Մանգան

Մանգան (,  - խաբում եմ), Μn, տարրերի պարբերական համակարգի 4-րդ պարբերության, 7-րդ խմբի քիմիական տարր, կարգահամարը՝ 25, ատոմական զանգվածը՝ 54,9380: d տարր է, ատոմի արտաքին թաղանթի էլեկտրոնային կառուցվածքն է 3ds4s2։ Բնական մանգանը բաղկացած է մեկ կայուն իզոտոպից՝ 55Mn:

Արհեստականորեն ստացվել են 50-56 զանգվածի թվերով ռադիոակտիվ իզոտոպներ, որոնցից կարևոր են 54Mn(T1/2= 2,9 օր) և 54Mn (T1/2= 2,576 ժամ)։

Մանգանը մտնում է որոշ ֆերմենտների կազմության մեջ և խթանում է դրանց ակտիվությունը։ Եթե սառը ըմպելիքներ եք ուզում, ունեք մանգանի պակաս։ Պարունակվում է հնդկական ընկույզում, նուշում, հապալասում։

Բացահայտման պատմություն 
Պարունակությամբ երկրակեղևում 11-րդ տարրն է (0,1 %), ուր ազատ վիճակում չի հանդիպում։ 
Հողում, լճերում, ճահիճներում առաջացնում է երկաթմանգանային կուտակումներ (խոշոր կուտակումներ են հայտնաբերվել օվկիանոսների հատակում՝ 358 մլրդտ)։ Բուսական և կենդանական օրգանիզմների մշտական բաղադրամասն է։ Մանգան են պարունակում շեկ մրջյունները, որոշ մանրէներ և ջրիմուռներ, մարդու օրգանիզմում՝ լյարդը, կմախքը և վահանաձև գեղձը։

Մանգանը ակտիվացնում է որոշ ֆերմենտներ, մասնակցում ֆոտոսինթեզին, շնչառությանը, նուկլեինաթթուների կենսասինթեզին, ուժեղացնում ինսուլինի և այլ հորմոնների ազդեցությունը, խթանում արյունաստեղծումը։

Միներալներ 
Տարածված բազմաթիվ միներալներից կարևոր են 
պիրույուզիաը, MnO2·xH2O, ամենատարածված միներալը (պարունակում է 63,2 % մանգան)
մանգանիտը, MnO(OH) (62,5 % մանգան)
գաուսմանիտը (MnIIMn2III)O4
Բրաունիտ 3Mn2O3·MnSiO3 (69,5 % մանգան) և այլն։

Վերականգնող միջավայրում մանգանը եռանդուն միգրացվում է կենսոլորտում և թթու ջրերում։ Օքսիդացնող միջավայրում քիչ շարժուն է։

Մանգանի միներալները հայտնի են վաղուց, հռոմեացի Պլինիոս Ավագը (23-79) հիշատակել է հեղուկ ապակին գունագրկող սև քարի մասին։ Վերջինս՝ պիրոլյուզիտը, համարում էին երկաթի միացություն, մագնետիտի տարատեսակ։ Քանի որ դրանից երկաթ չէր ստացվում, անվանեցին Մանգանը (16-17-րդ դարեր)։ Մետաղական մանգանը առաջինն ստացել է շվեդ գիտնական Յու. Գանը (1774)։

Ստացում 

Մանգանը ստանում է Էլեկտրաթերմիայի կամ ալյումինաթերմիայի եղանակով։ Վերջին դեպքում MnO2-ը նախօրոք մասնակի քայքայում են շիկացնելով։

 

 

Մաքուր Մմանգանը ստանում են MnSO4-ը լուծույթի էլեկտրոլիզով (Ռ. Ագլաձե, 1939) կամ հանքանյութը քլորացնելով և ստացված քլորիդները վերականգնելով։

Ֆիզիկական հատկություններ 
Մանգանը սպիտակ, արծաթափայլ, փխրուն մետաղ է, հալման ջերմաստիճանը՝ 1245 °C, եռմանը՝ 2150 °C, խտությունը՝ 7200-7400 կգ/մ3, առաջացնում է 4 պոլիմորֆ ձևափոխություն։

