Содержание Введение ................................................................................................................... 3 1.Общая характеристика элемента ........................................................................ 4 1.1.Открытие элемента ........................................................................................... 4 1.2.Физические свойство элемента........................................................................ 5 1.3.Электронная конфигурация атома. Валентность ........................................... 5 1.4.Химические свойства ........................................................................................ 7 1.5.Нахождение в природе и основные соединения ............................................ 9 2.Биологическая роль химического элемента .................................................... 13 2.1. Функция биогенного элемента в организме ................................................ 13 2.2.Источники поступления в живой организм ................................................. 16 2.3.Гипо- и гиперэлементоз .................................................................................. 17 2.4.Профилактика и лечение элементозов .......................................................... 19 Заключение ............................................................................................................ 22 Список использованной литературы ................................................................... 23 2 Введение С древних времен была известна и применялась для окраски стекла и керамики в фиолетовый цвет и для устранения мутности желтых и зеленых стекол черная руда – пиролюзит (MnO2). Она называлась также за свои свойства "черной магнезией" (в отличие от "белой магнезии", MgO) и "стекольным мылом". В 1774 г. шведский химик Й.Ган получил из присанного ему К. Шееле образца очищенного пиролюзита королек металла, прокаливая смесь порошка пиролюзита с маслом и углем. Чистый металл был получен в начале XIX в. Первоначально ему дали латинское имя "манганезиум" (от старинного названия древнего города Манганезия в Малой Азии). Затем, чтобы избежать путаницы с магнием (магнезиумом), название изменили на "манганум". Русское название "марганец" происходит от оксида этого элемента MnO2, ранее называвшегося черным марганцем. Марганец принадлежит к весьма распространённым элементам, составляя 0,63% от общего числа атомов земной коры. Среди тяжёлых металлов (атомный вес больше 40) 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 - MnO2. Большое значение имеют также минералы гаусманит - Mn3O4 и браунит - Mn2O3. В свободном состоянии марганец в природе не встречается. 3 1.Общая характеристика элемента Марганец — элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum, ма́нганум, в составе формул по-русски читается как марганец, например, KMnO4 — калий марганец о четыре; но нередко читают и как манган). Простое вещество марганец (CAS-номер: 7439-96-5) — металл серебристо-белого цвета. Известны пять аллотропныхмодификаций марганца — четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой. 1.1.Открытие элемента Древнеримский натуралист Плиний упоминает о чёрном камне, который использовали для обесцвечивания жидкой стеклянной массы; речь шла о минерале пиролюзите MnO2. 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 эксперименты показали, что это соединение неизвестного металла, а другой шведский учёный Ю. Ган, сильно нагревая смесь пиролюзита с углём, получил марганец, загрязнённый углеродом. Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен в древности как чёрная магнезия и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснил женским полом черной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 г. шведский химик К. Шееле показал, что в руде содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Ю. Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (отнемецкого Manganerz — марганцевая руда). 4 1.2.