Главная » Работающим пенсионерам » Применение марганца в промышленности и металлургии. Что такое марганец? Свойства марганца

Применение марганца в промышленности и металлургии. Что такое марганец? Свойства марганца

Марганец содержится во всех видах стали и чугуна. Способность марганца давать сплавы с большинством известных металлов используется для получения не только различных сортов марганцевой стали, но и большого числа нежелезных сплавов (манганинов). Из них особенно замечательными являются сплавы марганца с медью (марганцевая бронза). Она, подобно стали, может закаляться и в то же время намагничиваться, хотя ни марганец, ни медь не обнаруживают заметных магнитных свойств.

Марганец в виде ферромарганца применяется для «раскисления» стали при её плавке, то есть для удаления из неё кислорода. Кроме того, он связывает серу, что также улучшает свойства сталей. Введение до 12-13 % Mn в сталь (так называемая Сталь Гадфильда), иногда в сочетании с другими легирующими металлами, сильно упрочняет сталь, делает её твердой и сопротивляющейся износу и ударам (эта сталь резко упрочняется и становится тверже при ударах). Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится до 20 % Mn.

Сплав 83 % Cu, 13 % Mn и 4 % Ni (манганин) обладает высоким электросопротивлением, мало изменяющимся с изменением температуры. Поэтому его применяют для изготовления реостатов и пр.

По принятым в нашей стране стандартам все элементы, легирующие сталь, имеют «собственную» букву. Так, в марку стали, содержащей кремний, обязательно входит буква С, хром обозначается буквой X, никель – буквой Н, ванадий – буксой Ф, вольфрам – буквой В, алюминий – буквой Ю, молибден – буквой М. Марганцу присвоена буква Г. Лишь углерод буквы не имеет, и у большинства сталей цифры в начале марки означают его содержание, выраженное в сотых долях процента. Если за буквой нет никаких цифр, то, значит, элемент, обозначенный этой буквой, содержится в стали в количестве около 1%. Расшифруем для примера состав конструкционной стали 30ХГС: индексы показывают, что в ней 0,30% углерода, 1% хрома, 1% марганца и 1% кремния.

Марганец обычно вводят в сталь вместо с другими элементами – хромом, кремнием, вольфрамом. Однако есть сталь, в состав которой, кроме железа, марганца и углерода, ничего не входит. Это так называемая сталь Гадфилда. Она содержит 1...1,5% углерода и 11...15% марганца. Сталь этой марки обладает огромной износостойкостью и твердостью. Ее применяют для изготовления дробилок, которые перемалывают самые твердые породы, деталей экскаваторов и бульдозеров. Твердость этой стали такова, что она не поддается механической обработке, детали из нее можно только отливать.

Применение марганца для очистки металла от серы

Сера – элемент, безусловно, полезный. Но не для металлургов. Попадая в чугун и сталь, она становится чуть ли не самой вредной примесью. Сера активно реагирует с железом, и сульфид FeS снижает температуру плавления металла. Из-за этого во время прокатки на раскаленном металле появляются разрывы и трещины.

В металлургическом производстве удаление серы возложено на доменщиков. «Связать», превратить в легкоплавкое соединение и удалить серу из металла легче всего в восстановительной атмосфере. Именно такая атмосфера создается в доменной печи. Но сера и вносится в металл при доменной плавке вместе с коксом, который обычно содержит 0,7...2% серы. Чугун, выпускаемый в пашей стране, должен содержать не более 0,05% серы, а на передовых заводах этот предел снижен до 0,035% и даже меньше.

Марганец вводят в доменную шахту именно для того, чтобы удалить серу из чугуна. Сродство к сере у марганца больше, чем у железа. Элемент №25 образует с ней прочный легкоплавкий сульфид MnS. Сера, связанная марганцем, переходит в шлак. Этот способ очистки чугуна от серы прост и надежен.

Способность марганца связывать серу, а также ее аналог – кислород широко используется и в производстве стали. Еще в прошлом веке металлурги научились плавить «зеркальный» чугун из марганцовистых железных руд. Этот чугун, содержащий 5...20% марганца и 3,5...5,5% углерода, обладает замечательным свойством: если его добавить к жидкой стали, то из металла удаляются кислород и сера. Изобретатель первого конвертора Г. Бессемер использовал зеркальный чугун для раскисления и науглероживания стали.

В 1863 г. на заводе «Фонике» в Глазго было организовано производство ферромарганца – сплава марганца с железом. Содержание элемента №25 в таком сплаве 25...35%. Ферромарганец оказался лучшим раскислителем, чем зеркальный чугун. Сталь, расклсленная ферромарганцем, становится гибкой, упругой.

Сейчас получают ферромарганец, содержащий 75...80% Мn. Этот сплав, выплавляют в доменных и электросталеплавильных дуговых печах и широко применяют для производства марганцовистых сталей, речь о которых еще впереди.

Марганец вводят в бронзы и латуни.

Значительное количество диоксида марганца потребляется при производстве марганцево-цинковых гальванических элементов, MnO 2 используется в таких элементах в качестве окислителя-деполяризатора.

Соединения марганца также широко используются как в тонком органическом синтезе (MnO 2 и KMnO 4 в качестве окислителей), так и промышленном органическом синтезе (компоненты катализаторов окисления углеводородов, например, в производстве терефталевой кислоты окислением p-ксилола, окисление парафинов в высшие жирные кислоты).

