Марганцовка. Применение и советы по приготовлению. Марганец (химический элемент): свойства, применение, обозначение, степень окисления, интересные факты

Марганцовка (научное название - марганцовокислый калий) является прекрасным антисептиком. Благодаря своим обеззараживающим свойствам, она широко применяется в медицине и в быту. Широко известна и марганцовка, применение которой помогает справиться даже с садовыми и огородными вредителями. Сильноконцентрированный раствор марганцовки имеет фиолетовый цвет, если добавить в воду совсем немного этого вещества, она станет светло-розовой.

Марганцовка при отравлении поможет промыть желудок и избавить организм от болезнетворных бактерий. Такое обеззараживающее средство разводится в воде, пока она не приобретет бледно-розовый цвет. Полученную жидкость дают выпить больному, после чего необходимо вызвать у него рвоту.

Как правильно приготовить раствор марганцовки?

Очень важно знать, что иногда не все кристаллы вещества полностью растворяются в воде. Как следствие можно получить серьезный ожог слизистой оболочки желудка. Во избежание неприятных последствий рекомендуется сначала приготовить концентрированный раствор, а затем добавить немного такой жидкости в ту воду, которая понадобится для проведения процедуры.

Вода должна быть теплой, поскольку марганцовка плохо растворяется в холодной жидкости. Приготовление раствора в проточной воде позволит ему храниться не более суток, если же использовать дистиллированную воду, срок его хранения увеличивается до полугода. При этом хранить такой раствор нужно в таре с затемненным стеклом, а также избегать попадания прямых лучей солнца.

Марганцовка, применение которой спасет от многих проблем, зачастую сопровождается появлением темных пятен в тех местах, где готовился раствор. Знаете ли вы, как от них избавиться? Для этого бесполезно использовать абразивные чистящие средства. В этом деле поможет аскорбиновая либо щавелевая кислота. Причем удаление такого пятна не потребует от вас никаких усилий. Химическая реакция, которая происходит при контакте этих веществ, заставит пятна исчезнуть самим.

Использование в домашних условиях

Марганцовка, применение которой уместно при купании новорожденных, требует особой внимательности. Ни в коем случае нельзя добавлять в ванну, где будет купаться ребенок, кристаллики этого вещества. Необходимо приготовить раствор, и только после этого добавить его в воду. Помните, что марганцовка может подсушить нежную кожу младенца, поэтому ее концентрация в воде не должна быть превышена.

Прекрасно справляется с конъюнктивитом. Лечение проводится посредством промывания глаз слабым раствором марганцовки. Им можно также полоскать горло при ангине и обрабатывать ротовую полость при стоматите.

Марганцовка, применение которой избавит вас от вышеперечисленных недугов, спасет и от поноса. Специалисты рекомендуют дважды в день выпивать по стакану слабого раствора данного вещества. Как правило, дискомфорт исчезает уже на следующий день.

Такое неприятное и болезненное явление, как можно эффективно устранить, принимая теплые ножные ванночки со слабым раствором марганцовки. Следует помнить, что такое лечение дает результат лишь на начальной стадии возникновения проблемы, когда чувствуется дискомфорт в области большого пальца, наблюдается появление небольших язв возле ногтя, кровь, гной. Для излечения в более серьезных случаях понадобится хирургическое вмешательство.

Марганцовка при молочнице была популярна и широко использовалась еще совсем недавно, однако современная медицина доказала, что раствор этого вещества (даже низкоконцентрированный) пагубно воздействует на микрофлору во влагалище. Поэтому при возникновении такой проблемы следует остановить свой выбор на противогрибковых препаратах, применение которых более эффективно.

Каждый человек в своей жизни хотя бы раз слышал о таком средстве, как марганцовка. Применение его широко распространено в медицине.

Это отличный противомикробный препарат для наружного использования, так как он имеет обеззараживающее свойство. Данное вещество имеет официальное название - «марганцевокислый калий» и используется как антисептик. Производители рассматриваемого средства выпускают его в виде порошка (очень мелкие кристаллы), а срок годности его не ограничен.

Как действует марган0цовка?

Если раствор марганцовки сильно концентрированный, у него темно-фиолетовая окраска, но при маленькой дозе препарата в воде она становится светло-розовой. Пока раствор перманганата калия свежий, он обладает очень сильной окисляющей активностью.