Физические свойство элемента металл серебристо-белого цвета; твердый; хрупкий при н. у. Известны 4 модификации марганца: α-форма; β-форма; γ-форма; δформа. До 710°C устойчивой является α-форма, которая при дальнейшем нагревании последовательно через все модификации переходит к δ-форме (1137°C). Свойства марганца: - Работа выхода электрона: 4,1 эВ Коэффициент линейного температурного расширения: 0,000022 см/см/°C (при 0 °C) - Электропроводность: 0,00695×106 Ом−1·см−1 - Теплопроводность: 0,0782 Вт/см·K - Энтальпия атомизации: 280,3 кДж/моль при 25 °C - Энтальпия плавления: 14,64 кДж/моль - Энтальпия испарения: 219,7 кДж/моль - Твёрдость - по шкале Бринелля: Мн/м² - по шкале Мооса: 6 - Давление паров: 121 Па при 1244 °C - Молярный объём: 7,35 см³/моль 1.3.Электронная конфигурация атома. Валентность 5 Атом марганца состоит из положительно заряженного ядра (+25), внутри которого есть 25 протонов и 30 нейтронов, а вокруг, по четырем орбитам движутся 25 электронов. Рис.1. Схематическое строение атома марганца. Распределение электронов по орбиталям выглядит следующим образом: 1s22s22p63s23p63d54s2. Состояние считается более энергетически выгодным, если на dподуровне находится 5 или 10 электронов. Энергетическая диаграмма основного состояния принимает следующий вид: Наличие пяти неспаренных электронов свидетельствует о том, что марганец в своих соединениях может проявлять валентность V, однако эти вещества неустойчивы и быстро разлагаются. Атом марганца способен переходить в возбужденное состояние: электроны 4s-подуровня распариваются и один из них занимает вакантную орбиталь 4p-подуровня: 6 Наличие семи неспаренных электронов свидетельствует о том, что марганец в своих соединениях также может проявлять валентность VII (высшая) (MnVII2O7, MnVIIO3F). Известно, что для марганца также характерны валентности II (MnIIO, MnII(OH)2, MnIICl2, MnIIS, MnIICO3, MnII3(PO4)2), IV (MnIVO2) и VI(MnVIF6, MnVIOF4, MnVIO3). Валентность Марганца (Mn) равна +2, (+3), +4, (+6), +7 1.4.Химические свойства Характерные степени окисления марганца: +2, +3, +4, +6, +7 (+1, +5 мало характерны). При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O2→ MnO2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород (Mn + 2H2O →(t) Mn(OH)2 + H2↑), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию. Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды. Углерод реагирует с расплавленным марганцем образуякарбиды Mn3C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды. C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению: Mn + 2H+ → Mn2+ + H2↑ С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению: 7 Mn + 2H2SO4(конц.) → MnSO4 + SO2↑ + 2H2O С разбавленой азотной кислотой реакция идёт по уравнению: 3Mn + 8HNO3(разб.) → 3Mn(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O В щелочном растворе марганец устойчив. Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn2O3, MnO2, MnO3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn2O7. Mn2O7 в обычных условиях жидкое маслянистое вещество тёмнозелёного, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn2O3 и MnO2, а также комбинированный оксид Mn3O4(2MnO·MnO2, или соль Mn2MnO4). При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты: 2MnO2 + 4KOH + O2 → 2K2MnO4 + 2H2O Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция: 3K2MnO4 + 3H2SO4 → 3K2SO4 + 2HMnO4 + MnO(OH)2↓ + H2O Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO4− и из него выпадает коричневый осадок гидроксида марганца (IV). Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) — сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде — до соединений марганца (II), в нейтральной — до соединений марганца (IV), в сильно щелочной — до соединений марганца (VI). При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия): 8 2KMnO4 →(t) K2MnO4 + MnO2 + O2↑ Под действием сильных окислителей ион Mn2+ переходит в ион MnO4−: 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 2PbSO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O Эта реакция используется для качественного определения Mn2+ (см. в разделе «Определение методами химического анализа»). При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окисления. Подробное описание реакции см. в разделе «Определение методами химического анализа». Соли MnCl3, Mn2(SO4)3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH)2 и Mn(OH)3 имеют основной характер, MnO(OH)2 — амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl4очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора: MnO2 + 4HCl →(t) MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O. 1.5.Нахождение в природе и основные соединения Среднее Содержание Марганца в земной коре 0.1%, в большинстве изверженных пород 0.06-0.2% по массе, где он находится в рассеянном состоянии в форме Mn2+ (аналог Fe2+). На земной поверхности Mn2+ легко окисляется, здесь известны также минералы Mn3+ и Mn4+. В биосфере Марганец энергично мигрирует в восстановительных условиях и малоподвижен в окислительных условиях. Наиболее подвижен Марганец в кислых водах тундры и лесных ландшафтах, где он находится в форме Mn2+. Содержание Марганца здесь часто повышенно и культурные растения местами страдают от избытка Марганца; в почвах, озёрах, болотах образуются железно марганцовые конкуренции, озёрные и болотные руды. В сухих степях и пустынях в условиях щелочной окислительной среды Марганец малоподвижен. Организмы бедны Марганцем, культурные 9 растения часто нуждаются в марганцовых микро удобрениях. Речные воды бедны Марганцем (10-6-10-5г/л.), однако суммарный вынос этого элемента огромен, причём основная его масса осаждается в прибрежной зоне. Основные соединения КМnО4 – перманганат К2МnО4 калия, – МnSО4 – марганцевокислый манганат сульфат магранца калий. калия. (II). МnО2 – оксид марганца (IV), пиролюзит. Соединения двухвалентного марганца. Соли двухвалентного марганца можно получить при растворении в разбавленных кислотах: Mn+2HCl MnCl2+H2 При растворении в воде образуется гидроксид Mn(II): Mn+2HOH Mn(OH)2+H2 Гидроксид марганца можно получить в виде белого осадка при действии на растворы солей двухвалентного марганца щелочью: MnSO4+2NaOH Mn(OH)2 +NaSO4 Соединения Mn(II) на воздухе неустойчивы, и Mn(OH)2 на воздухе быстро буреет, превращаясь в оксид-гидроксид четырёхвалентного марганца. 2Mn(OH)2+O2 MnO(OH)2 Гидроксид марганца проявляет только основные свойства и не реагирует со щелочами, а при взаимодействии с кислотами даёт соответствующие соли. Mn(OH)2+2HCl MnCl2+2H2O Оксид марганца может быть получен при разложении карбоната марганца: MnCO3 MnO+CO2 Либо при восстановлении диоксида марганца водородом: MnO2+H2 MnO+H2O 10 Соединения четырёхвалентного марганца. Из соединений четырёхвалентного марганца наиболее известен диоксид марганца MnO2 - пиролюзит. Поскольку валентность IV является промежуточной, соединения Mn (VI) образуются как при окислении двухвалентного марганца. Mn(NO3)2 MnO2+2NO2 Так и при восстановлении соединений марганца в щелочной среде: 3K2MnO4+2H2O 2KMnO4+MnO2+4KOH Последняя реакция является примером реакции самоокисления самовосстановления, для которых характерно то, что часть атомов одного и того же элемента окисляется, восстанавливая одновременно оставшиеся атомы того же элемента: Mn6++2e=Mn4+ 1 Mn6+-e=Mn7+ 2 В свою очередь MnО2 может окислять галогениды и галоген водороды, например HCl: MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O Диоксид марганца - твёрдое порошкообразное вещество. Он проявляет как основные, так и кислотные свойства. Соединения шестивалентного марганца. При сплавлении MnO2 со щелочами в присутствии кислорода, воздуха или окислителей получают соли шестивалентного Марганца, называемые манганатами. MnO2+2KOH+KNO3 K2MnO2+KNO2+H2O Соединений марганца шестивалентного известно немного, и из них наибольшее значение соли марганцевой кислоты - манганаты. 