Арсенид марганца обладает гигантским магнитокалорическим эффектом (усиливающимся под давлением). Теллурид марганца перспективный термоэлектрический материал(термо-э.д.с 500 мкВ/К).

Интересными свойствами обладает сплав, называемый нормальным манганином, содержащий 11- 13% марганца, 2,5-3,5% никеля и 86% меди. Отличаясь высоким электросопротивлением и малой термоэлектродвижущей силой в паре с медью, этот сплав особенно пригоден для изготовления катушек сопротивления. Способность манганина изменять сопротивление в зависимости от давления, под которым находится сплав, используется при изготовлении электрических манометров. В самом деле, чем измерить давление, например, в 15-25-30 тыс. атмосфер? Никакой обычный манометр не может выдержать такого давления. Жидкость или газ вырываются сквозь стенки трубки, как бы прочны они ни были, с силою взрыва. Иногда даже не удается найти микроотверстий, через которые прорывается содержимое манометрической трубки. В этих случаях манганин является незаменимым. Измеряя электрическое сопротивление манганина, находящегося под определяемым давлением, можно по заранее вычерченному графику зависимости сопротивления от давления вычислить последнее с любой степенью точности.

Из соединений марганца, нашедших применение в практической деятельности человека, следует указать на двуокись марганца и марганцевокислый калий (перманганат калия), наиболее известный, особенно у медиков, под названием "марганцовки". Двуокись марганца находит применение в гальванических элементах типа Лекланше, получении хлора, приготовлении каталитических смесей (гопкалит в противогазах). Марганцевокислый калий широко применяется в медицине как антисептическое средство для промывания ран, смазывания ожогов и т. д., для промывания желудка при отравлении фосфором, алкалоидами, солями синильной кислоты. Также широко применяется перманганат калия в химии при аналитических исследованиях, получении хлора, кислорода и др.

Впрочем, марганцем улучшают свойства не только железа. Так, сплавы марганца с медью обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Из этих сплавов делают лопатки турбин, а из марганцовистых бронз – винты самолетов и другие авиадетали.

Применение диоксида марганца и перманганата калия

Диоксид марганца используют в качестве катализатора в процессах окисления аммиака, органических реакциях и реакциях разложения неорганических солей. В керамической промышленности MnO 2 используют для окрашивания эмалей и глазурей в черный и тёмно-коричневый цвет. Высокодисперсный MnO 2 обладает хорошей адсорбирующей способностью и применяется для очистки воздуха от вредных примесей.

Перманганат калия применяют для отбеливания льна и шерсти, обесцвечивания технологических растворов, как окислитель органических веществ.

В медицине применяют некоторые соли марганца. Например, перманганат калия применяют как антисептическое средство в виде водного раствора, для промывания ран, полоскания горла, смазывания язв и ожогов. Раствор KMnO 4 применяют и внутрь при некоторых случаях отравления алкалоидами и цианидами. Марганец является одним из активнейших микроэлементов и встречается почти во всех растительных и живых организмах. Он улучшает процессы кроветворения в организмах.

Марганцевыми удобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а также сернокислый марганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат, содержащий около 2-3% марганца.

Микроудобрения применяют также в виде некорневых подкормок, опрыскивая растения соответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом.

Цены на металлический марганец в слитках чистотой 95 % в 2006 году составили в среднем 2,5$ за кг. В 2010 году килограмм металла стоил уже 4-4,5$

Министерство образования и науки Украины

Национальный горный университет

Кафедра экологии

Поисково-аналитическая работа

По дисциплине: «Экология человека»

На тему: «Марганец»

Выполнила:

Ст. группы ГЕк-02-1

Филоненко Е. С.

Проверил:

Богданов В. К.

Днепропетровск

Введение

1. Историческая справка........................................................................4

2. Применение марганца........................................................................5

3. Получение марганца...........................................................................5

4. Соединения марганца в биологических системах...........................5

5. Объем производства марганцевой руды по предприятиям.............6

6. Марганцевые удобрения.....................................................................6

7. Заболевание вызываемые токсином Марганца.............................7

Список литературы

Введение

Во второй половине ХХ века основную опасность для здоровья населения и проблему для здравоохранения стали представлять неинфекционные заболевания, в первую очередь болезни ЦНС, и сердечно-сосудистой системы.

В данной поисково-аналитической роботе речь пойдет о химическом элементе Марганец .

Эту тему я взяла, так как сегодня она актуальна. Каждый третий человек болен какой-то болезнью, связанной с некоторыми элементами периодической системы Менделеева.

Марганец

Историческая справка

Минералы Марганца известны издавна. Древнеримский натуралист Плиний упоминает о чёрном камне, который использовали для обесцвечивания жидкой стеклянной массы; речь шла о минерале пиролюзите MnO 2 . В Грузии пиролюзит с древнейших времён служил присадочным материалом при получении железа. Долгое время пиролюзит называли чёрной магнезией и считали разновидностью магнитного железняка. В 1774 году К.Шелле доказал, что это соединение неизвестного металла, а другой шведский учёный Ю.Гаи, сильно нагревая смесь пиролюзита с углём, получил Марганец загрязнённый углеродом. Название Марганец традиционно происходит от немецкого Marganerz -марганцевая руда.

