Міністерство освіти і
науки України
Національний гірничий університет
Кафедра екології
Пошуково-аналітична робота З дисципліни: «Екологія людини» На тему: «Марганець» Виконала: Ст. групи ГЕК-02-1
Філоненко Є. С.
Перевірив: Богданов В. К.
Дніпропетровськ
2004
Зміст: Введення
1.
Історична довідка ................................................ ........................ 4
2. Застосування марганцю ................................................ ........................ 5
3. Отримання марганцю ................................................ ........................... 5
4. Сполуки марганцю в біологічних системах ........................... 5
5. Обсяг виробництва марганцевої руди на
підприємствах ............. 6
6. Марганцеві
добрива ................................................ ..................... 6
7. Захворювання викликані токсином Марганця ............................. 7
Список літератури
Введення У другій половині ХХ століття основну небезпеку для здоров'я населення і проблему для охорони здоров'я стали представляти неінфекційні захворювання, в першу чергу хвороби ЦНС, і серцево-судинної системи.
У даній пошуково-аналітичної роботі
мова піде про хімічний елемент
Марганець. Цю тему я взяла, так як сьогодні вона актуальна. Кожна третя
людина хвора якоюсь хворобою, пов'язаної з деякими елементами періодичної системи
Менделєєва.
Марганець Історична довідка Мінерали Марганця відомі здавна. Давньоримський натураліст Пліній згадує про чорному камені, який використовували для знебарвлення рідкої скляної маси; мова йшла про мінералі Пиролюзит MnO
2. У Грузії піролюзит з найдавніших часів служив присадним
матеріалом при отриманні заліза. Довгий час піролюзит називали чорної магнезією і вважали різновидом магнітного залізняку. У 1774 році К. Шелле довів, що це з'єднання невідомого металу, а інший шведський учений Ю. Гаї, сильно нагріваючи суміш пиролюзита з вугіллям, отримав Марганець забруднений вуглецем.
Назва Марганець традиційно походить від німецького
Marganerz - марганцева руда.
Марганець - сріблясто-білий твердий крихкий метал. Відомі чотири кристалічні модифікації марганцю, кожна з яких термодинамічно стійка в певному інтервалі температур. Нижче 707
0 С стійкий a-марганець, що має складну структуру - у його елементарну комірку входять 58 атомів. Складність структури марганцю при температурах нижче 707
0 С обумовлює його крихкість.
Деякі фізичні константи марганцю наведені нижче:
Щільність, г / см
3 ............................................ ........... 7,44
Т. Пл.,
0 С ........................................... ...................... 1245
Т.кіп.,
0 С. .......................................... ..................... ~ 2080
S
0 298, Дж /
град · моль ......................................... .................. 32,0
DH
возг. 298,
кДж /
моль .......................................... ............ 280
E
0298 Mn
2 + + 2e = Mn, В. ..................................... ..... -1,78
Марганець - d-елемент VII групи періодичної системи, з конфігурацією валентних електронів 3d
5 4s
2. Деякі відомості про цей елемент наведені нижче:
Атомна маса ................................................ .... 54,9380
Валентні електрони ........................................... 3d
5 4s
2 Металевий атомний радіус, нм ..................... 0,130
Умовний радіус іона Mn
2 +, нм ........................... 0,052
Умовний радіус іона Mn
7 +, нм ........................... 0,046
Енергія іонізації Mn
0 ® Mn
+, еВ ........................ 7,44
Вміст у земній корі, мовляв. частки, %......... 3,2 · 10
-2 Застосування марганцю Марганець належить до досить поширеним елементам, складаючи 0,03% від загального числа атомів земної кори. Серед важких металів (атомна вага більше 40), до яких відносяться всі елементи перехідних рядів, марганець займає за поширеністю у земній корі третє місце слідом за
залізом і титаном. Невеликі кількості марганцю містять багато
гірські породи. Разом з тим, зустрічаються і скупчення його кисневих сполук, головним чином у вигляді мінералу пиролюзита - MnO
2. Марганець у великій кількості застосовується в металургії в
процесі отримання сталей для видалення з них сірки і кисню. Проте в розплав додають не марганець, а сплав заліза з марганцем - феромарганець, який отримують відновленням пиролюзита вугіллям. Добавки марганцю до сталей підвищують їх
стійкість до зношування і механічним напруженням. У сплавах кольорових металів марганець збільшує їх міцність і стійкість до корозії.