11 Сама марганцевая кислота, как и соответствующей ей триоксид марганца MnO3, в свободном виде не существует вследствии неустойчивости к процессам окисления - восстановления. Замена протона в кислоте на катион металла приводит к устойчивости манганатов, но их способность к процессам окисления - восствновления сохраняется. Растворы манганатов окрашены в зелёный цвет. При их подкислении образуется марганцеватая кислота,разлагается до соединений марганца четырёхвалентного и шестивалентный в семивалентного. Сильные окислители переводят марганец семивалентный. 2K2MnO4+Cl22 2KMnO4+2KCl Соединения семивалентного марганца. В семивалентном состоянии марганец проявляет только окислительные свойства. Среди применяемых в лабораторной практике и в промышленности окислителей широко применяется перманганат калия KMnO2, в быту называемый марганцовкой. Перманганат калия представляет собой кристаллы чёрно-фиолетового цвета. Водные растворы окрашены в фиолетовый цвет, характерный для иона MnO4-. Перманганаты являются солями марганцевой кислоты, которая устойчива только в разбавленных растворах (до 20%). Эти растворы могут быть получены действием сильных окислителей на соединения марганца двухвалентного: 2Mn(NO3) 2+PbO2+6HNO3 2HMnO4+5Pb(NO3) 2+ 2H2O При концентрации HMnO4 выше 20% происходит разложение её по уравнению: 4HMnO4 4MnO+3O2 +2H2O Соответствующий марганцевой кислоте марганцевый ангидрид, или оксид марганца (VII), Mn2O7 может быть получен путем воздействия концентрированной серной кислоты на перманганат калия. Этот оксид 12 является ещё более сильным окислителем, чем HMnO4 и KMnO4. Органические соединения растворении Mn2O2 при с Mn2O2 самовоспламеняются. При в воде образуется марганцевая кислота. Из-за неустойчивости и крайне высокой реакционной способности Mn2O2 не применяют, а вместо него используют твердые перманганаты. В зависимости от среды перманганат калия может восстанавливаться до различных соединений. При нагревании сухого перманганата калия до температуры выше 200 О С он разлагается. 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 Этой реакцией в лаборатории иногда пользуются для получения кислорода. 2.Биологическая роль химического элемента Марганец содержится в организмах всех растений и животных, хотя его содержание обычно очень мало, порядка тысячных долей процента, он оказывает значительное влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом. Марганец оказывает влияние на рост, образование крови и функции половых желёз. Особо богаты марганцем листья свёклы — до 0,03 %, а также большие его количества содержатся в организмах рыжих муравьёв — до 0,05 %. Некоторые бактерии содержат до нескольких процентов марганца. 2.1. Функция биогенного элемента в организме Из элементов VIIБ-группы только марганец является биогенным элементом и одним из десяти металлов жизни, необходимых для нормального протекания процессов в живых организмах. В теле взрослого человека содержится 12 мг (1,6-10-5%). Марганец концентрируется в костях (43%), остальное — в мягких тканях, в том числе и в мозге. 13 В организме марганец образует металлокомплексы с белками, нуклеиновыми кислотами, АТФ, АДФ, отдельными аминокислотами. Содержащие марганец металлоферменты аргиназа, холинэстераза, фосфоглюкомутаза, пируваткарбоксилаза. Связывание аминокислот в аммиака организме — токсичного млекопитающих продукта превращения осуществляется через аминокислоту аргинин. Аргиназа — фермент, катализирующий в печени гидролиз аргинина. В результате аргинин расщепляется на мочевину и циклическую аминокислоту орнитин. Мочевина — нетоксичное, растворимое в воде вещество. Оно потоком крови доставляется в почки и выводится с мочой. Атомный радиус марганца 128 пм. Это объясняет то обстоятельство, что марганец может замещать магний (атомный радиус 160 пм) в его соединении с АТФ, существенно влияя на перенос энергии в организме. Особенно важной является роль гидролиза аденозинтрифосфата (АТФ) до аденозиндифосфата (АДФ), обеспечивающего энергетику жизнедеятельности. В организме этот процесс активируется магнием в результате образования комплексов МgАТФ2- и МgАДФ-. Однако установлено, что активацию могут осуществлять и ионы марганца Мn2+. При этом оказывается, что эти