Марганец(Mn, идентификационный номер CAS: 7439-96-5, агрегатное состояние твердое, ПДК хоз. питьевой воде 0,1 мг/л, класс опасности 3)
Марганец постоянный спутник железа, его находят в различных количествах почти во всех железных рудах. Важнейшими марганцевыми минералами являются пиролюзит(бурый марганец) MnO2,браунит Mn2O3, гаусманит Mn3O4, марганцевый шпат MnCO3.
Марганец применяется в металлургии, как легирующая добавка при производстве чугуна повышенной прочности и твердых сталей, в сплавах с цветными металлами, для создания антикоррозионных защитных покрытий на металлах. В промышленности марганец получают восстановлением оксидов марганца алюминием, а также электролизом водных растворов солей.
Марганец оказывает значительное влияние на жизнедеятельность живых организмов, относится к важнейшим биоэлементам и является компонентом множества ферментов, выполняя в организме многочисленные функции, активно влияет на обмен белков, углеводов и жиров. Важна способность марганца усиливать действие инсулина и поддерживать определенный уровень холестерина в крови. Марганец активирует процессы окисления, участвует в кроветворении, формировании костной ткани в углеводном и жировом обмене, тканевом дыхании и многом другом . Суточная потребность в марганце для взрослых составляет 2-5 мг, а токсическая доза марганца - 40 мг. Главные признаки интоксикации марганцем у животных - угнетение роста, сниженный аппетит, нарушение метаболизма железа и изменение функции мозга. У растений токсичность марганца проявляется в бледно-зеленой окраске листьев, задержке в росте, схожей с недостатком азота.
В природные источники воды марганец поступает в результате выщелачивания железомарганцевых руд и других содержащих марганец минералов (пиролюзит, псиломелан, браунит, манганит, черная охра). В значительных количествах он поступают в водоемы с промышленными сточными водами, а также в результате разложения водорослей и высших водных растений . С течением времени в природных водах в результате окисления Mn(II) до буро-коричневого оксида MnO2 и других высоковалентных оксидов, выпадающих в осадок, происходит снижение концентрации ионов марганца. Интенсивность окисления Mn(II) зависит от концентрации растворенного кислорода, величина рН и температуры. Содержание растворенных соединений марганца в водоеме так же понижается с течением времени вследствие жизнедеятельности водорослей и водных растений.
Природные воды, содержащие марганец, как правило, содержат и железо в повышенных концентрациях. Некоторые виды железобактерий при отсутствии в воде Fe+2 могут окислять Мп+2 по следующей реакции :
2Мn(НСО3)2 + О2 = 2 МnО2 + 4СО2 + 2Н2О
В этом случае рекомендуется очищать воду от железа и марганца аэрацией и фильтрованием. Наиболее перспективным методом очистки воды от железа и марганца является химическое окисление, которое можно условно разделить на реагентное и безреагентное. В результате окисления растворенных в воде солей железа и марганца, происходит образование соответствующих гидроокисей, которые выпадают в осадок и отделяются от воды путем отстаивания или фильтрования. При реагентной очистке для окисление железа и марганца используются сильные окислители (хлор, гипохлорид кальция или натрия, перманганат калия, озон). Обычно к реагентной очистке прибегают если железо и марганец находятся в устойчивой форме.
Наиболее поражаемые органы и системы: нервная, сердечно-сосудистая и дыхательная системы, печень, почки, кровь, эндокринная система. . При вдыхании марганцевой пыли и солей марганца в высоких концентрациях возможно: першение в горле, кашель, чихание, слабость, нарушение дыхания, рвота, диарея. В опытах на экспериментальных животных – снижение двигательной активности и реакции на внешние раздражители. Как биоэлемент марганец принимает участие во многих биохимических процессах происходящих в клетках, накапливается в митохондриях, изменяет обменные процессы в клетках, повышает уровень сахара и молочной кислоты в крови.
Средства индивидуальной защиты: респиратор; защитные очки; перчатки;
Химический анализ сточных вод, определение марганца фотометрический метод.
материал сайта www.chemanalytica.ru
На химический анализ сточных вод для декларации действует