Марганец - серебристо-белый твёрдый хрупкий металл. Известны четыре кристаллические модификации марганца, каждая из которых термодинамически устойчива в определённом интервале температур. Ниже 707 0 С устойчив a-марганец, имеющий сложную структуру - в его элементарную ячейку входят 58 атомов. Сложность структуры марганца при температурах ниже 707 0 С обусловливает его хрупкость.

Некоторые физические константы марганца приведены ниже:

Плотность, г/см 3 ....................................................... 7,44

Т. Пл., 0 С................................................................. 1245

Т.кип., 0 С................................................................ ~2080

S 0 298 , Дж / град · моль........................................................... 32,0

DH возг. 298, кДж / моль...................................................... 280

E 0 298 Mn 2+ + 2e = Mn, В........................................... -1,78

Марганец - d-элемент VII группы периодической системы, с конфигурацией валентных электронов 3d 5 4s 2 .

Некоторые сведения об этом элементе приведены ниже:

Атомная масса.................................................... 54,9380

Валентные электроны........................................... 3d 5 4s 2

Металлический атомный радиус, нм..................... 0,130

Условный радиус иона Mn 2+ , нм........................... 0,052

Условный радиус иона Mn 7+ , нм........................... 0,046

Энергия ионизации Mn 0 ® Mn + , эВ........................ 7,44

Применение марганца

Марганец принадлежит к весьма распространённым элементам, составляя 0,03% от общего числа атомов земной коры. Среди тяжёлых металлов (атомный вес больше 40), к которым относятся все элементы переходных рядов, марганец занимает по распространенности в земной коре третье место вслед за железом и титаном. Небольшие количества марганца содержат многие горные породы. Вместе с тем, встречаются и скопления его кислородных соединений, главным образом в виде минерала пиролюзита - MnO 2 .

Марганец в большом количестве применяется в металлургии в процессе получения сталей для удаления из них серы и кислорода. Однако в расплав добавляют не марганец, а сплав железа с марганцем - ферромарганец, который получают восстановлением пиролюзита углём. Добавки марганца к сталям повышают их устойчивость к износу и механическим напряжениям. В сплавах цветных металлов марганец увеличивает их прочность и устойчивость к коррозии.

Не стоит забывать, что соединения марганца могут оказывать токсичное действие на организм человека. Предельно допустимая концентрация марганца в воздухе 0.3 мг/м 3 . При выраженном отравлении наблюдается поражение нервной системы с характерным синдромом марганцевого паркинсонизма .

Получение марганца

Чистый марганец может быть получен электролизом растворов его солей. Однако, поскольку 90% всей добычи марганца потребляется при изготовлении различных сплавов на основе железа, из руд обычно выплавляют прямо его высокопроцентный сплав с железом – ферромарганец.

Соединения марганца в биологических системах

Марганец весьма интересен в биохимическом отношении. Точные анализы показывают, что он имеется в организмах всех растений и животных. Содержание его обычно не превышает тысячных долей процента, но иногда бывает значительно выше.

Марганец принадлежит к числу немногих элементов, способных существовать в восьми различных состояниях окисления. Однако в биологических системах реализуются только два из этих состояний: Mn (II) и Mn (III).

Объем производства марганцевой руды по предприятиям

- Марганецкий ГОК
- Орджоникидзевский ГОК

Марганецкий ГОК

Месторождение марганцевых руд было открыто в 1883 году. В 1985 г. на базе этого месторождения начал добычу руды Покровский рудник. По мере развития рудника и возникновения новых карьеров и шахт сформировался Марганецкий ГОК.

В составе производственной структуры комбината: два карьера для открытой добычи марганцевой руды, пять шахт для подземной добычи, три обогатительных фабрики, а также необходимые вспомогательные цеха и службы, в т.ч. ремонтно-механический, транспортный и пр.

Орджоникидзевский ГОК

Основным видом выпускаемой продукции является марганцевый концентрат различных сортов с содержанием чистого марганца от 26% до 43% (в зависимости от сортности). Попутные продукты - керамзитовая глина и шламы.

Добычу марганцевой руды предприятие ведется на закрепленных за ним рудных полях. Запасов руд хватит на срок более 30 лет. Запасы марганцевой руды в Украине суммарно по Орджоникидзевскому и Марганцевому горно-обогатительным комбинатам составляет треть всех мировых запасов.

Марганцевые удобрения

Марганец активно влияет на обмен белков, углеводов и жиров. Важной также считается способность марганца усиливать действие инсулина и поддерживать определенный уровень холестерина в крови. В присутствии марганца организм полнее использует жиры. Сравнительно богаты этим микроэлементом крупы (в первую очередь овсяная и гречневая), фасоль, горох, говяжья печень и многие хлебобулочные изделия, которыми практически восполняется суточная потребность человека в марганце - 5,0-10,0 мг.

Заболевание вызываемые токсином Марганца

Как было сказано выше, соединения марганца вызывают токсичное воздействие на человека. Самое распостранненое заболевание – это синдром Паркинсона. Также следствие этих токсинов бывают заболевания: Центрально - Нервной Системы, пневмония, рак желудка и летаргия.