комплексы более активны. Участие марганца в гидролизе можно представить в виде: Ионы Мg2+ и марганца Мn2+ осуществляют также активацию ферментов — нуклеаз. Эти ферменты катализируют в двенадцатиперстной кишке гидролиз нуклеиновых кислот ДНК и РНК. В результате эти биополимеры расщепляются на мономерные единицы — нуклеотиды. В частности такой нуклеазой является дезоксирибонуклеаза, которая катализирует гидролиз ДНК только в присутствии ионов Мg2+ или Мn2+. Марганец может входить и в состав неорганических соединений организма. Это, например, малорастворимый марганец магний пирофосфат 14 МnМgP2О7. Кристаллы этой соли локализуются на внутренней поверхности мембраны везикул. Почти одинаковое значение атомного радиуса марганца (128 пм) и железа (126 пм) объясняет способность марганца замещать железо в порфириновом комплексе эритроцита. По той же причине марганец может замещать и цинк (атомный радиус 127 пм) в цинкзависимых ферментах, изменяя при этом их каталитические свойства. Калий перманганат КМnО4 — наиболее известное соединение марганца, применяемое в медицине. Используют водные растворы с содержанием КМnО4 от 0,01 до 5%. В качестве кровоостанавливающего средства применяют 5%-ный раствор. Растворы калия перманганата обладают антисептическими свойствами, которые определяются его высокой окислительной способностью. Из других соединений марганца следует отметить сульфат марганца (II) и хлорид марганца (II), которые используют при лечении малокровия. О наличии технеция в живых организмах данных нет. Однако соединения технеция с бисфосфонатами используют для радиоизотопного метода диагностики. Метастабильный изотоп технеция99Тс является излучителем лучей. В первые после внутривенного введения препарата «Технефор», содержащего 99Тс, можно исследовать состояние мягких тканей, а через 2—3 ч после введения — костных. Ниже приводится формула строения комплекса 99Тс с бисфосфонатом: Метастабильный технеция99Тс является изотоп излучителем лучей. В первые после внутривенного введения препарата содержащего 99 «Технефор», Тс, можно исследовать состояние мягких тканей, а через 2—3 15 ч после введения — костных. Формула строения комплекса 99 Тс с бисфосфонатом на рисунке. В соединении с бисфосфонатом технеций обычно четырехвалентен, при этом координационное число может быть равным 6, что хорошо видно на схеме. Таким образом, для решения медико-биологических задач используются не только соединения жизненно необходимого Мn, но и соединения искусственного элемента 99Тс. 2.2.Источники поступления в живой организм Марганец присутствует во многих продуктах питания, но особенно среди них выделяются: пшеничные ржаной овес, и рисовые отруби; хлеб; греча, пророщенное зерно; картофель, соя, горох; свекла, помидоры, морковь, петрушка, укроп, шпинат, салат; сливы, ананасы, черника, черная смородина; эвкалипт, кешью, грибы: чай, багульник, вахта трехлистная, лапчатка; фундук, арахис, миндаль, фисташки; белый гриб, подберезовики и лисички; кофе. Следует также иметь в виду, что марганец намного лучше усваивается, если пища богата цинком. Также необходимо позаботиться о достаточном поступлении в организм витаминов В1 и Е. А вот избыточное поступление в организм кальция, железа, меди и фосфора уменьшает усвоение марганца. Потребность человеческого организма в марганце увеличивается при: употреблении в больших количествах высококалорийной пищи, обедненной минеральными элементами; сердечно-сосудистых заболеваниях; 16 заболеваниях нервной системы, стрессах, неврозах, частых головокружениях, а также при шизофрении; диабете; нарушениях репродуктивной функции. 2.3.