منجنيز

(تم التحويل من Manganese)
كروميوممنجنيزحديد
-

Mn

Tc
المظهر
معدن فضي
250px
الخصائص العامة
الاسم، الرمز، الرقم منجنيز, Mn, 25
تصنيف العنصر معدن إنتقالي
المجموعة، الدورة، المستوى الفرعي 74, d
الوزن الذري القياسي 54.938045(5)
التوزيع الإلكتروني [Ar] 4s2 3d5
2, 8, 13, 2
الخصائص الطبيعية
الطور صلب
الكثافة (بالقرب من د.ح.غ.) 7.21 g·cm−3
الكثافة السائلة عند ن.إ. 5.95 گ·سم−3
نقطة الانصهار 1519 ك, 1246 °C, 2275 °F
نقطة الغليان 2334 ك, 2061 °س, 3742 °ف
حرارة الانصهار 12.91 ك‌ج·مول−1
حرارة التبخر 221 ك‌ج·مول−1
السعة الحرارية المولية 26.32 ج·مول−1·ك−1
ضغط البخار
پ (پا) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
at T (K) 1228 1347 1493 1691 1955 2333
الخصائص الذرية
حالات الأكسدة 7, 6, 5 [2], 4, 3, 2, 1 [3]
(الأكسيدات: حامضية، قاعدية أو أمفوترية
حسب حالة الأكسدة)
سالبية كهربية 1.55 (مقياس پولنگ)
طاقات التأين
(المزيد)
الأولى: 717.3 ك‌ج·مول−1
الثانية: 1509.0 ك‌ج·مول−1
الثالثة: 3248 ك‌ج·مول−1
نصف القطر الذري 140 پ‌م
نصف القطر الذري (المحسوب) 161 پ‌م
نصف قطر تساهمي 139 pm
متفرقات
البنية البلورية cubic A12
الترتيب المغناطيسي paramagnetic
المقاومية الكهربائية (20 °C) 1.44 µΩ·m
ناقلية حرارية 7.81 W·m−1·K−1
التمدد الحراري (25 °س) 21.7 µm·م−1·ك−1
سرعة الصوت (قضيب رفيع) (20 °س) 5150 م·ث−1
معامل ينگ 198 گ‌پا
معامل الحجم 120 گ‌پا
صلادة موس 6.0
صلادة برينل 196 م‌پا
رقم تسجيل كاس 7439-96-5
أكثر النظائر استقراراً
المقالة الرئيسية: نظائر منجنيز
نظ ت.ط. عمر النصف DM DE (م‌إڤ) DP
52Mn إصط 5.591 d ε - 52Cr
β+ 0.575 52Cr
γ 0.7, 0.9, 1.4 -
53Mn إصط 3.74 ×106 y ε - 53Cr
54Mn إصط 312.3 d ε - 54Cr
γ 0.834 -
55Mn 100% Mn يكون ثابت وله 30 نيوترون
· ر

المنجنيز بالإنجليزية Manganese ، هو عنصر كيميائي في الجدول الدوري، رمزه Mn، ورقمه الذري 25.

المنجنيز من العناصر الإنتقالية ويوجد في الدورة الطويلة الأولى من الجدول الدورى , حيث يقع بين الكروميوم و الحديد . للمجنيز خواص مميزة مع كلا من هذه العناصر . على الرغم من محدودية ما عرف عنه وعن استخداماته وهو في الحالة النقية فإن للمنجنيز أهمية عظمى من الناحية العملية وذلك في صناعة الصلب . [1] لمنجنيز عنصر كيميائي يحمل الرمز Mn. وهو فلز مُتَقصِّفُ رمادي فضي اللون، وله استخدامات مهمّة وعديدة في الصناعة وخاصة في صناعة الفُولاذ. والوزن الذري للمنجنيز 54,938، وعدده الذري 25. والمنجنيز عنصر موجود بوفرة في أماكن كثيرة من القشرة الأرضية. وعلى الرغم من ذلك فإنه يوجد فقط متحداً مع عناصر كيميائية أخرى. وتشمل المعادن التي تحتوي على كميات كبيرة من المنجنيز على البرونيت والهوسمنيت والمانغنيت والبسلمولين والبيروليسيت. وقد تم فصل فلز المنجنيز النقي في عام 1,774م بوساطة كيميائي سويدي يُدْعَى جوان جوتليب جاهن.