За эти свойства его очень ценят в медицине. Раствор, нанесённый на поверхность тела, способен уничтожить патогенные возбудители, которые есть на ней. Однако стоит знать: на это способен только лишь свежеприготовленный раствор марганцовки. Как определить его «возраст»? Свежий и старый растворы отличаются по цвету. Если вода имеет буро-красный или буро-коричневый оттенки, значит такое лекарство уже стало непригодным. Свежий раствор окрашен в малиновый цвет. Стоит отметить, что только его рекомендуют использовать для наружного применения.

Приготовление раствора перманганата калия

Не все знают, что кристаллы растворяются в воде, поэтому есть риск получить ожог слизистой желудка или кожи от нерастворенных кристаллов. Чтобы избежать таких осложнений, сначала приготавливают
концентрированный раствор. Только потом его используют, чтобы добавить в воду, которую пьют. Важно знать, что марганцовку разводят в тёплой или горячей воде, в холодной она не растворится полностью. Если лекарство готовится в водопроводной воде, то срок его хранения составляет около суток, а вот дистиллированная жидкость увеличивает время его пригодности до шести месяцев. Важно помнить, что раствор хранят в банках с затемнённым стеклом, вдали от солнечных лучей.

Как избавиться от пятен?

Стоит отметить, что марганцовка, применение которой во многих случаях оставляет после себя тёмные пятна на коже или одежде, часто называется «спасительницей». Но вот избавиться от пятен нелегко: простые моющие средства не помогут. Что же тогда делать? Ответ прост: вам поможет щавелевая или аскорбиновая кислота. Если применить одну из них, то вы затратите минимум усилий. Весь секрет кроется в химической реакции, которая происходит при контакте веществ. Очень быстро пятна исчезнут сами собой.

Марганцовка: применение

Кристаллы марганцовки и концентрированный раствор можно применять для прижигания бородавок и мозолей. Разведенный препарат нашел широкое применение.
Его используют для промывки ран ожоговой и язвенной этиологии. Также лекарство применяют для проведения таких процедур: полоскание гортани и ротовой полости, спринцевание влагалища и обработка полового члена у мужчин, промывание желудка при отравлении лекарствами и др. веществами (для этого используют свежеприготовленный раствор марганцовки с концентрацией 0,01 - 0,5 %). Нередко спасает марганцовка при отравлении ядовитыми веществами или наркотиками. Всегда, когда возникает необходимость в применении препарата, необходимо знать простое правило. Так как антисептическое действие раствора по времени коротко, то и микробы исчезают лишь на время обработки раны. Другими словами, для более длительного воздействия он непригоден.

Марганцовка: применение в домашних условиях

Очень часто молодые мамы применяют марганцовку при купании новорождённых детей. Эта процедура выполняется очень осторожно! Во-первых, в воду, в которой купают малыша, ни в коем случае нельзя добавлять марганцовку в виде нерастворенных кристаллов. Во-вторых, сначала приготавливают раствор, удаляют кристаллы нерастворенные, а только потом добавляют в ванну с водой немного полученной жидкости. Важно помнить, что раствор должен быть слабой концентрации, чтобы не подсушить кожу малыша. Марганцевокислый калий - отличный борец с конъюнктивитом. Лечение проводят путём промывания глаз очень слабым раствором. Также он помогает справиться с ангиной и стоматитом. Просто промывают ротовую полость слабым раствором. Однако марганцовка не только помогает при заболеваниях глаз или горла, но и спасает от такой распространённой проблемы, как понос.

Как рекомендуют медики в таких случаях, нужно два раза в день выпивать по одному стакану слабого раствора марганцовки. Это действительно способно позволить забыть о расстройстве желудка на долгое время. Есть люди, которые страдают от вросшего ногтя. И тут марганцовка приходит на помощь. Достаточно принимать ванночки, наполненные слабым раствором. Однако лечение рассматриваемым препаратом поможет лишь на начальной стадии болезни. Чтобы не запустить недуг, его нужно вовремя лечить. Итак, если почувствуете дискомфорт в области пальца, то немедленно начинайте применение указанного способа терапии. Ведь если вы запустите процесс, то может понадобиться хирургическое вмешательство. Марганцовка при молочнице широко применялась года два назад. Однако сейчас научно подтвердили, что такое лечение наносит вред микрофлоре влагалища. Также многие огородники применяют данное вещество для борьбы с различными вредителями.