Гипо- и гиперэлементоз Микроэлементы – химические элементы, присутствующие в тканях человека, животных, растений, а также в водах, почвах в незначительных количествах. В этиологии многих заболеваний существенную роль играются нарушения в организме человека микроэлементного равновесия. Термин «микроэлементозы» объединяет все болезни и симптомы, обусловленные дефицитом, избытком либо дисбалансом микроэлементов в организме. Неадекватное поступление микроэлементов в организм человека приводит (в зависимости от степени их дефицита либо избытка) либо к физиологическим изменениям в пределах обыкновенной регуляции, либо к значимым нарушениям метаболизма, либо к возникновению специфичных заболеваний. Патология возникает, когда регуляторные процессы перестают обеспечивать гомеостаз. Микроэлементозы разделяют на экзогенные – природные, промышленные ятрогенные и эндогенные – наследственные и врождённые. Гипомикроэлементозы могут иметь эндо- и экзогенное происхождения, а гипермикроэлементозы, как правило экзогенное. В связи с природными условиями может развиваться недостаточность одного микроэлемента (моногипомикроэлементоз) либо нескольких (полигипомикроэлементоз). дневная потребность: 0,3г 17 Магний является внутриклеточным катионом. В сыворотке крови содержится 1,8- 2,5 ммоль/л магния, в эритроцитах – около 3,5 ммоль/л, а в клеточках тканей – 16 ммоль/л. Крупная часть магния находится в скелете. В организме человека содержится около 20 г магния. Магний воспринимает роль в деятельности ферментов, катализирующих распад углеводов, фосфатазах, фосфорилазах. Многие исследователи называют магний антистрессовым материалом, владеющим антиоксидантной активностью. Он входит в состав большинства ферментов, участвует в синтезе ДНК и РНК, улучшает обмен веществ в сосудистой стенке. Магний помогает усвоению кальция, фосфора, калия, витаминов группы В, С, Е, функционированию нервов и мускул, превращению сахара крови в энергию. Потребность магния для взрослого человека – 300-400 мг в день. Наилучшими источниками магния для человека являются лимоны, грейпфрукты, орехи, яблоки, мрачно-зеленоватые овощи. Хорошей магниевой добавкой при его дефиците является доломит. Снижается усвоение магния при потреблении алкоголя и мочегонных средств. Недостаточность магния в организме может быть обусловлена выраженной диареей, парентеральным введением жидкостей, не содержащих катионы магния. Когда концентрация магния в сыворотке снижается до 1 ммоль/л, возникает синдром, напоминающий белую горячку. У больного наблюдается полукоматозное состояние. Возникают мышечная дрожь, спазмы мускул в области запястья и стопы. Введение магния вызывает быстрое улучшение состояния. Всасывание магния в кишечнике задерживается при лишнем поступлении в желудочно-кишечный тракт жирных кислот, солей фитиновой кислоты, содержащейся в злачных растениях, фосфатов, при 18 недостаточности витамина Д и т.Д. Существует врожденная недостаточность всасывания магния из кишечника. Дефицит Mg: понижение концентрации Ca и отложение Ca в тканях, тремор, мышечная слабость, сердечные спазмы, нервозность, трофические язвы, камешки в почках. Избыток Mg: седативный эффект, может быть подавление дыхательного центра. 2.4.Профилактика и лечение элементозов Дефицит марганца в организме человека Дефицит марганца в организме человека - довольно распространенное явление, что обусловлено повышенными психоэмоциональными нагрузками на современного человека, поскольку нервно-психическая деятельность требует большого количества этого минерального элемента. Особенно велика доля, страдающих недостатком марганца, среди лиц, узлоупотреблящих алкоголем. Симптомы дефицита марганца: депрессия, синдром хронической усталости (неврастения), истерия, упадок сил, утомляемость; ухудшение памяти, скорости мышления, способности быстро способности скелетных мышц, принимать решения; нарушения сократительной двигательные нарушения, спазмы, судороги и боли в мышцах, повышение риска развития остеопороза, ревматоидного артрита; деформация увеличение суставов, утолщение и укорочение трубчатых костей; риска развития рассеянного склероза, эпилепсии, бесплодия; витилиго и другие нарушения пигментации кожи, мелкая чешуйчатая сыпь; 19 ухудшение состояния волос и ногтей; гормональные нарушения в яичниках, раннее наступление климакса, быстрое старение; аллергические реакции, солабленный иммунитет; повышение вероятности развития рака; замедление развития в детском возрасте. Причинами недостатка марганца в организме человека являются: высокие психоэмоциональные нагрузки, климактерический период у женщин; повышенное поступление в организм кальция, ванадия, железа, меди, цезия; недостаточное содержание марганца в пищевом рационе вследствие употребления сильно переработанной (рафинированной) пищи; повышеный прием консервированной пищи с большим содержанием фосфатов (газированные напитки, консервы и т.