وتحتاج كل النباتات والحيوانات إلى كميات بسيطة من المنجنيز. كما أن نقص المنجنيز في النباتات يؤثر على إنتاج الكلوروفيل (اليخضور) مما يؤدي إلى اصفرار أوراقها. وفي الإنسان والحيوانات الأخرى يؤدي النقص في المنجنيز إلى اختلال في النمو، وينتج من ذلك عديد من تشوهات العظام والجهاز العصبي المركزي. وتوفر الحمية الغذائية التي تحتوي على البنجر والتوت البري الأزرق ودقيق القمح الكامل ونُخَالة القمح كمية كافية من المنجنيز.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

إكتشاف المعدن

أول من عرف المنجنيز الكيميائى السويدى Scheele عام 1774 , وفى نفس العام قام زميله Gahn بفصل العنصر . ويعود إستخدامه في صناعة الصلب إلى عام 1839 ويرجع أول تطبيق تجارى للمنجنيز في هذه الصناعة إلى عام 1856.

المنجنيز

الخواص المميزة

المنجنيز شديد الصلابة للدرجة التي يستطيع معها خدش الزُّجاج، وفي نفسَ الوقت سريع التّقصِف للدرجة التي تمنع من استخدامه مادة بناء. ويتّحد المنجنيز مع كثير من العناصر الأخرى كالبورون والكربون والفوسفور والسليكون والكبريت. وينصهر المنجنيز عند 1244°م، ويغلي عند 1962°م.

يوجد المنجنيز في أربع حالات مختلفة، تُسمى المتآصلات. وهي ذوات خواص كيميائية وفيزيائية مختلفة. فمنجنيز ألفا، مثلاً، هَشُّ وكثافته 7,44 جرام/سم§ عند درجة حرارة 20°م. ويسمى متآصل آخر منجنيز جاما. وهو مرن وله كثافة مقدارها 7,18 جرام/سم§ عند درجة حرارة 20°م.

يتآكل المنجنيز ببطء في الماء البارد، ويتآكل بسرعة كبيرة في الماء الساخن. ويفقد الفلز لمعانه عند تعرضه للهواء، ويصدأ عند تعرضه للهواء الرطب. وعند وضع المنجنيز في حمض غير عضوي مخفف فإنه يذوب مكوناً ملحاً ويتصاعد غاز الهيدروجين. وفي درجات الحرارة المرتفعة يشتعل المنجنيز عند وضعه في غاز النيتروجين، كما يتفاعل مع كل من أول أُكسيد الكُربون وثاني أُكسيد الكربون.

The Pourbaix diagram for manganese in pure water, perchloric acid or sodium hydroxide[2]

معادن المنجنيز

منجنيت

هو معدن تركيبه Mn O (OH) , يتبلور في نظام orthorhombic system الصلابة 4 الكثاقة النوعية 4.3 , لونه اسود وله لمعان فلزى . يكون مع المانجانيت اكاسيد منجنيز اخرى . وجدت بلوراته واضحه في Cornwall, England , المانجانيت خام قليل المحتوى من المنجنيز .

خام المنجنيز

بيرولوسيت

البيرولوسيت هو عبارة عن ثاني أكسيد المنجنيز حر، يحتوى عادة على قليل من الماء , ويتبلور في نظام orthorhombic system , غالبا ما يوجد في حالة pseudomorph ، يستفاد منه كخام للمنجنيز، يستجدم كعامل مؤكسد ومزيل للالوان.

بوليانيت

البوليانيت هو عبارة عن ثاني أكسيد المنجنيز، يتبلور في نظام رباعي الأضلاع، يمكن تمييزه عن البيرولوسيت بصلابته وكونه لامائي.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

پسيلوملان Psilomelane

پسيلوملان Psilomelane (خام المنجنيز)

پسيلوملان هو أحد أكاسيد المنجنيز التى تحتوى على كميات متغيرة من أكاسيد الباريوم، بوتاسيوم، الصوديوم والماء ويعرف بثاني أكسيد المنجنيز الغرواني colloidal manganese dioxide ، يستفاد منه كخام للمنجنيز .

بيروكرويت

هيدروكسيد المنجنيز، يتبلور في نظام ثلاثي الأضلاع شبيه جدا لمعدن البروسيت brucite والذي هو هيدروكسيد المغنسيوم.

هيوسمانيت

كل من أكسيد المنجنيز لونه بني-أسود، يوجد (نادراً) مع خامات المنجنيز الأخرى كما في منطقة بحيرة سوپريور.

رودونيت

سيليكات المنجنيز المتحولة Mn Si O2 ميتاسليكات المغنسيوم يتبلور في نظام ثلاثي الميول، لونه وردى يستخدم في بعض الأحيان كحجر للزينة .

رودوكروزيت

يطلق على كربونات المنجنيز التي تتبلور في نظام ثلاثي الأضلاع، لونه وردى-قرمزي، وهو خام ذو محتوى قليل من المنجنيز ويسمى أيضا manganese spar .

تنجستات المنجنيز

تنجستات المنجنيز يوجد في معدن الولفراميت wolframite، تنجستات حديد ومنجنيز (Fe Mn)WO4 ، لونه بني-أسود بلوراته أحادية الميل، في شكل قطع عمدانية columnar aggregates أو كتل حبيبية، ويصاحب خامات القصدير وهو مصدر هام للتنجستن.