Болезнь Паркинсона

Болезнь Паркинсона - это наследственное заболевание в связи с поражением (дегенерацией нейронов) подкоркового образования мозга - «черной субстанции» из-за отсутствия фермента (L-тирозингидрогеназы) и снижения ДОФАмина. Страдая «дрожательным параличом» Джемс Паркинсон - врач, описал «свое заболевание» в литературе в 1818 году, а один из известнейших невропатологов - Шарко назвал его «болезнью Паркинсона». Частота заболевания до 70 лет - 180 больных на 100 000 населения. после 70 лет - 1800 больных на 100 000 населения. Мужчины болеют в 1.6 раза чаще, чем женщины.

Одним из самых важных для металлургии металлов является марганец. Кроме того, он вообще достаточно необычный элемент, с которым связаны интересные факты. Важный для живых организмов, нужный при получении многих сплавов, химических веществ. Марганец - фото которого можно увидеть ниже. Именно его свойства и характеристики рассмотрим в данной статье.

Характеристика химического элемента

Если говорить о марганце как об элементе то в первую очередь следует охарактеризовать его положение в ней.

Располагается в четвертом большом периоде, седьмой группе, побочной подгруппе.
Порядковый номер - 25. Марганец - химический элемент, атомов которого равен +25. Количество электронов такое же, нейтронов - 30.
Значение атомной массы - 54,938.
Обозначение химического элемента марганца - Mn.
Латинское название - manganese.

Располагается между хромом и железом, чем объясняется его сходство с ними в физических и химических характеристиках.

Марганец - химический элемент: переходный металл

Если рассмотреть электронную конфигурацию приведенного атома, то ее формула будет иметь вид: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 . Становится очевидно, что рассматриваемый нами элемент - это из d-семейства. Пять электронов на 3d-подуровне говорят о стабильности атома, что и проявляется в его химических свойствах.

Как металл марганец является восстановителем, однако большая часть его соединений способна проявлять и достаточно сильные окислительные способности. Это связано с различными степенями окисления и валентностями, которыми обладает данный элемент. В этом заключается особенность всех металлов данного семейства.

Таким образом, марганец - химический элемент, располагающийся среди других атомов и имеющий свои особенные характеристики. Рассмотрим, какие это свойства, более подробно.

Марганец - химический элемент. Степень окисления

Мы уже привели электронную формулу атома. Согласно ей, данный элемент способен проявлять несколько положительных степеней окисления. Это:

Валентность атома равна IV. Самыми устойчивыми являются те соединения, в которых у марганца проявляются значения +2, +4, +6. Высшая степень окисления позволяет выступать соединениям в роли сильнейших окислителей. Например: KMnO 4 , Mn 2 O 7 .

Соединения с +2 являются восстановителями, гидроксид марганца (II) обладает амфотерными свойствами, с преобладанием основных. Промежуточные показатели степеней окисления образуют амфотерные соединения.

История открытия

Марганец - химический элемент, который был открыт не сразу, а постепенно и разными учеными. Однако его соединениями люди пользовались с древних времен. Оксид марганца (IV) применялся для выплавки стекла. Один итальянец констатировал тот факт, что добавка этого соединения при химическом производстве стекол окрашивает их цвет в фиолетовый. Наряду с этим, это же вещество помогает устранить мутность в цветных стеклах.

Позже в Австрии ученый Кайм сумел получил кусочек металлического марганца, воздействуя высокой температурой на пюролизит (оксид марганца (IV)), поташ и уголь. Однако данный образец имел много примесей, устранить которые ему не удалось, поэтому открытие не состоялось.

Еще позже другой ученый также синтезировал смесь, в которой значительная доля приходилась на чистый металл. Это был Бергман, до этого открывший элемент никель. Однако и ему довести дело до конца было не суждено.

Марганец - химический элемент, получить и выделить который в виде простого вещества впервые удалось Карлу Шееле в 1774 году. Однако сделал он это совместно с И. Ганом, который завершил процесс выплавки кусочка металла. Но даже им не удалось полностью избавить его от примесей и получить 100% выход продукта.

Тем не менее именно это время стало открытием данного атома. Эти же ученые предприняли попытку дать название, как первооткрыватели. Ими был выбран термин манганезиум. Однако после открытия магния началась путаница, и название марганца было изменено на современное (Х. Дэвид, 1908 год).

Так как марганец - химический элемент, свойства которого являются весьма ценными для многих металлургических процессов, со временем появилась необходимость все же найти способ получения его в максимально чистом виде. Данная проблема решалась учеными всего мира, но сумела разрешиться лишь в 1919 году благодаря работам Р. Агладзе - советского ученого-химика. Именно он нашел способ, которым можно из сульфатов и хлоридов марганца электролизным путем получить чистый металл с содержанием вещества 99,98%. Теперь этот метод применяется во всем мире.

Нахождение в природе

Марганец - химический элемент, фото простого вещества которого можно увидеть ниже. В природе существует масса изотопов этого атома, количество нейтронов в которых сильно колеблется. Так, массовые числа меняются в пределах от 44 до 69. Однако единственным стабильным изотопом является элемент со значением 55 Mn, все остальные имеют либо ничтожно короткий период полураспада, либо существует в слишком малых количествах.

Так как марганец - химический элемент, степень окисления которого весьма различна, то и соединений в природе он образует также много. В чистом виде данный элемент вообще не встречается. В минералах и рудах постоянный сосед его - железо. Всего можно обозначить несколько самых главных горных пород, в состав которых входит марганец.