Осложнения и противопоказания

Осложнения могут возникнуть при нанесении раствора перманганата калия высокой концентрации на поверхность тела или же когда кристаллы не растворились до конца. Это все может привести к раздражению кожи или вызвать ее ожог. Раствор марганцовки используют очень осторожно! При соприкосновении кристаллов препарата с очень быстро окисляющими веществами органического происхождения может возникнуть пожар или даже взрыв. Поэтому данное средство считают огнеопасным.

Активное вещество в чистом виде.

Форма выпуска

Порошок для приготовления раствора для местного и наружного применения. Расфасовывается в хорошо закупоренную тару (жестянки, банки или - если предназначен для индивидуального пользования - в мелкую упаковку).

Фармакологическое действие

Дезодорирующее, антисептическое.

Фармакодинамика и фармакокинетика

Марганцовокислый Калий - что это?

Марганцовокислый калий или перманганат калия - это марганцовка. Препарат имеет вид мелкого порошка (кристаллов) красно- или темно-фиолетового цвета с металлическим блеском. В воде вещество растворяется в соотношении 1:18, слабый водный раствор розоватый, концентрированный раствор окрашен в темно-фиолетовый цвет.

Фармакодинамика

Антисептик . При соприкосновении перманганата калия (марганцовокислого калия) с органическими веществами образуется атомарный кислород.

Оксид, который образуется при восстановлении препарата, образует комплексные соединения с белками - альбуминаты . За счет чего марганцевокислый калий в малых концентрациях обладает вяжущими свойствами, а в концентрированных растворах проявляет прижигающее, раздражающее и дубящее действие.

Проявляет дезодорирующие свойства . Эффективен при лечении язв и ожогов.

Перманганат калия обладает способностью обезвреживать отдельные яды, и это его свойство нередко используется в ситуациях, когда необходимо сделать промывание желудка при пищевых токсикоинфекциях и отравлении неизвестными веществами.

Фармакокинетика

При попадании внутрь всасывается, может стать причиной развития метгемоглобинемии (гематотоксическое действие).

Показания к применению Марганцовокислого калия: для чего нужна марганцовка?

В качестве антисептика применяются водные растворы с концентрацией около 0,1%.

Средство используют для обработки обожженных участков тела, для промывания язв и инфицированных ран, для полоскания ротоглотки и горла при инфекционно-воспалительных заболеваниях слизистой ротовой полости и ротоглотки (в том числе при ангине ), а также для обработки кожи при попадании на нее фениламина (анилина ) и глаз в случае их поражения ядовитыми насекомыми.

В качестве рвотного средства перманганат калия принимают внутрь при отравлении алкалоидами (например, аконитином, морфином или никотином), хинином, фосфором, синильной кислотой. Оптимальная концентрация раствора марганцовки при отравлении - 0,02-1%.

С добавлением марганцовокислого калия готовят раствор для купания новорожденного.

Можно ли подмываться раствором Перманганата Калия?

Спринцевание марганцовкой в гинекологии иногда применяют при воспалительных процессах и .

Мужчинам при молочнице и ряде урологических заболеваний рекомендуют подмывание с марганцовкой.

Спринцевания при молочнице проводят раствором слабо-розового цвета (концентрация не выше 0,1%). Следует помнить, что такое средство как перманганат калия дает краткосрочный противомикробный эффект (патогенная флора уничтожается только на время проведения процедуры), поэтому использовать его следует только как дополнение к основному лечению.

Кристаллы препарата имеют свойство растворяться не сразу. В связи с этим, чтобы не спровоцировать ожог слизистой половых органов, раствор для подмывания/спринцевания готовят следующим образом: вначале в отдельной посуде делают концентрированный (ярко-малинового цвета) раствор, а затем его понемногу вливают в кипяченую воду.

Перманганат Калия при поносе

Водный раствор марганцовокислого калия в народной медицине нередко применяется для лечения поноса. При взрослые обычно принимают средство внутрь, детям же (в том числе младенческого возраста) чаще делают клизму с марганцовкой.

При поносе в стакане воды растворяют несколько кристалликов перманганата калия, а затем вливают полученный раствор в другую емкость с водой. Разовая доза для взрослого - 200 мл, для ребенка - 100 мл. В некоторых случаях для прекращения диареи достаточно выпить 1 разовую дозу лекарства.

