Марганець і вода
Марганець та вода: реакції, вплив на навколишнє середовище та здоров’я
Вміст марганцю в морській воді в середньому становить 0,03-2 ppb, але є відносно дуже мінливим. Для річкової води це значення становить близько 5 ppb. Фітопланктон зазвичай містить концентрації 6-14 ppm (суха речовина) або більше. З цього можна отримати коефіцієнт біоконцентрації близько 10 4 порівняно з морською водою. Морська риба містить 0,3-4,6 ppm марганцю та тканини устриць близько 17 ppm (залежно від сухої маси). Деякі молюски можуть сильно збагатити елемент.
У розчиненому вигляді марганець зустрічається переважно як Mn 2+, але MnCl + також відіграє важливу роль у солоній воді.
Марганець не реагує з чистою водою за звичайних обставин. Однак, як і залізо, воно може іржавіти, якщо контактує з киснем.
Зокрема, часто зустрічаються окислені форми марганцю, такі як оксид марганцю (IV), як правило, погано або не розчиняються у воді. Сульфат марганцю (II) - приклад сполуки марганцю, яка добре розчиняється у воді. Розчинність гідратованої форми цієї сполуки становить 652 г/л.
Марганець є важливим елементом і для людини. Незважаючи на низький рівень поглинання близько 5%, захворювання дефіцитом майже ніколи не виникають при звичайному щоденному споживанні в середньому близько 2-4 мг. Навіть порівняно великі доходи зазвичай можна терпіти без серйозних проблем. Щоденне споживання до 5 мг вважається безпечним.
Марганець містить близько 0,2 ppm в організмі людини і в основному зберігається в печінці, нирках та інших органах, багатих мітохондріями, а також у м’язах та пігментах волосся. Він активує численні ферменти або входить до їх складу.
Отруєння марганцем, яке трапляється рідко, в основному завдає шкоди центральній нервовій системі та ниркам. Перманганат набагато токсичніший. Приблизно 5-8 г перманганату калію (KMnO4) можуть бути фатальними для людини. Пил марганцю, що призводить до так званого манганізму, та випари марганцю також вважаються значно небезпечнішими. Захисні клітини легенів можуть бути знищені, якщо їх вдихати. Солі марганцю, ймовірно, мають канцерогенну дію.
Хоча вплив марганцю на навколишнє середовище та здоров'я дуже обмежений, елемент та його сполуки у воді часто є небажаними. У питній воді підвищена концентрація впливає на смак і колір. Марганець, який міститься переважно в підземних водах з низьким вмістом кисню, зазвичай разом із залізом, може залишати на білизні коричнево-чорні плями. Ось чому марганець часто виводиться з підземних вод разом із залізом.
Залежно від сполуки видалення марганцю може здійснюватися шляхом окислення (оксиди марганцю нерозчинні) з подальшим осадженням та фільтруванням, а також за допомогою іонообмінників, зворотного осмосу та електродіалізу. Фільтрація особливо ефективна при використанні фільтрів з коричневого каменю.
Марганцеві бактерії мають здатність окислювати солі марганцю (II) та заліза (II) до солей марганцю (III) та заліза (III).
Перманганат калію часто використовують у водопідготовці через його сильну окислювальну, бактерицидну дію.
Директива ЄС про питну воду допускає концентрацію марганцю максимум 0,05 мг/л. Це значення також було прийняте в німецькому Постанові про питну воду.