Пиролюзит. Формула соединения: MnO 2 *nH 2 O.
Псиломелан, молекула MnO2*mMnO*nH2O.
Манганит, формула MnO*OH.
Браунит встречается реже, чем остальные. Формула Mn 2 O 3 .
Гаусманит, формула Mn*Mn 2 O 4.
Родонит Mn 2 (SiO 3) 2 .
Карбонатные руды марганца.
Малиновый шпат или родохрозит - MnCO 3 .
Пурпурит - Mn 3 PO 4 .

Помимо этого, можно обозначить еще несколько минералов, в состав которых также входит рассматриваемый элемент. Это:

кальцит;
сидерит;
глинистые минералы;
халцедон;
опал;
песчано-алевритовые соединения.

Помимо горных и осадочных пород, минералов, марганец - химический элемент, который входит в состав следующих объектов:

Растительные организмы. Самыми крупными накопителями этого элемента являются: водяной орех, ряска, диатомовые водоросли.
Ржавчинные грибы.
Некоторые виды бактерий.
Следующие животные: рыжие муравьи, ракообразные, моллюски.
Люди - суточная потребность примерно 3-5 мг.
Воды Мирового океана содержат 0,3% этого элемента.
Общее содержание в земной коре 0,1% по массе.

В целом это 14 по распространенности элемент из всех на нашей планете. Среди тяжелых металлов он второй после железа.

Физические свойства

С точки зрения свойств марганца, как простого вещества, можно выделить несколько основных физических характеристик для него.

В виде простого вещества представляет собой достаточно твердый металл (по шкале Мооса показатель равен 4). Цвет - серебристо-белый, на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой, на разрезе блестит.
Температура плавления составляет 1246 0 С.
Кипения - 2061 0 С.
Проводниковые свойства хорошие, является парамагнетиком.
Плотность металла составляет 7,44 г/см 3 .
Существует в виде четырех полиморфных модификаций (α, β, γ, σ), различающихся строением и формой кристаллической решетки и плотностью упаковки атомов. Также отличается их температура плавления.

В металлургии применяются три основные формы марганца: β, γ, σ. Альфа реже, так как она слишком хрупкая по своим свойствам.

Химические свойства

С точки зрения химии, марганец - химический элемент, заряд иона которого сильно колеблется от +2 до +7. Это накладывает свой отпечаток и на его активность. В свободном виде на воздухе марганец очень слабо реагирует с водой, растворяется в разбавленных кислотах. Однако стоит лишь увеличить температуру, как активность металла резко возрастает.

Так, он способен взаимодействовать с:

азотом;
углеродом;
галогенами;
кремнием;
фосфором;
серой и прочими неметаллами.

При нагревании без доступа воздуха металл легко переходит в парообразное состояние. В зависимости от степени окисления, которую проявляет марганец, его соединения могут быть как восстановителями, так и окислителями. Некоторые проявляют амфотерные свойства. Так, основные характерны для соединений, в которых он +2. Амфотерные - +4, а кислотные и сильные окислительные в высшем значении +7.

Несмотря на то что марганец - это переходный металл, комплексные соединения для него немногочисленны. Это связано с устойчивой электронной конфигурацией атома, ведь 3d-подуровень его содержит 5 электронов.

Способы получения

Существует три основных способа, которыми в промышленности получают марганец (химический элемент). Как читается на латыни название, мы уже обозначали - manganum. Если перевести его на русский, то это будет "да, действительно проясняю, обесцвечиваю". Таким своим названием марганец обязан проявляемым свойствам, известным с самой древности.

Однако, несмотря на известность, получить его в чистом виде для применения сумели лишь в 1919 году. Делается это следующими методами.

Электролизный, выход продукта составляет 99,98%. Таким способом получают марганец в химической промышленности.
Силикотермический, или восстановление при помощи кремния. При данном методе происходит сплавление кремния и оксида марганца (IV), в результате чего формируется чистый металл. Выход составляет около 68%, так как побочно идет соединение марганца с кремнием в силицид. Данный способ применяют в металлургической промышленности.
Алюминотермический метод - восстановление при помощи алюминия. Также не дает слишком высокого выхода продукта, марганец образуется загрязненный примесями.

Производство данного металла имеет важное значение для многих процессов, осуществляемых в металлургии. Даже небольшая добавка марганца способна сильно повлиять на свойства сплавов. Доказано, что в нем растворяются многие металлы, заполняя собой его кристаллическую решетку.

По добыче и производству данного элемента Россия занимает первое место в мире. Также этот процесс осуществляется в таких странах, как:

Китай.
Казахстан.
Грузия.
Украина.

Использование в промышленности

Марганец - химический элемент, применение которого важно не только в металлургии. но и в других областях. Помимо металла в чистом виде, большое значение имеют и различные соединения данного атома. Обозначим основные из них.

Существует несколько видов сплавов, которые, благодаря марганцу, имеют уникальные свойства. Так, например, настолько прочная и износостойкая, что ее используют для выплавки деталей экскаваторов, камнеперерабатывающих машин, дробилок, шаровых мельниц, броневых деталей.
Диоксид марганца - обязательный окислительный элемент гальваники, его используют при создании деполяризаторов.
Многие соединения марганца нужны для осуществления органических синтезов различных веществ.
Перманганат калия (или марганцовка) применяется в медицине в качестве сильного обеззараживающего средства.
Данный элемент входит в состав бронзы, латуни, образует собственный сплав с медью, который служит для изготовления турбин самолетов, лопастей и прочих деталей.