Марганцовка - это соль марганцовой кислоты. Ее эффективность при рвоте и поносе обусловлена высокой окисляющей способностью перманганат-иона, которая обеспечивает антисептическое действие средства.

Перманганат Калия при геморрое

Люди, советующие, чем отмыть с кожи марганцовку, также отмечают эффективность универсального моющего средства, которое готовят из 100 г мыла (детского или хозяйственного, натертого на мелкую терку), 100 мл горячей воды, пищевой соды (2-3 ст. ложки) и 2-3 капель эфирного масла.

Марганцовка плюс сахар: развести костер подручными средствами

Чтобы развести огонь без спичек, нужно взять палочку, плоскую дощечку, марганцовку и сахар. Палочкой сильно трут марганцовку с сахаром. В результате химической реакции смесь самовоспламеняется.

Меры предосторожности

Не следует растворять и хранить перманганат калия в металлических емкостях, поскольку марганцовка вступит с ними во взаимодействие и утратит часть лечебных свойств. Оптимально использовать для приготовления водных растворов стеклянную посуду.

Если марганцовка спровоцировала ожог - что делать?

При ожоге ротовой полости, пищевода и желудка концентрированным раствором марганцовокислого калия следует немедленно промыть пострадавшему желудок, дать ему и слабый раствор перекиси водорода с уксусом (полстакана перекиси и 1 стакан столового уксуса на 2 л воды).

Чем можно заменить марганцовку?

Аналоги перманганата калия: Аммиак+глицерол+этанол , , Анмарин , Бактодерм , , Дерматоло-дегтярный линимент , ЗеленКа , Калефлон , Катапол , Катацел , Нафталанная мазь , Спирт этиловый , Протол , Перекись водорода , Тамбуканская грязь , , , , Этол 96% , Цинково-салициловая паста , Чага .

При беременности

При допускается только наружное применение марганцовки. Прием раствора перманганата калия внутрь противопоказан.

Определение беременности при помощи Марганцовки

Этот метод определения беременности относится к категории “бабушкиных”, однако многие беременные женщины утверждают, что он является достаточно точным.

В 500 л теплой воды разводят небольшое количество порошка перманганата калия (чтобы жидкость окрасилась в бледно-розовый цвет) и добавляют к полученному раствору немного мочи.

Если жидкость светлеет, беременности нет, если на дно банки выпал осадок в виде хлопьев — есть основания предполагать беременность.

Бабушки знали полезные свойства марганцовки: ей промывали раны, лечили отравление, обеззараживали, купали младенцев и даже использовали в борьбе с вредителями в огороде. Такое широкое применение марганцовки объясняет главное ее свойство — это противомикробный препарат. За счет активных процессов окисления марганцовка убивает вредные микробы — возбудителей различных инфекций как на поверхности кожи, так и внутри организма.

Первое, к чему прибегают при заболеваниях горла, расстройствах кишечника, отравлениях — это марганцовка (перманганат калия, марганцовокислый калий).

В годы Великой Отечественной войны, как патроны у солдата, она находилась в сумках санитаров, фельдшеров и широко использовалась при лечении ран в госпиталях.

В основе действия перманганата калия — его способность окислять органические вещества, выделяя при этом кислород. Этим обусловлено антимикробное и антисептическое действие марганцовки.

Водный раствор перманганата калия обладает противовоспалительными свойствами. В различных концентрациях этот раствор применяют для промывания ран, полоскания рта и горла, для смазывания язвенных и ожоговых поверхностей, спринцеваний. Диапазон применения перманганата калия достаточно широк. Даже при наличии многих новых синтетических средств он и сейчас незаменим «в» гинекологической, урологической, дерматологической практике.

В таблице противоядий при отравлениях перманганат калия является одним из важнейших средств оказания первой помощи.

Однако при всех достоинствах марганцовокислого калия обращаться с ним надо осторожно. В больших концентрациях он прижигает и вызывает отек слизистых оболочек рта, глотки, пищевода, желудка, кишок, рвоту и понос. Поэтому применять раствор следует с осторожностью.

Еще наши бабушки знали полезные в быту свойства марганцовки: ей промывали раны, лечили отравление, обеззараживали, купали младенцев и даже использовали в борьбе с вредителями в огороде. Такое широкое применение марганцовки объясняет главное ее свойство — это противогрибковый, противомикробный препарат. За счет активных процессов окисления марганцовка убивает вредные микробы — возбудителей различных инфекций как на поверхности кожи, так и внутри организма.

