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Manganese - Mn

Proprieta' chimiche del manganese - Effetti del manganese sulla salute - Effetti ambientali del manganese

Numero atomico

25

Massa atomica

54.9380 g.mol -1

Elettronegativita' secondo Pauling

1.5

Densita'

7.43 g.cm-3 a 20°C

Punto di fusione

1247 °C

Punto di ebollizione

2061 °C

Raggio di Vanderwaals

0.126 nm

Raggio Ionico

0.08 nm (+2) ; 0.046 nm (+7)

Isotopi

7

Guscio elettronico

[ Ar ] 3d5 4s2

Energia di prima ionizzazione

716 kJ.mol -1

Energia di seconda ionizzazione

1489 kJ.mol -1

Potenziale standard

- 1.05 V ( Mn2+/ Mn )

Scoperto da

Johann Gahn nel 1774

Manganese - Mn

Manganese

Il manganese e' un elemento chimicamente attico di color grigio-rosastro. E' un metallo duro ed e' molto fragile, fondibile con difficolta' ma facilmente ossidabile. Il manganese e' reattivo in forma pura a come polevere brucia in ossigeno, reagisce con l'acqua (si arrugginisce come il ferro) e si dissolve in acidi diluiti.

Applicazioni

Il manganese è essenziale nella produzione di ferro e acciaio. L'industria siderurgica costituisce la maggior parte della richiesta del manganese, attualmente tra l'85% e il 90% della richiesta totale. È un componente chiave delle produzioni a basso costo di acciaio inossidabile e di certe leghe di alluminion molto usate. Il diossido del manganese inoltre è usato come catalizzatore. Il manganese è usato per decolorare il vetro e produrre vetro viola. Il permanganato di potassio è un potente ossidante ed usato come disinfettante in chimica ed in medicina. Altri composti che trovano impiego sono ossido del manganese (MnO) e carbonato di manganese (MnCO3): il primo e' usato nei fertilizzanti e nella ceramica, il secondo è un materiale di avvio per la produzione di altri composti di manganese.

Manganese nell'ambiente

Il manganese è uno dei metalli più abbondanti nel terreno, in cui si presenta in ossidi e idrossidi e passa attraverso i suoi vari stati di ossidazione. Il manganese si presenta principalmente come pirolusite (MnO2) ed in quantita' inferiore come rodocrosite (MnCO3). Più di 25 milioni di tonnellate sono estratte ogni anno, che rappresentano 5 milioni di tonnellate di metallo. Si stima che le riserve superino i 3 miliardi di tonnellate di metallo. Le principali areee di eastrazione per i minerali del manganese sono il Sud Africa, la Russia, l'Ucraina, la Georgia, il Gabon e l'Australia. Il manganese è un elemento essenziale per tutte le specie. Alcuni organismi, quali diatomee, molluschi e spugne, accumulano manganese. I pesci possono avere fino a 5 ppm e mammiferi fino a 3 ppm di manganese nei loro tessuti, sebbene contengano normalmente circa 1 ppm.

Effetti del manganese sulla salute

Il manganese è un elemento molto comune che può essere trovato dappertutto sulla terra. Il manganese è uno dei tre oligoelementi essenziali tossici, il che significa che è non soltanto necessario per la sopravvivienza degli esseri umani, ma è anche tossico se presente nel corpo umano in concentrazioni troppo alte. Quando le persone non vivono rispettando le quantita' giornaliere raccomandate la loro salute peggiore. Ma quando l'assorbimento è troppo elevato di verificano anche problemi di salute.

L'assorbimento di manganese da parte degli esseri umani pricipalmente avviene attraverso gli alimenti, quali spinaci, tè ed erbe. Le derrate alimentari che contengono le concentrazioni piu' elevate sono frumento e riso, soia, uova, dadi, olio di oliva, fagioli ed ostriche verdi. A seguito di assorbimento il manganese e traspotrato attraverso il sangue a fegato, reni, pancreas e ghiandole endocrine.