Биологическая роль

Суточная потребность в марганце для человека составляет 3-5 мг. Дефицит данного элемента приводит к угнетению нервной системы, нарушению сна и беспокойству, головокружению. Роль его до конца еще не изучена, однако ясно, что, прежде всего, он оказывает влияние на:

рост;
деятельность половых желез;
работу гормонов;
образование крови.

Данный элемент присутствует во всех растениях, животных, человеке, что доказывает его немаловажную биологическую роль.

Марганец - химический элемент, интересные факты о котором могут произвести впечатление на любого человека, а также заставить понять, насколько он важен. Приведем самые основные из них, которые нашли свой отпечаток в истории данного металла.

В тяжелые времена гражданской войны в СССР одним из первых экспортных продуктов была руда, содержащая большое количество марганца.
Если диоксид марганца сплавить с и селитрой, а затем продукт растворить в воде, то начнутся удивительные превращения. Сначала раствор окрасится в зеленый цвет, затем окраска сменится на синий, после - фиолетовый. Наконец, станет малиновой и постепенно выпадет бурый осадок. Если же смесь встряхнуть, то снова восстановится зеленый цвет и все произойдет заново. Именно за это марганцовка и получила свое название, которое переводится, как "минеральный хамелеон".
Если в землю вносить удобрения, содержащие марганец, то у растений повысится производительность и возрастет скорость фотосинтеза. Озимая пшеница будет лучше формировать зерна.
Самая большая глыба минерала марганца родонита весила 47 тонн и была найдена на Урале.
Существует тройной сплав, который называется манганин. Он состоит из таких элементов, как медь, марганец и никель. Его уникальность в том, что он обладает большим электрическим сопротивлением, которое не зависит от температуры, но находится под влиянием давления.

Конечно, это не все, что можно сказать об этом металле. Марганец - химический элемент, интересные факты о котором достаточно разнообразны. Особенно если говорить о тех свойствах, которыми он наделяет различные сплавы.

Перманганат калия, в быту — марганцовка, применение которой основано на ее противомикробных и противовоспалительных свойствах, широко используется во многих семьях.

Марганцовка продается в виде фиолетовых маленьких кристалликов, но для применения их нужно обязательно растворить в воде. В зависимости от соотношения воды и кристаллов, получится раствор разной концентрации и цвета — от слабо-розового до ярко-красного цвета.

Полезные и нужные свойства марганцовки заключаются в том, что это крайне эффективный антисептик, поэтому она незаменима при отравлениях (в том числе алкогольных), слабым бледно-розовым раствором промывают желудок, как в инфекционных отделениях больниц, так и дома.

Также этот препарат используют при диарее, для обработки ран и пролежней, при обильных высыпаниях герпеса, ветряной оспе и так далее. Марганцовка способна справиться со многими инфекциями, как на кожных покровах, так и на слизистой, поэтому разумно всегда иметь ее в домашней аптечке. Но все же перед применением лучше проконсультироваться с вашим лечащим врачом.

Применение при отравлении

В настоящее время отравиться достаточно просто, особенно если часто питаться вне дома. К сожалению, все распространеннее становятся отравления метиловым спиртом, которые могут привести и к летальному исходу.

Что же делать в таких случаях? В первую очередь, конечно, промыть желудок, вывести, таким образом, яд из организма. Раствор марганца в этом случае будет намного более эффективным средством, чем кипяченая вода.

Для подобной ситуации инструкция по применению следующая:

Растворить кристаллы марганцовки в небольшом количестве воды до насыщенного темно-красного цвета.
Пропустить полученный раствор через марлю, сложенную в несколько слоев, тем самым отфильтровать его.
Вскипятить и охладить от 5 до 12 л воды.
В эту воду влить небольшое количество раствора марганца. Вода должна получиться розового цвета.
Выпить полученный раствор и вызвать рвоту несколько раз, пока не почувствуется улучшение.

Меры предосторожности: запрещено пить слишком «крепкий» красный или малиновый раствор, это может привести к ожогу всех органов пищеварения.

Марганцовка в гинекологии

В гинекологии и урологии марганцовку, главным образом, применяют для промывки и спринцевания пораженных органов.

При лечении эрозии шейной матки часто прописывают спринцевание слабым раствором марганцовки (обычно 0,02-0,1%). Такой же раствор эффективен при лечении молочницы и грибковых заболеваниях. Естественно, все процедуры должны проводиться с дозволения лечащего врача.

Марганцовка подойдет для лечения большинства заболеваний, связанных гнойными и инфекционными высыпаниями на слизистых и коже, в том числе и при урологических заболеваниях.

При заболеваниях, связанных с раздражением половых органов, можно сделать небольшую сидячую ванночку со слабым раствором марганцовки. Ванночки помогут и при анальных трещинах. Инструкция по применению следующая. В 10 л воды размешивается примерно 1,5 ложки марганца для получения раствора нежно-розового цвета. В получившейся ванночке нужно посидеть около 15 минут. Повторять данную процедуру минимум 2 раза в неделю.

Иные способы применения в народной медицине

Марганцовка используется в народной медицине как средство для устранения мозолей и болей, которые они провоцируют. Для этих целей делаются специальные ванночки. В тазике смешивается слабый раствор марганцовки (нежно-розового цвета) и пара ложек соли. Для максимального эффекта нужно опустить ноги в полученный раствор на 20 мин, а после процедуры высушить на воздухе, не используя полотенце. Через несколько применений мозоли болеть перестанут.