Целебные свойства марганцовки (перманганата калия)

Марганцовка — эффективное дезинфицирующее средство. Раствор перманганата калия (марганцовки) обладает антисептическими свойствами, способен нейтрализовать токсическое действие на организм таких отравляющих соединений, как аконитин, морфин, другие алкалоиды, фосфор (при приеме их внутрь).

Перманганат калия — один из видов перманганатов (от лат. manganum — «марганец») — марганцовокислых солей. Это химическое вещество широко используют как для домашних нужд, так и для медицины. Перманганат калия — кристаллы темно-фиолетового цвета, хорошо растворимые в воде (в зависимости от концентрации цвет может быть от светло-розового до красно-фиолетового), метиловом спирте, уксусной кислоте и ацетоне. В быту марганцовокислый калий, растворенный в воде, называют марганцовкой.

Лечение марганцовкой в медицине

Нейтрализация синильной кислоты (ядовитого вещества) марганцовкой происходит лишь в щелочной среде. Калия перманганат — сильный окислитель. Водный раствор марганцовки оказывает сильное дезинфицирующее и подсушивающее действие, его широко используют в дерматологической и хирургической практике.

При появлении первых признаков гастрита и гастроэнтероколита в первую очередь надо промыть желудок, используя для этого слабый (слегка розовый) раствор марганцовки. Для промывания желудка у взрослых и даже детей зондом пользоваться необязательно, достаточно просто дать выпить больному приготовленный раствор в количестве 0,5 — 2 л, после чего рефлекторно вызвать рвоту.

При отравлениях, когда нужно как можно быстрее вызвать рвоту, пострадавшему дают выпить розовый раствор марганцовки, который является также лекарственным, дезинфицирующим желудочно-кишечный тракт средством.

Раствор зачастую готовят «на глаз», но основные рекомендации — это 10 кристаллов на 1 литр воды, дальнейшую крепость раствора можно корректировать по его цвету. Очень важно, чтобы перед применением все кристаллы растворились в воде, иначе в процессе соприкосновения с кожей или внутренними органами нерастворенные кристаллы могут вызвать ожог.

Наиболее популярен раствор марганцовки при отравлении. При первых признаках, в том числе при диарее больному предлагают раствор марганцовки, который стимулирует очищение кишечника.

Марганцовка для применения внутрь при отравлении готовится в соотношении 2 кристалла на чашку воды, такой раствор выпивается. Благодаря своим антисептическим свойствам подобное лекарство останавливает очаг инфекции в желудке.

Марганцовка — применение в урологии, гинекологии

За счет своих антисептических, противомикробных способностей раствор марганцовки применяют при лечении грибковых, бактериальных заболевания в урологии и гинекологии. Марганцовка имеет применение при молочнице, когда слабый раствор назначают для ежедневных спринцеваний. При урологических проблемах у мужчин, связанных с наружными воспалительными процессами, назначают промывания раствором марганцовки.

При применении в урологии и гинекологии важно соблюдать правила приготовления раствора, следить за тем, чтобы кристаллы марганцовки полностью растворились. В противном случае при попадании на слизистую кристаллы могут вызвать еще большее раздражение.

Марганцовка — противопоказания

Не рекомендуется применять раствор марганцовки при индивидуальной непереносимости. Это сразу можно понять по наличию побочных эффектов — отек, изменение цвета слизистых, резкая боль при применении внутрь, судороги и др. При наличии подобных или других неприятных симптомов прием марганцовки следует прекратить.

Марганцовка за счет своих окислительных свойств абсолютно несовместима с применением угля, сахара и другими веществами, которые легко окисляются. Важно хранить кристаллы перманганата калия вдали от легкоокисляющихся веществ, иначе их соприкосновение может привести к взрыву и даже пожару.

Лечение марганцовкой (перманганатом калия) в народной медицине

Лечение марганцовкой в народной медицине для устранения болей, вызванных мозолями. Для этого в раствор марганцовки розового цвета добавляют поваренную соль и, налив раствор в тазик, опускают в него ноги на 20 мин, после процедуры ноги не нужно вытирать. Через некоторое время боль в области мозолей пройдет. Ни в коем случае для лечения марганцовкой нельзя пользоваться сильно концентрированным раствором (фиолетового цвета), так как это может повлечь за собой вред здоровью, получение ожогов кожи и слизистых, отравление.