Gli effetti del manganese si presentano pricipalmente nelle vie respiratorie e nel cervello. I sintomi di avvelenamento da manganese sono allucinazioni, dimenticanza e danni ai nervi. Il manganese può anche causare il Parkinson, embolie polmonati e bronchite. Quando gli uomini sono esposti a manganese per un periodo di tempo lungo possono diventare impotenti.
Una sindrome causata dal manganese manifesta sintomi quali schizofrenia, ottusità, indebolimento muscolare, emicranie ed insonnia.

Dal momento che il manganese e' un elemento essenziale per la salute umana anche la sua scarsita' ha effetti sulla salute. Si manifestano i seguenti effetti:

- Grassezza
- Intolleranza al glucosio
- Coagulazione del sangue
- Problemi di pelle
- Livelli di colesterolo bassi
- Disordini allo scheletro
- Problemi di nascita
- Variazione del colore del sangue
- Sintomi neurologici

L'avvelenamento cronico da manganese può derivare da inalazione prolungata di polvere e fumo. Il sistema nervoso centrale è il luogo principale di danni causati dalla malattia, quale può provocare l'inabilità permanente. I sintomi includono il languore, sonno, debolezza, disturbi emozionali, andotura spastica, crampi alle gambe ricorrenti, e paralisi. Un'alta incidenza di polmonite e di altre infezioni respiratorie superiori è stata trovata in operai esposti a polvere o al fumo di composti di manganese. I composti del manganese sono agenti cancerogeni equivocali sperimentali.

Effetti ambientali del manganese

I composti del manganese esistono naturalmente nell'ambiente come i solidi nei terreni e piccole particelle nell'acqua. Le particelle di manganese in aria sono presenti nelle particelle di polvere. Questi si depositano solitamente entro alcuni giorni.
Gli esseri umani aumentano la concentrazione di manganese nell'aria attraverso le attività industriali e bruciando i combustibili fossili. Il manganese che deriva dalle fonti umane può anche entrare nell'acqua superficiale, nell'acqua reflua e nell'acqua freatica. Con l'applicazione di antiparassitari al manganese, il manganese puo' entrare nei terreni.

Per gli animali il manganese è un componente essenziale di oltre trentasei enzimi usati per il metabolismo di carboidrati, proteine e grassi. Gli animali che mangiano troppo poco manganese possono avere problemi di sviluppo, di formazione ossea e di riproduzione.

Per alcuni animali la dose mortale è abbastanza bassa, il che significa che hanno poche probabilità di sopravvivere anche a più piccole dosi di manganese quando queste supernao la dose essenziale. Le sostanze del manganese possono causare problemi a polmoni, fegato e vascolari, diminuizione della pressione sanguigna, problemi di sviluppo dei feti animali e danni al cervello.

Quando l'assorbimento del manganese avviene attraverso la pelle può causare tremito e problemi di coordinazione. Per concludere, le prove di laboratorio con le cavie hanno indicato che un grave avvelenamento da manganese dovrebbe persino essere in grado di causare lo sviluppo di tumore negli animali.

Nelle piante gli ioni del manganese sono trasportati alle fogli dopo l'assorbimento dal terreno. Quando troppo poco manganese può essere assorbito dal terreno si verificano dei disturbi nel meccanismo delle piante. Per esempio difficolta' nella divisione di acqua in idrogeno ed ossigeno, in cui manganese gioca un ruolo importante.

Il manganese può causare sia i sintomi di carenza che di tossicità nelle piante. Quando il pH del terreno è basso mancanze di manganese sono più comuni.

Concentrazioni altamente tossiche di manganese in terreni possono causare gonfiamento delle pareti delle cellule, appassimento di rami e comparsa di chiazze marroni sulle folgie. Anche una carenza puo' causare questi effetti. Fra le concentrazioni tossiche e le concentrazioni che causano carenza puo' essere individuata una piccola area di concentrazioni ottimali per lo sviluppo delle piante.




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Dose giornaliera raccomandata di manganese


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