Подобную процедуру можно применять при стойком резком запахе ног и повышенной потливости. Нужно сделать теплую ванночку с марганцем и солью, после чего вытереть ноги и присыпать их тальком.

Марганцовка хорошо помогает при опрелостях и подходит даже для самых маленьких детей. Так же используется ванна с марганцовкой, но если опрелость не проходит через 2-3 дня, стоит обязательно обратиться к врачу, так как это может говорить о серьезном заболевании.

Перманганат калия можно использовать и как средство для лечения запущенных случаев геморроя. Для этого нужно сделать следующую ванночку: в горячую воду добавить марганцовку (до получения розового цвета), 1 ч.л. соды и столько же растительного масла, 200 мл кипяченого молока. Принимать такую ванну нужно по 20 мин вечером в течение недели.

И наконец, марганец иногда используется при промываниях ран и при дерматитах. Кожу необходимо протереть тканью, смоченной в слабо-розовом растворе марганца, в серьезных случаях — смочить ватный диск и оставить на пораженном месте на несколько минут, после ополоснуть проточной водой.

Противопоказания

Перманганат калия ни в коем случае нельзя применять при индивидуальной непереносимости этого препарата, аллергии.

Если в процессе использования появились отек, зуд, сильное покраснение или иное изменение цвета кожи или слизистых, судороги, стоит немедленно прекратить применение и обратиться к медицинскому работнику.

Из-за своего окисляющего свойства марганец нельзя совмещать с приемом некоторых веществ, таких как активированный уголь, сахар и другими легкоокисляющимися препаратами.

Очень важно быть осторожным при приготовлении растворов, потому что из-за слишком сильного раствора можно получить ожог. Важно следить, чтобы все кристаллики растворились в воде, а цвет не был слишком насыщенным.

В нашей сегодняшней статье:

О полезных свойствах марганцовки известно очень давно. Еще наши бабушки запасались заветными пузырьками с порошком темно-фиолетового цвета, которые у многих сохранились в аптечках и по сей день. Перманганат калия, а простыми словами марганцовка, широко применяется в быту и медицине.

Привычный для нас антисептик не только активно борется с различными микробами и возбудителями инфекций, но и оказывает благотворное действие при отравлениях и многих других симптомах.

Сфера применения марганцовки

Благодаря своим удивительным лечебным свойствам, перманганат калия так активно практикуется в области традиционной и нетрадиционной медицины, косметологии и даже гинекологии. Марганцовокислый калий также применяется в садоводстве, как эффективное средство борьбы с мелкими вредителями и заболеваниями растений.

Путешествующие берут марганцовку с собой для обеззараживания полученных ран или питьевой воды, в этом случае нужно добавить к ней несколько кристалликов. Концентрированный раствор является сильным окислителем и воздействует на пластмассу, дерево и металл. Используя марганцовку в домашних условиях, следует знать, что это вещество способно изрядно подпортить металлическую раковину или ванну. Пятна, оставленные после раствора, практически не отмываются.

Образуется марганцовка после электролиза едкого калия и марганцевого анода. В процессе своего распада анод растворяется и образует фиолетовый раствор, который содержит ионы перманганата. На катоде выделяется водород, а затем уже в виде осадка проявляется тот самый марганец.

Этот препарат входит в число лидеров по части обладания противомикробными свойствами. В виде порошка он продается в аптеках, но в последние годы некоторые фармацевтические компании продают его только по рецепту. Срок годности марганцовки неограничен, однако нужно подчеркнуть, что только самый свежий раствор способен уничтожать любые возбудители, обладая активной стерилизацией любой поверхности. Существует она в виде кристаллов, которые, в случае необходимости растворяют в воде для получения раствора. Отличается он по цвету: бледно-розовый оттенок говорит о слабой концентрации, ярко-малиновый – наоборот. Готовят лечебный раствор в основном из расчета 10 кристалликов на 1 литр воды, в дальнейшем корректируя его крепость по цвету. Всегда очень важно полностью размешивать порошок марганцовки, поскольку не растворившиеся частички при соприкосновении с кожей могут вызвать ожоги.

Использование марганцовокислого калия в медицине обусловлено его обеззараживающими свойствами. Приготовленный раствор применяют для обработки порезов, промывки ран и мозолей. При воспалениях горла и глотки назначают полоскания не концентрированным раствором марганца. Этим средством промывают больное место 4 раза в сутки. Очень часто используют раствор перманганата калия в качестве препарата для орошения ротовой полости, а именно, при болезнях десен.