Хороший лечебный эффект при опрелостях, в том числе и у грудных детей, оказывают гигиенические ванны с марганцовкой: вода должна быть розового цвета и теплой.

При повышенной потливости нижних конечностей, неприятных запахах, гнойных мозолях поможет теплая ножная ванна с солью и марганцовкой, после процедур ноги следует хорошо вытереть и посыпать тальком.

Лечение перманганатом калия активно используется для промывания открытых ран, в том числе и гноящихся. При дерматитах, характеризующихся появлением пузырей, кожу следует обмыть розовым раствором перманганата калия.

Если при постановке банок их слишком долго держать, на коже могут образоваться багровые пятна и даже пузырьки, наполненные сукровичной жидкостью. В подобных случаях пораженные места полезно смазать 5 — 10%-ным раствором марганцовокислого калия.

Лечение перманганатом калия на практике: лучшие рецепты

В запущенных случаях геморроя можно приготовить целебный раствор.

Требуется:

1 ч. л. пищевой соды,
1 ст. л. любого растительного масла,
марганцовка,
3 л воды.

Приготовление

В горячую воду всыпать столько марганцовки, чтобы получить розовый цвет, добавить соду, масло, раствор влить в ванну.

Применение. Принимать ванну в течение 20 мин на ночь. Процедуру проводить ежедневно в течение недели.

В народной медицине есть рецепт для лечения марганцовкой от дизентерии

В состав этого средства входят несколько кристаллов марганцовки на 0,5 л воды. Советуют увеличивать концентрацию раствора в зависимости от возраста (грудничкам — бледно-розовый, а взрослым людям — малиновый раствор).

Надо иметь в виду, что перманганат калия при взаимодействии с различными органическими веществами становится взрывоопасным. Поэтому его кристаллы надо хранить в чистой стеклянной посуде с притертыми пробками, а раствор — в склянках из темного стекла, так как под действием солнечных лучей и дневного света он легко разлагается.

При пользовании раствором часто остаются трудно смываемые пятна на коже и белье. Чтобы устранить их, кожу можно обмыть раствором сернистого аммония в концентрации 1:5, а затем горячей водой. С белья пятна выводят раствором щавелевой кислоты (1:9), 2-процентным раствором соляной кислоты, уксусом или лимонным соком.

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: Mn

Молекулярная масса: 54,938

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, KMnO 4 - калий марганец о четыре). Простое вещество марганец (CAS-номер: 7439-96-5) - металл серебристо-белого цвета. Наряду с железом и его сплавами относится к чёрным металлам. Известны пять аллотропных модификаций марганца - четыре с кубической и одна с тетрагональной кристаллической решёткой.

История открытия

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 чёрной 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» (от немецкого Manganerz - марганцевая руда).

Распространённость в природе

Марганец - 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа - второй тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). Весовое количество марганца увеличивается от кислых (600 г/т) к основным породам (2,2 кг/т). Сопутствует железу во многих его рудах, однако встречаются и самостоятельные месторождения марганца. В чиатурском месторождении (район Кутаиси) сосредоточено до 40 % марганцевых руд. Марганец, рассеянный в горных породах, вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10−7-10−6%), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO2·xH2O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железо-марганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди, никеля, кобальта). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.
В России является остродефицитным сырьём, известны месторождения: «Усинское» в Кемеровской области, «Полуночное» в Свердловской, «Порожинское» в Красноярском крае, «Южно-Хинганское» в Еврейской автономной области, «Рогачёво-Тайнинская» площадь и «Северо-Тайнинское» поле на Новой Земле.

Минералы марганца

пиролюзит MnO 2 ·xH 2 O, самый распространённый минерал (содержит 63,2 % марганца);
манганит (бурая марганцевая руда) MnO(OH) (62,5 % марганца);
браунит 3Mn 2 O 3 ·MnSiO3 (69,5 % марганца);
гаусманит (MnIIMn2III)O 4 ;
родохрозит (марганцевый шпат, малиновый шпат) MnCO 3 (47,8 % марганца);
псиломелан mMnO MnO 2 nH 2 O (45-60 % марганца);
пурпурит Mn 3 +, (36,65 % марганца).