Քիմիապես ակտիվ է, միացություններում ցուցաբերում է +2-ից +7 օքսիդացման աստիճաններ։

Քիմիական հատկություններ 

Տաքացնելիս միանում է ոչ մետաղներին, թթվածնի հետ առաջացնում է օքսիդների խառնուրդներ, ծծմբի հետ՝ սուլֆիդներ (MnS, MnS2), ազոտի հեա՝ նիարիդներ (Mn3N, MnN2, Mn3N2), ածխածնի հետ՝ կարբիդներ (Mn23C6, Мп7С3, Мn3Sб), ֆոսֆորի հետ՝ ֆոսֆիդներ (Mn2P, ΜnΡ)։

 

Մանգանի (II) օքսիդը՝ ΜnΟ, մոխրականաչ փոշի է, ջրում և ալկալիներում չի լուծվում։ Լուծվում է թթուներում։ Օդում օքսիդանում է։ Նրա հիդրատը՝ Мп(ОН)2, սպիտակ նստվածք է, օդում օքսիդանում է և դառնում գորշագույն։

 

 

Թույլ հիմք է, աղերը բաց վարդագույն են։ Μn2O3 սև, ամորֆ փոշի է, բնության մեջ առաջացնում է բրաունիա միներալը։ Մանգանի միացություններից ամենակայունը երկօքսիդն է ΜnO2, որը ջրում անլուծելի, սև փոշի է։ Ռեակցիաներում օքսիդիչ է (H2O2-ի, HCl-ի և այլնի հետ) կամ վերականգնիչ (ΚΝՕ3-Κ КClO3-ի հետ միահալելիս)։ Նրա հիդրատը՝ Мп(ОН)4 գորշագույն նստվածք է, լուծվում է ալկալիներում և ուժեղ թթուներում (ամֆոտեր է)։

Mn(VI) պարունակող մանգանական թթուն՝ H2MnO4, գոյություն ունի միայն լուծույթներում, աղերը՝ մանզանատները, ավելի կայուն են (լուծույթներում մուգ կանաչ են)։

 

Mn (VII) պարունակող միացություններ են գերմանգանական թթուն՝ (НМnO4), կրա անհիդրիդը՝ Μn2O7, և պերմանգանատները։

Կիրառություն 
Մանգանը հիմնականում օգտագործվում է սև մետալուրգիայում. արտադրվող յուրաքանչյուր տոննա պողպատի համար ծախսվում է 8-9 կգ մանգան։ Սովորաբար օգտագործում են ֆեռոմանգանական համաձուլվածքը (70-80 % մանգան), որն ստանում են դոմնային վառարանում։

Քիչ լեգիրացված կառուցվածքային և ռելսային պողպատը պարունակում է 0,9-1,6 %, բարձր լեգիրացվածը (մաշվածադիմացկուն)՝ 15% մանգան։ ԽՍՀՄ-ում արտադրվում է նիկել չպարունակող, չժանգոտվող պողպատ (15% Μn և 14% Cr)։

Մեխանիկական և քիմիական կայունությամբ աչքի են ընկնում մանգանի համաձուլվածքները պղնձի հետ։ Մանգանի, ալյումինի, մագնեզիումի համաձուլվածքների մըշտական բաղադրիչն է։ Մանգանի միացություններն օգտագործվում են ապակու, խեցեղենի, ներկարարական, տպագրական արդյունաբերություններում, գալվանական էլեմենտներ պատրաստելու համար, գյուղատնտեսության և բժշկության մեջ։

Տես նաև 
 Պարբերական աղյուսակ

Ծանոթագրություններ

Արտաքին հղումներ 
 Մանգանը Webelements-ում
 Մանգանը քիմիական տարրերի հայտնի գրադարանում
 Մանգանի հանքավայրեր 
 National Pollutant Inventory – Manganese and compounds Fact Sheet
 International Manganese Institute
 NIOSH Manganese Topic Page
 Manganese at The Periodic Table of Videos (University of Nottingham)

Անցումային մետաղներ
Մանգան