مفهوم المنغنيز
المنغنيز: هو عنصر من العناصر الكيميائيّة، يُرمز له بالرمز”Mn”، عدده الذريّ يساوي”25″، يقع ضمن عناصر المجموعة السابعة والدورة الرابعة من الجدول الدوري، يتبع في تصنيفه إلى الفلزات الإنتقالية.
يتواجد المنغنيز في الطبيعة بشكلٍ حر، يرتبط في أغلب الأحيان مع عنصر الحديد أو عناصر أخرى، هذا وقد يعود في تسميته إلى مجموعة من المعادن سوداء اللون والتي تتواجد في نفس مدينة ماغنيزيا الموجودة في اليونان، إضافةً إلى اسمه المعروف فقد تم إعطاؤه أسماءاً أخرى كالماغنيتايت أو الماغنيزيوم.
يحتل المنغنيز المرتبة الثانية عشر من بين باقي العناصر الكيميائيّة الاخرى وذلك من ناحية توافره على سطح الأرض، حيث تتركز نسبة المنغنيز بشكل كبير في التربة، في حين أنّ مياه البحر تحتوي على كميّات ضئيلة نوعاً ما.
هذا وقد يتوافر المنغنيز بشكل رئيسي وبكميات كبيرة في أفريقيا، إلى جانب وجوده في كل من أوكرانيا وروسيا وأستراليا وفرنسا، ومن الممكن ان يتم العثور على المنغنيز وخاماته في كل من الهند والصين والباكستان والبرازيلز.
يتم انتاج المنغنيز خاصةً الحديد المنغنيزيّ وذلك عن طريق القيام بخلط ودمج خام المنغنيز مع كل من خام الحديد والكربون، ومن ثم يوضع الخليط الناتج في الأفران الكهربائيّة حتى يتم خفضه وتصفيّته ليُعطي في النهاية المنغنيز النقي الذي يتم استخدامه بشكلٍ رئيسيّ في عمليّة انتاج وصناعة السبائك.
إضافةً إلى ذلك من الممكن ان يتفاعل المنغنيز مع الفوسفات لانتاج سبائك معدنيّة، ومن الممكن ان يتم استبدال الفوسفات بمعادن أخرى كالزنك أو الفناديوم وذلك لاستخدامهما بشكل كبير في صناعة أحجار البطاريات التي لا يتم استخدامها إلا مرةً واحدة.
خصائص المنغنيز
- يمتاز بلونه الأبيض الرماديّ.
- يرتبط مع مجموعة من المعادن المُختلفة.
- يُعتبر المنغنيز من اكثر المعادن وفرةً وانتشاراً على سطح الأرض.
- يمتاز المنغنيز بصلابته العاليّة التي تجعله قابل للخدش مع الزجاج.
- لا يدخل في عمليّات البناء؛ نظراً لتعرُّضه السريع للتقصف.
- يمتاز بقدرته العاليّة على الاتحاد والإرتباط مع مجموعة من المعادن ومن أهم هذه المعادن البورون والكربون والفسفور إلى جانب قدرته على الإرتباط مع السيليكون والكبريت.
- يمتلك المنغنيز عدد من المُتآصلات كمُتآصلة ألفا وجاما.
- يحتوي على مجموعة من الأشكال المُتنوعة، حيث يُعتبر أكسيد المنغنيز أو مايُسمى بالبيرولوزيت من أكثر هذه الأشكال شيوعاً واستخداماً.
- يمتاز المنغنيز بقدرته العالية على التفاعل مع أول وثاني أكسيد الكربون.
- وزنه الذريّ مُتوسط نوعاً ما.
- يُعتبر المنغنيز من العناصر القابلة للتآكل بشكلٍ بطيء عند وضعه في الماء البارد.
- يمتاز بلمعانه العالي، ولكن عند تعرُّضه للهواء فإنّه سيفقد جزء كبير من هذا اللمعان إضافةً إلى أنّه قد يصدأ.
استخدامات المنغنيز
- يتم استخدامه في العديد من الصناعات حيث يدخل في صناعة الستانلس إستيل وهو نفسه الفولاذ المُقاوم للصدأ.
- يتم استخدام المنغنيز في صناعة وإنتاج العديد من السبائك خاصةً سبائك الألمنيوم.
- يدخل في صناعة مُعظم أسمدة النباتات، إلى جانب إعتباره من المواد الأساسيّة التي تدخل في غذاء جميع المخلوقات.
- يتم استخدامه في أغلب الأحيان في صناعة العديد من العملات النقديّة المعدنيّة.
- يتم استخدام مركبات المنغنيز في صناعة الزجاج والعديد من الصناعات الخزفية.
- كان المنغنيز يُعرف منذ القدم باسم البيرولوزيت حيث كان يُستخدم بشكلٍ كبير في إنتاج وصناعة الكلور.
- يُستخدم المنغنيز في صناعة الصلب؛ وذلك نظراً لقدرته العالية على مُقاومة الصدأ والتآكل.
- يظهر المنغنيز بمجموعة من الالوان المُتباينة الأمر الذي يجعله يدخل صناعياً في عمليّة الأصباغ.
- يتم استخدامه بشكل واضح في صناعة البطاريات والسيارات إلى جانب استخدامه في صناعة الدهانات.
- يُعتبر المنغنيز مصدراً مُهماً للقيام بعمليّة البناء الضوئيّ للنبات.
أشهر مركبات ومعادن المنغنيز
- المنجنيت: يمتاز هذا المعدن بقدرته على التبلّور، يظهر باللون الأسود إضافةً إلى كونه لامع، يحتوي على مجموعة من البلورات الواضحة التي تجعل تميُّزه سهل.
- بيرولوسيت: يُعبّر هذا المعدن عن ثاني أكسيد المنجنيز، يوجد في الطبيعة بشكلٍ حر، يحتوي في تركيبه على كميّات قليلة من المياه، يتم الإستفادة منه واستخدامه كخام مُهم للمنجنيز.
- بوليانيت: يمتاز بنظامه البلوري الخاص به، حيث أنّه يتبلور في نظام رباعي الأضلاع، إضافةً إلى تميُّزه عن المعادن السابقة بصلابته العاليّة إلى جانب أنّه لامائيّ.
- البيروكرويت: يتبلور هذا المعدن ضمن النظام البلوريّ ثلاثي الأضلاع، يمكن أن يتشابه في أغلب الأحيان مع معدن البروسيت.
احتياطات الأمان
يحصل جسم الإنسان على المنغنيز من خلال انتقاله عبر المياه وعبر الأغذية، ولكن الكميّات التي تنتقل عن طريق المياه تكون اكثر فائدة وأهمية من تلك التي يتم نقلها وإيصالها إلى الجسم عن طريق الأغذيّة.
على الرغم من أن المنغنيز من أقل العناصر الكيميائيّة ضرراً وتسمماً، إلّا أنّ الزيادة في نسبته تؤدي إلى الإصابة بالعديد من الأمراض، لذلك ينبغي أن يكون التعرُّض للغبار والأدخنة الحاوية على هذا العنصر بنسب مُحددة ومُتفاوتة؛ وذلك لتجنب الإصابة بالتسمم.
هذا وقد تؤدي الزيادة في نسبة المنغنيز إلى حدوث عدة أعراض تظهر بشكلٍ واضح كالإصابة في ضعف في المهارات الحركيّة إلى جانب حدوث إضطرابات فكريّة وحيويّة.