Получение

Алюминотермическим методом, восстанавливая оксид Mn 2 O 3 , образующийся при прокаливании пиролюзита.
Восстановлением железосодержащих оксидных руд марганца коксом. Этим способом в металлургии обычно получают ферромарганец (~80 % Mn).
Чистый металлический марганец получают электролизом.

Физические свойства

Некоторые свойства приведены в таблице. Другие 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: 4

Давление паров: 121 Па при 1244 °C
Молярный объём: 7,35 см³/моль

Химические свойства

Характерные степени окисления марганца: 0, +2, +3, +4, +6, +7 (степени окисления +1, +5 малохарактерны). При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде.
Марганец при нагревании разлагает воду , вытесняя водород. При этом слой образующегося гидроксида 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, образуя карбиды Mn 3 C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды. В щелочном растворе марганец устойчив.
Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , MnO 3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn 2 O 7 .
Mn 2 O 7 в обычных условиях жидкое маслянистое вещество тёмно-зелёного цвета, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn2O7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn 2 O 3 и MnO 2 , а также комбинированный оксид Mn 3 O 4 (2MnO·MnO 2 , или соль Mn 2 MnO 4). При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты. Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO 4 − , и из него выпадает коричневый осадок оксида-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). Под действием сильных окислителей ион Mn 2+ переходит в ион MnO 4 - . Эта реакция используется для качественного определения Mn 2+ (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 MnCl 3 , Mn 2 (SO 4) 3 неустойчивы. Гидроксиды Mn(OH) 2 и Mn(OH) 3 имеют основный характер, MnO(OH) 2 - амфотерный. Хлорид марганца (IV) MnCl 4 очень неустойчив, разлагается при нагревании, чем пользуются для получения хлора. Нулевая степень окисления у марганца проявляется в соединениях с σ-донорными и π-акцепторными лигандами. Так, для марганца и известен карбонил состава Mn 2 (CO) 10 .
Известны и другие соединения марганца с σ-донорными и π-акцепторными лигандами (PF 3 , NO, N 2 , P(C 5 H 5) 3).

Применение в промышленности

Применение в металлургии

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 твёрдой и сопротивляющейся износу и ударам (эта сталь резко упрочняется и становится твёрже 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. В 1920-х-40х годах применение Марганца позволяло выплавлять броневую сталь. В начале 1950-х годов в журнале Сталь возникла дискуссия по вопросу о возможности снижения содержания марганца в чугуне, и тем самым отказа от поддержки определенного содержания марганца в процессе мартеновской плавки, в которой вместе с В.И. Явойским и В. И. Баптизманским принял участие Е. И. Зарвин, который на основе производственных экспериментов показал нецелесообразность существовавшей технологии. Позже он показал возможность ведения мартеновского процесса на маломарганцовистом чугуне. С пуском ЗСМК началась разработка передела низкомарганцовистых чугунов в конвертерах. 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. Марганец вводят в бронзы и латуни.

Применение в химии

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).

Биологическая роль и содержание в живых организмах

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. Избыточное накопление марганца в организме сказывается, в первую очередь, на функционировании центральной нервной системы. Это проявляется в утомляемости, сонливости, ухудшении функций памяти. Марганец является политропным ядом, поражающим также лёгкие, сердечно-сосудистую и гепатобиллиарную системы, вызывает аллергический и мутагенный эффект

Токсичность

Токсическая доза для человека составляет 40 мг марганца в день. Летальная доза для человека не определена. При пероральном поступлении марганец относится к наименее ядовитым микроэлементам. Главными признаками отравления марганцем у животных являются угнетение роста, понижение аппетита, нарушение метаболизма железа и изменение функции мозга. Сообщений о случаях отравления марганцем у людей, вызванных приёмом пищи с высоким содержанием марганца, нет. В основном отравление людей наблюдается в случаях хронической ингаляции больших количеств марганца на производстве. Оно проявляется в виде тяжёлых нарушений психики, включая гиперраздражительность, гипермоторику и галлюцинации - «марганцевое безумие». В дальнейшем развиваются изменения в экстрапирамидной системе, подобные болезни Паркинсона. Чтобы развилась клиническая картина хронического отравления марганцем, обычно требуется несколько лет. Она характеризуется достаточно медленным нарастанием патологических изменений в организме, вызываемых повышенным содержанием марганца в окружающей среде (в частности, распространение эндемического зоба, не связанного с дефицитом йода).

Месторождение

Усинское месторождение марганца