Діоксид марганцю використовують в якості каталізатора у
процесах окислення аміаку, органічних реакціях і реакціях розкладання неорганічних солей. У керамічній промисловості MnO
2 використовують для фарбування емалей і глазурі в чорний і темно-коричневий колір. Високодисперсний MnO
2 володіє хорошою адсорбуючою здатністю і застосовується для
очищення повітря від шкідливих домішок.
Перманганат калію застосовують для відбілювання льону і вовни, знебарвлення технологічних розчинів, як окислювач органічних речовин.
У медицині застосовують деякі
солі марганцю. Наприклад, перманганат калію застосовують як
антисептичний засіб у вигляді водного розчину, для промивання ран, полоскання горла, змащування виразок та опіків. Розчин KMnO
4 застосовують і всередину при деяких випадках
отруєння алкалоїдами і ціанідами.
Марганець є одним з найактивніших
мікроелементів і зустрічається майже в усіх рослинних і живих організмах.
Він покращує
процеси кровотворення в організмах.
Не варто забувати, що сполуки марганцю можуть надавати
токсичну дію на організм людини.
Гранично допустима концентрація марганцю в повітрі 0.3 мг / м
3. При вираженому отруєнні спостерігається ураження нервової системи з
характерним синдромом марганцевого паркінсонізму. Отримання марганцю Чистий марганець може бути отриманий
електролізом розчинів його солей. Однак, оскільки 90% всього видобутку марганцю споживається при виготовленні різних сплавів на основі заліза, з руд зазвичай виплавляють прямо його високопроцентний сплав із залізом - феромарганець.
Сполуки марганцю в біологічних системах Марганець вельми цікавий в біохімічному відношенні. Точні аналізи показують, що він є в організмах всіх рослин і тварин. Зміст його зазвичай не перевищує тисячних часток відсотка, але іноді буває значно вище.
Марганець належить до числа небагатьох елементів, здатних існувати у восьми різних станах окислення. Однак у біологічних системах реалізуються тільки два з цих станів: Mn (II) і Mn (III).
Обсяг виробництва марганцевої руди на підприємствах Марганецький ГЗК Родовище марганцевих руд було відкрито в 1883 році. У 1985 р. на базі цього родовища почав видобуток руди Покровський рудник. У міру розвитку рудника і нових кар'єрів і шахт сформувався Марганецький ГЗК.
У складі виробничої структури комбінату: два кар'єри для відкритого видобутку марганцевої руди, п'ять шахт для підземного видобутку, три збагачувальних фабрики, а також необхідні допоміжні цехи та служби, в т.ч. ремонтно-механічний,
транспортний і пр.
Орджонікідзевський ГЗК Основним видом продукції, що випускається є марганцевий концентрат різних сортів з вмістом чистого марганцю від 26% до 43% (залежно від сортності). Попутні продукти -
керамзитовая глина і шлами.
Здобич марганцевої руди підприємство ведеться на закріплених за ним рудних полях. Запасів руд вистачить на термін більше 30 років. Запаси марганцевої руди в Україні сумарно по Орджонікідзевському і Марганцевому гірничо-збагачувальним комбінатам становить третину світових запасів.
Марганцеві добрива
Марганцевими
добривами служать марганцеві шлаки, що містять до 15% марганцю, а також сірчанокислий марганець. Але найбільшого поширення набув марганізірованний суперфосфат, містить близько 2-3% марганцю.
Мікродобрива застосовують також у вигляді некореневої підгодівлі, обприскуючи рослини
відповідним розчином або замачівая в ньому
насіння перед посівом.
Марганець активно впливає на
обмін білків,
вуглеводів і жирів. Важливою також вважається здатність марганцю посилювати дію
інсуліну і підтримувати певний рівень
холестерину в крові. У присутності марганцю організм повніше використовує жири. Порівняно багаті цим
мікроелементом крупи (в першу чергу вівсяна і гречана), квасоля, горох, яловича печінка і багато
хлібобулочні вироби, якими практично заповнюється добова потреба людини в марганці - 5,0-10,0 мг.
