seines Giftigkeitsniveaus überschreiten. Mangan-Vergiftung ist mit verschlechterten Motorsachkenntnissen und kognitiven Unordnungen verbunden worden.

Das Permanganat stellt eine höhere Giftigkeit aus als das Mangan (II) Zusammensetzungen. Die tödliche Dosis ist ungefähr 10 g, und mehrere tödliche Vergiftungen sind vorgekommen. Die starke oxidative Wirkung führt zu Nekrose der Schleimhaut. Zum Beispiel wird die Speiseröhre betroffen, wenn das Permanganat geschluckt wird. Nur ein beschränkte Betrag ist von den Eingeweiden gefesselt, aber dieser kleine Betrag zeigt strenge Effekten auf die Nieren und auf die Leber.

2005 hat eine Studie eine mögliche Verbindung zwischen der Mangan-Einatmung und Zentralnervensystem-Giftigkeit in Ratten angedeutet.

Die Mangan-Aussetzung in den Vereinigten Staaten wird von der Arbeitsschutz-Regierung geregelt.

Allgemein kann die Aussetzung von umgebenden Luftkonzentrationen von Mn über 5 μg Mn/m3 zu Mn-induced Symptomen führen. Vergrößerter ferroportin Protein-Ausdruck in der menschlichen embryonischen Niere (HEK293) werden Zellen mit der verminderten intrazellulären Konzentration von Mn vereinigt und cytotoxicity verdünnt, der durch die Umkehrung des Auffassungsvermögens von Mn-reduced glutamate charakterisiert ist, und haben Laktat dehydrogenase Leckage verringert.

Umweltgesundheitssorgen

Mangan in Trinkwasser

Wassermangan hat eine größere Bioverfügbarkeit als diätetisches Mangan. Gemäß Ergebnissen von einer 2010-Studie werden höhere Niveaus der Aussetzung von Mangan in Trinkwasser mit der vergrößerten intellektuellen Schwächung und den reduzierten Nachrichtendienstquotienten in schulpflichtigen Kindern vereinigt. Es wird Hypothese aufgestellt, dass die langfristige Aussetzung vom natürlich vorkommenden Mangan in Dusche-Wasser bis zu 8.7 Millionen Amerikaner gefährdet bringt.

Mangan in Benzin

Mangan von Methylcyclopentadienyl tricarbonyl (MMT) ist ein Benzinzusatz, der verwendet ist, um Leitungszusammensetzungen für unverbleites Benzin zu ersetzen, die Oktanzahl in niedrigen Oktanzahl-Benzin-Destillaten zu verbessern. Es fungiert als ein Antischlag-Agent durch die Handlung der carbonyl Gruppen. Brennstoffe, die Mangan enthalten, neigen dazu, Mangan-Karbide zu bilden, die Auslassventile beschädigen. Das Bedürfnis, Leitung oder Mangan-Zusammensetzungen zu verwenden, ist als die Verfügbarkeit von Wandlungsprozessen bloß historisch, die hyper-dynamische geltende vergrößerte Brennstoffe schaffen. Der Gebrauch solcher Brennstoffe direkt oder in Mischung mit nichtreformierten Destillaten ist in entwickelten Ländern (die EU, Japan, usw.) universal . In den USA hat die Befehlsform, um den niedrigstmöglichen Preis pro Volumen auf Motorbrennstoffen (niedrige Kraftstoffbesteuerungsrate) und lockerer legistation des Kraftstoffinhalts zur Verfügung zu stellen (vor 2000) Raffinerien veranlasst, MMT zu verwenden. Im Vergleich zu 1953 sind Niveaus von Mangan in Luft gefallen. Viele laufende Konkurrenzen verbieten spezifisch Mangan-Zusammensetzungen im Rennen des Brennstoffs (Karren, Minirad). MMT enthält 24.4-25.2-%-Mangan. Es gibt starke Korrelation zwischen atmosphärischen Hochmangan-Konzentrationen und Kraftfahrzeugverkehrsdichte.

Rolle in neurologischen Unordnungen

Manganism

Mangan-Überbelichtung wird am häufigsten mit manganism, eine seltene neurologische Unordnung vereinigt, die mit der übermäßigen Mangan-Nahrungsaufnahme oder Einatmung vereinigt ist. Historisch haben Personen in der Produktion verwendet, oder Verarbeitung der Mangan-Legierung sind gefährdet gewesen, um manganism zu entwickeln; jedoch schützen aktuelle Gesundheit und Sicherheitsregulierungen Arbeiter in entwickelten Nationen. Die Unordnung wurde zuerst 1837 von britischem akademischem James Couper beschrieben, der zwei Patienten studiert hat, die Mangan-Schleifer waren.