Лечение марганцовкой

Марганцовка при . Популярна марганцовка при пищевых отравлениях и поносе. Ощутив первые признаки, больной должен выпить слабый раствор, который способен стимулировать процесс очищения кишечника.
Для приема внутрь при устранении интоксикации организма на 200 мл воды понадобится буквально 2 кристаллика порошка. Хорошо размешав препарат, нужно выпить эту воду за один раз. Этот хороший антисептик поможет нейтрализовать инфекцию в желудке.
При гипергидрозе или повышенной потливости. Если сильно потеют ноги, то хорошим способом устранения этой проблемы станут ванночки со слабым раствором марганцовки. Эта процедура, как правило, не должна занимать более 15 минут, а температура воды – не более 40 градусов. После пропаривания ступней их нужно насухо вытереть и промазать формалиновым раствором (1%).
Как уже было отмечено, перманганат калия – это замечательный антисептик, который необычайно полезен при обработке разных повреждений. Нужно знать о том, как правильно использовать марганцовку по назначению. Непосредственно рану марганцевой водой не промывают, а обрабатывают лишь края. Дезинфицирующее средство для серьезной раны готовится из расчета: небольшое количество порошка на кончике ножа на 1 л. воды. При незначительном повреждении кожи достаточно развести слабый раствор, промыть этот участок, после чего смазать йодом.
При пирсинге. Сейчас очень многие девушки и парни стараются выглядеть как можно более креативно и неординарно, в том числе, прокалывают себе уши, пупки, ноздри и брови. Но к сведению молодых людей, подобные эксперименты чреваты неприятными последствиями, если за ними не будет должного ухода. Чтобы избежать заражения тканей после прокалывания иглой, необходима тщательная обработка ран антисептическими средствами. Слабый раствор марганца в этом случае будет очень кстати. Место пирсинга нужно дезинфицировать как минимум 2 раза в день и только чистыми руками.
Если вас беспокоят надоедливые или мозоли, то марганцовка и здесь пригодится. Концентрированный раствор перманганата калия отлично прижигает все ненужные наросты на коже, для этого достаточно смазывать их марганцовкой ежедневно.
При грибковых заболеваниях женских и мужских наружных половых органов доктора очень часто прописывают своим пациентам безболезненное и безвредное средство – марганцевый раствор для промываний. Для лечения молочницы назначают ежедневные спринцевания бледно-розовым раствором, важно лишь следить за тем, чтобы все кристаллики полностью растворялись в воде. В противном случае это может вызвать повреждение слизистых оболочек и раздражение.

Марганцовка при уходе за ребенком

Вероятно, вы могли слышать о том, что некоторые мамочки используют марганцовку для ухода за новорожденным малышом. Во время купания ребенка в воду добавляют немного этого порошка для того, чтобы вода обрела обеззараживающие свойства. Врачи, в свою очередь, к этому методу относятся скептически, считая, что малейшее превышение допустимой дозировки марганца способно нанести ожоги малышу. То же самое касается и не до конца растворившихся кристалликов.

Если вопреки всем опасениям, вы решили использовать марганцовку, считая ее самым эффективным и неалергенным антисептиком, то должны знать правила приготовления раствора для купания ребенка. Готовить его лучше всего последовательно. Сначала разведите марганцовку в стакане воды, затем получившийся насыщенный раствор процедите через марлю, сложенную в несколько слоев. Только после этого раствор можно вливать в ванную до тех пор, пока вода не получит бледно-розовый оттенок, но насыпать кристаллики марганца сразу в ванну категорически запрещено. Чтобы обработать пупок новорожденного, используйте более насыщенную смесь.

Марганцовка в домашней аптечке:

Марганцовокислый калий быстро снимет боль от мозолей. Для этого в раствор марганцовки нужно добавить немного поваренной соли, растворить все и пропарить ноги в этой жидкости около 20 минут. После этого ступни нужно вытереть и через некоторое время боль прекратится.
Неприятный , проявляющийся высыпаниями и появлением пузырей на коже, также лечится марганцовкой. Необходимо ежедневно смазывать пораженные участки 10%-м раствором марганца в течение недели.
Народные целители рекомендуют использовать марганцовку при запущенном геморрое. Целебный раствор готовится так: на 3 л воды нужно добавить несколько кристалликов марганца, 1 ч.л. соды, 1 ст.л. растительного масла и 200 г кипяченого молока. Раствор подогреть, перемешать и влить в ванну.
Ежедневно на ночь рекомендуется принимать такую ванну в течение 20 минут, и через 7 дней вы избавитесь от неприятного геморроя.
Лечат марганцовкой даже признаки дизентерии. Состав лечебного средства включает в себя несколько кристалликов марганца, разведенных в 500 г воды. Концентрацию раствора можно увеличивать в зависимости от возраста больного. Например, грудным детям дают бедно-розовый раствор, а взрослым – малиновый. Принимать лекарство нужно внутрь, параллельно с проведением очищающих клизм.

Противопоказаниями к применению перманганата калия является индивидуальная непереносимость или аллергия. Чтобы это понять, нужно проследить за реакцией организма на марганцевые растворы. Прием марганцовки необходимо сразу же прекратить, если появились отеки, слизистые оболочки в горле изменили цвет, возникли судороги или резкая боль при очередном приеме внутрь. Перед использованием этого средства все же рекомендуется проконсультироваться с участковым терапевтом.

За счет своего окисляющего воздействия марганцовокислый калий просто не совместим с одновременным применением активированного угля и других легко окисляемых веществ. Хранить бутылочку с порошком нужно вдали от детей и легко окисляющихся препаратов, которые при соприкосновении с кристаллами марганца могут привести к возгоранию.

Популярность этого старинного средства с годами не угасает и практика применения марганцовки растет. МедБлок рекомендует запомнить самое главное, что только при соблюдении всех правил обращения с марганцовкой она будет абсолютно безопасной для человека и окажет свое настоящее благотворное воздействие.

Просмотров