п.); нарушение марганцевого обмена в организме; дисфункция яичников у женщин. Избыток марганца в организме человека Серьезные проблемы у человека начинаются при поступлении более 40 мг марганца в сутки. Однако летальная доза не установлена, что не означает ее отсутствия. Обнадеживает то обстоятельство, что отравиться марганцем даже при употреблении продуктов с высоким содержанием этого микроэлемента невозможно. Медицине известны только два способа получить опасную дозу марганца: работа на вредном производстве; нарушение обмена марганца в организме (встречается тяжелые психические исключительно редко). При нарушения, отравлении марганцем симптомами которых развиваются могут быть галлюцинации (т.н. 20 "марганцевое безумие"), сильная раздражительность, нервное и двигательное перевозбуждение. Такая тяжелая симптоматика развивается постепенно, в течение нескольких лет хронического отравления соединениями марганца. Но последствия избытка марганца в организме человека могут проявляться следующими симптомами: повышенная утомляемость, упадок психических сил и вялость, депрессия, нарушения памяти, сонливость или бессонница; двигательные нарушения (скованность походки, нарушение мышечного тонуса вплоть до атрофии некоторых мышц, общая скованность и замедленность в движениях, различные парестезии); увеличение печени; импотенция; энцефалопатия, повышение риска развития болезни Паркинсона; заболевания легких; манганокониоз. 21 Заключение Марганец является одним из семи жизненно важных микроэлементов. Он активизирует многие ферменты при обмене веществ. Однако некоторые соединения марганца токсичны, поражают центральную нервную систему и многие органы. Недостаток марганца в почве (в черноземах) приводит к болезням растений, снижению их урожайности. Марганец был открыт в 1774 г. шведскими химиками К.Шееле, Т.Бергманом и И.Ганом при прокаливании смеси минерала пиролюзита (МnО2) с углем. Название элемента произошло от греч. манганес – очищающий (по осветляющему действию минерала пиролюзит при варке стекла). Число атомов марганца в теле человека составляет 2,2 х 1020, а в одной клетке – 2,2 х 106. В медицине марганцевокислый калий КМnО4 широко применяют в качестве антисептического средства: для полосканий, смазывания язвенных и ожоговых поверхностей, промывании мочевого пузыря и мочевыводящих путей. Внутривенная инъекция сульфата марганца (II) МnSО4 спасает при укусе паука каракурта. При нагревании сухого перманганата калия он разлагается согласно уравнению: 2КМnО4 = К2МnО4 + МnО2 + О2. Этой реакцией пользуются в лаборатории для получения кислорода. 22 Список использованной литературы 1. Ахметов Н.С., Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2014г. 2. Некрасов Б.В., Учебник общей химии. — М.: Химия, 2017г. 3. Коттон Ф., Уилкинсон Дж., Основы неорганической химии. — М.: Мир, 2016г. 4. Известия высших учебных заведений. Серия Химия и химическая технология - 2015г. №11 5.Труды Белорусского Физиологические, Государственного биохимические и Университета. молекулярные Серия: основы функционирования биосистем - 2016г. №1 6. Вестник Пермского университета. Серия Биология - 2017г. №4 7.Заготовительные производства в машиностроении (Кузнечно- штамповочное, литейное и другие) - 2015г. №07 8.Тахиров А.А., Гущин Н.С. - Влияние легирования на графитизацию хромистого чугуна 9.Заготовительные производства в машиностроении (Кузнечно- штамповочное, литейное и другие) - 2016г. №02 10. Металлургия машиностроения - 2014г. №6 11.Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия - 2015г. №1 23