Manganism ist eine biphasic Unordnung. In seinen frühen Stufen kann eine berauschte Person Depression, Stimmungsschwankungen, Zwangshandlungsweisen und Psychose erfahren. Früh geben neurologische Symptome zu spät-stufigem manganism nach, der der Parkinsonschen Krankheit ähnelt. Symptome schließen Schwäche, Eintönigkeit und verlangsamte Rede, ein ausdrucksloses Gesicht, Beben, Vorwärtsneiggehweise, Unfähigkeit ein, ohne das Fallen, die Starrheit und die allgemeinen Probleme mit der Flinkheit, der Gehweise und dem Gleichgewicht rückwärts zu gehen. Verschieden von der Parkinsonschen Krankheit wird manganism mit dem Verlust des Geruches nicht vereinigt, und Patienten sind für die Behandlung mit-DOPA normalerweise unempfänglich. Symptome von spät-stufigem manganism werden strenger mit der Zeit, selbst wenn die Quelle der Aussetzung entfernt wird und Gehirnmangan-Niveaus zum normalen zurückkehren.

Kindheit Entwicklungsunordnungen

Mehrere neue Studien versuchen, die Effekten der chronischen Mangan-Überbelichtung der niedrigen Dosis auf der Entwicklung in Kindern zu untersuchen. Die frühste Studie dieser Art wurde in der chinesischen Provinz von Shanxi geführt. Trinkwasser dort war durch die unpassende Abwasser-Bewässerung verseucht worden und hat 240-350 µg Mn/L enthalten. Obwohl WMn Konzentrationen an oder unter 300 µg Mn/L sicher durch den amerikanischen EPA betrachtet werden und 500 µg Mn/L sicher durch betrachtet werden, WEN die 92 Kinder (zwischen 11 und 13 Jahren alt) von gezeigten niedrigeren Leistung dieser Provinz auf Tests von manueller Flinkheit und Schnelligkeit, Kurzzeitgedächtnis und Sehidentifizierung wenn im Vergleich zu Kindern von einem unverseuchten Gebiet probiert haben. Mehr kürzlich hat eine Studie von 10-jährigen Kindern in Bangladesch eine Beziehung zwischen der WMn Konzentration in Brunnenwasser gezeigt und hat IQ-Hunderte verringert. Eine dritte in Quebec geführte Studie hat Schulkinder zwischen den Altern von 6 und 15 Leben in Häusern untersucht, die Wasser von erhalten haben, gut 610 µg Mn/L enthaltend; Steuerungen haben in Häusern gelebt, die Wasser von 160 µg Mn/L gut erhalten haben. Kinder in der experimentellen Gruppe haben vergrößerte überaktive und oppositionelle Handlungsweisen gezeigt.

Krankheiten von Neurodegenerative

Chronische Mangan-Vergiftung der niedrigen Dosis wird in mehrere neurodegenerative Unordnungen, einschließlich Alzheimerkrankheit, der Parkinsonschen Krankheit und amyotrophic seitlichen Sklerose stark hineingezogen. Es kann auch eine Rolle in der Entwicklung der multiplen Sklerose, des ruhelosen Bein-Syndroms und der Krankheit von Huntington spielen. Ein Protein genannt DMT1 ist die Haupttransportvorrichtung, die an der Mangan-Absorption vom Eingeweide beteiligt ist, und kann die Haupttransportvorrichtung von Mangan über die Blutgehirnbarriere sein. DMT1 transportiert auch eingeatmetes Mangan über das Nasenepithel. Der vermeintliche Mechanismus der Handlung besteht darin, dass Mangan-Überbelichtung und/oder dysregulation zu Oxidative-Betonung, mitochondrial Funktionsstörung, glutamate-vermittelter excitoxicity und Anhäufungen des Proteins führen.

Siehe auch

• Parkerize

Links

• Nationaler Schadstoff-Warenbestand - Mangan und Tatsächliche Zusammensetzungsangaben
• Internationales Mangan-Institut
• Neurotoxicity von eingeatmetem Mangan: Gesundheitswesen-Gefahr in der Dusche?
• NIOSH Mangan-Thema-Seite
• Verbindung, die zwischen Genen der Parkinsonschen Krankheit und Mangan gefunden ist, das vergiftet
• Das Periodensystem von Videos: Mangan
• Manganex - Institut für die Mangan-Aussetzungsdatenbank der Berufsmedizin