Захворювання викликані токсином Марганця Як було сказано вище, сполуки марганцю викликають токсичну дію на людину.
Саме распостранненое захворювання - це синдром Паркінсона. Також слідство цих токсинів бувають захворювання: Центрально - Нервової Системи,
пневмонія, рак шлунку і летаргія.
Хвороба Паркінсона Хвороба Паркінсона - це спадкове захворювання у зв'язку з поразкою (дегенерацією нейронів) підкоркового освіти мозку - «чорної субстанції» через відсутність ферменту (L-тірозінгідрогенази) і зниження дофаміну.
Страждаючи «тримтливим паралічем» Джемс Паркінсон - лікар, описав «своє захворювання» в літературі в 1818 році, а один з найвідоміших невропатологів - Шарко назвав його «хворобою Паркінсона». Частота захворювання до 70 років - 180 хворих на 100 000 населення. після 70 років - 1800 хворих на 100 000 населення. Чоловіки хворіють в 1.6 рази частіше, ніж жінки.
Однак, крім хвороби в цих групах хворих зустрічається і синдром паркінсонізму, який зобов'язаний своєю появою травмі головного мозку,
токсичного впливу на організм, перенесеному
енцефаліту, а також
атеросклерозу судин головного мозку. Таким чином, перенесене колись струс мозку або
отруєння чадним газом можуть бути причиною вторинного паркінсонізму у віці від 50 років.
Тривалий прийом таких препаратів, як резерпін, нейролептики, депресанти і
наркотики також призводить до розвитку токсичного паркінсонізму.
Запалення легенів Запалення легенів (пневмонія), група захворювань легень у людини і тварин; характеризуються запальним
процесом в альвеолах, в проміжній тканині легені і бронхіолах. У людини викликаються вірусами, пневмо-або
стафілококами та іншими мікроорганізмами. Гостре
запалення легенів може бути крупозним (з ураженням частки легені, раптовим початком, ознобом, високою температурою, болем в грудній клітці при диханні), вогнищевим (бронхопневмонія) або інтерстиціальним (
кашель зі слизово-гнійною мокротою, температура 37-39 ° С). При хронічному запаленні легенів уражаються бронхи, судини та
лімфатична система легких.
Рак шлунка Рак шлунка по захворюваності й смертності займає друге місце серед усіх злоякісних пухлин. У чоловіків карциному шлунка виявляють у 2 рази частіше, ніж у жінок. Типовий вік - 50-75 років.
Навколишнє середовище: підвищений ризик розвитку раку шлунку відмічається в осіб контактують з азбестом, нікелем, марганцем, у робітників на виробництві гуми. Вважається, що інфекція Helicobacter pylori також підвищує ризик захворювання.
Вживання алкоголю і тютюну на
розвиток раку шлунка статично не доведено.
Наявність А групи крові - має історичне значення, оскільки епідеміологічними дослідженнями не було підтверджено це твердження.
Виразкова хвороба. Трансформація доброякісних виразок у карциноми відбувається рідко. Проте з причини
того, що карциноми виразкуються, часто ставиться діагноз
виразкова хвороба. Малігнізація відбувається в довгоіснуючих каллезная виразках.
Поліпи і поліпоз шлунка. Всі поліпи крім залізистої аденоми не є передраковими станами. Всі поліпи шлунка повинні бути досліджені гістологічно, і всі поліпи розмірами більше 2 см повинні бути видалені.
Ризик розвитку раку шлунка в 2.5 рази вище в осіб, які перенесли раніше резекцію з приводу виразкової хвороби. Рак розвивається в межах 15-40 років після резекції.
Летаргія
Або
удавана я смерть, як називають по-іншому цю хворобу. Людину, що перебуває в глибокому летаргічному сні, іноді дійсно важко відрізнити від померлого: у нього майже не прощупується пульс, укол шпилькою або голкою не викликає реакції,
шкіра буває блідою і холодною,
температура тіла падає нижче норми.
Перш летаргічний сон здавався людям надприродним явище і викликав суверенний страх. І. П. Павлов
встановив, що це хвороба і відбувається вона від тривалого гальмування кори головного мозку, ослабленого в результаті деяких захворювань. Випадки летаргії іноді зустрічаються у людей, хворих на недокрів'я.