Марганець - Хімічне товариство Франції
Розташований в середині першої серії перехідних металів, марганець відносно рясний елемент і широко застосовується для посилення механічних властивостей споріднених речовин цієї серії, не забуваючи про батьківство багатьох оксидів ... із дуже старими програмами.
Марганець - хімічний елемент з атомним номером 25 і атомною масою 54,9. Він належить до серії перехідних металів, властивості яких регулюються електронною структурою 3d-шару. Його електронна конфігурація [Ar] 3d 5 4 2 робить його безпосереднім сусідом заліза (Z = 26), і це досить стійкий і відносно рясний елемент у земній корі.
Вихідними рудами марганцю є піролюзит, який являє собою діоксид марганцю MnO2, змішаний гідрат барію та марганцю ((Ba, H2O) 2M n5O10) або карбонатний родохрозит (MnCO3), що має яскраво-кольоровий колір, коли він містить домішки. Марганець виступає як 12-й за поширеністю елемент, а після заліза, алюмінію та міді - як 4-й за частотою використання метал.
За оцінками світові запаси становлять 7 Гт, а світовий видобуток корисних копалин становить близько 22 Мт/рік, що надходить переважно з Південної Африки, Австралії, України та Китаю.
Марганець відомий ще з доісторичних часів, палеолітичні картини червоних і чорних відтінків були зроблені на скелі з пігментами оксиду заліза та оксиду марганцю MnO2. Єгипетські або римські окуляри виявлено забарвленими композиціями, що містять марганець. У 17 столітті німецький хімік Йохан Р. Глаубер виробляв перманганат, але саме шведський хімік Карл Вільгельм Шееле завдяки своїй роботі, опублікованій у "Хімічному трактаті про повітря та вогонь", дозволив Йохану Готлібу Гану `` ізолювати марганець у 1774 році ''. за рахунок відновлення вуглецю діоксидом марганцю.
Також марганець міститься в поліметалічних бульбочках, що знаходяться на дні морів, океанів і навіть озер. Вони відомі з 1870-х років, але найкращі для експлуатації райони розташовані в північній частині Тихого океану. Вони являють собою конкременти, що складаються із шарів оксидів металів навколо ядра: у їх утворенні бере участь багато елементів, зокрема залізо та марганець. Найцікавішими є більшість марганцю та нікелю. Утворення цих бульбочок все ще має деякі загадкові сторони: ми думаємо про хімічні та біохімічні опади (через бактерії), які концентрують розчинені в морі солі на концентричні оксидні частинки.
Періодично газети захоплюються їх промисловою експлуатацією. За даними IFREMER, вартість та технологічна складність їх збору є економічно ненадійною, якщо тільки ціна на сировину не зросте до рекордно високих показників !
Металургія марганцю включає феромарганець. Відновлення оксидів проводиться в доменних печах певного розміру та форми, де заліза, що містить марганець та марганцеві руди, відновлюється коксом.
Він розпочався у Франції в 1875-х роках з фабрик, розташованих у Марселі (Сен-Луї), потім у Терреанері, Монлюсоні, Букау ... Найважливіші виробництва, тим не менше, знаходились до 2003 року в Ауро біля Булонь, після передачі доменної печі від Сен -Луї в 1906 р. І до самого Булоння з 1960 по 2003 рр.
До 1969 р. Франція була одним з основних виробників феромарганцю з майже 60 кт/рік та потужністю 90 кт/рік, але в 2004 р.
Використання марганцю на 90% є металургійним. Спочатку для сталей із вмістом від 5 до 13%. На початку XIX століття було подано перші патенти на використання марганцю в сталях (пор. Залізо), що додало їм більшої твердості, не роблячи крихкими. Ці сплави використовуються в рейках, пристроях, інструментах, підшипниках, інструментах та сільськогосподарських знаряддях ...
Невелика дивовижна деталь, кажуть, що тюремні ґрати виготовляються зі сплаву марганцевої сталі, яка твердне при нагріванні при подачі! Марганець також є добавкою до алюмінієвих сплавів (AlMn1Cu, AlMn1Mg1), де він покращує зварюваність і пайку, одночасно надаючи кращу стійкість до корозії та хорошу здатність до деформації (пор. Алюміній). Марганець також використовується в бронзах (пор. Мідь): від 5 до 15%, це покращує стійкість до корозії, зокрема сольової корозії. Ось чому деякі гвинти та рулі човнів мають такі відтінки.
Солі марганцю також є каталізаторами в металоорганічній хімії: таким чином, хлорид марганцю MnCl2 каталізує ацилювання органомагнію хемоселективним способом. Інше використання марганцю в окулярах, кольорах, кераміці, емалях та глазурях є прерогативою оксидів (пор. " Оксиди марганцю "придумати).
Крім того, марганець є мікроелементом, необхідним для людини. Вимоги складають від 2 до 3 мг/добу: він діє як ко-фактор багатьох ферментів і тому бере участь у багатьох метаболічних процесах, особливо у вуглеводах та синтезі деяких полісахаридів. Проте вкрай важливо для боротьби з окислювальним стресом та синтезом вітамінів Е та В1 (тіаміну), однак, не повинно бути надлишку марганцю, який проявлявся б у розладах нервової системи. Опитування, проведене в Канаді, схоже, показує, що марганець у питній воді понад 150 мкг/л заважає інтелектуальному розвитку маленьких дітей. Французький стандарт, який дає обмеження 50 мкг/л, захищає нас від цих проблем ...
Рослини та овочі також потребують марганцю. Дефіцит призводить до зменшення концентрації хлорофілу, тим самим заважаючи розвитку фотосинтезу. Ось чому добрива містять сульфат марганцю, MnSO4 або ацетат, M n (CH3COO) 2 (пор. Ацетати). Тому марганець міститься в різних продуктах харчування: лобода, коричневий рис, авокадо, зелена квасоля, шпинат, оливкова олія, устриці тощо.
Думка дня
" Брат заліза, друг нікелю, друг кобальту, марганцю скрізь. "