منجنوفيليت

بيوتيت يحتوى منجنيز، يوجد على شكل تبر يتراوح لونه من النحاسي إلى نحاسي أحمر.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

منجنوزيت

هو المنجنيز الذى يتبلور في نظام المكعب .

الإستعمال

يرتبط الإستهلاك الهائل لخام المنجنيز بإنتاج الصلب وذلك يشمل صناعة الحديد الضخمة وصناعات السبائك الحديدية والسبائك السيليكية , ولمركبات المنجنيز إستخدامات عديدة في الصناعة حيث يستخدم ثاني أكسيد المنجنيز كعامل مجفف , أو كعامل محفز في ألأصباغ والورنيش , وكمزيل للألوان في صناعة الزجاج , وفى البطاريات الجافة . ويستخدم برمنجانات البوتاسيوم للتبيض , ومزيل للألوان في الزيوت, وكعامل محفز للاكسدة في الكيمياء التحليلية ,كما يدخل المنجنيز ضمن مكونات السماد للزراعة ,وضمن مكونات ألأغذية الحيوانية .

خامات المنجنيز وتواجده

الاستخدامات. تنحصر معظم استخدامات المنجنيز في صناعة السبائك والمركبات الكيميائية. وتستخدم سبيكة المنجنيز الحديدي، وهي سبيكة تحتوي على 80% من المنجنيز و20% من الحديد، في صناعة الفولاذ. والمنجنيز يزيل الأكسجين والكبريت من الفولاذ، ويؤدي بالتالي إلى تقوية الفلز. فوجود فقاعات الأكسجين في الفولاذ تؤدي إلى إضعافه، ويؤدي وجود الكبريت إلى إضعاف الفولاذ خلال عملية الطرق، وهي العملية التي يتم فيها تسخين الحديد وتشكيله. وتشمل سبائك الحديد الأخرى، التي تحتوي على نسبة كبيرة من المنجنيز، وتعد مهمة في صناعة الفولاذ، المنجنيز السليكوني وحديد شبيغل.

وتحتوي سبيكة فولاذ تعرف بفولاذ المنجنيز على 14% من المنجنيز. وهي عديدة الاستخدامات، إذ تستخدم في صناعة الآلات قوية الاحتمال والخزائن. وتشمل استخدامات المنجنيز، ماعدا المذكورة سابقا، صناعة الإلكترونيات التي تستخدم سبائك فولاذ المنجنيز في صناعة نوع معين من المغانط الكهربائية، يستخدم في أجهزة إرسال الرادار وفي الراديو، ووحدات تخزين الحاسوب التي تسمى قلب الذّاكرة المغنطيسيّة.

ويستخدم المنجنيز في صناعة الفولاذ الغير قابل للصدأ، وفي سبائك عديدة من الألومنيوم والنحاس والمغنسيوم، إذ تؤدي إضافة المنجنيز إلى هذه الفلزات إلى جعلها سبائك قوية وشديدة المقاومة للصدأ.

ومن أكثر مركبات المنجنيز المُستَخدَمة شيوعاً ثاني أُكسيد المنجنيز MnO2. وتأتي أهميته لاستخدامه في صناعة البطاريات الجافة وكثير من الأصباغ. ويستَخدِم منتجو الدهانات ومجفّفات طلاء الأحذية كميات كبيرةً من كبريتات المنجنيز Mn SO4 في العمليات الإنتاجية. كما تكون كبريتات المنجنيز أحد المحتويات الأساسية لبعض الأسمدة المُخصِّبة ذات الاستخدامات المُعّينة.

ويستخدم مركب آخر من مركبات المنجنيز هو برمنجنات البوتاسيوم KMnO4، مطهرًا ومزيلاً للروائح، وفي تنقية المياه. كما تستخدم مركبات أخرى، كنترات المنجنيز Mn (NO3)2، وأكسيد المنجنيز MnO، عوامل حفازة في إنتاج عدد من المركبات البتروكيميائية والبلاستيكية والألياف الاصطناعية. والعوامل الحفازة مواد تساعد على زيادة سرعة التفاعلات الكيميائية.

يوجد معظم المنجنيز مع خام الحديد. ويؤدي تواجد كميات كبيرة من المنجنيز إلى جعل الخام ذا قيمة اقتصادية كبيرة. والخام الذي يحتوي على 5% إلى 10% من المنجنيز يسمى الخام الحاوي للمنجنيز، والخام الذي يحتوي على 10% إلى 35% من المنجنيز يسمى خام المنجنيز الحديدي. كما يسمى الخام الذي يحتوي على 35% فأكثر من المنجنيز خام المنجنيز. وتعد الصين وأوكرانيا في مقدمة أكبر الدول المنتجة لأعلى درجات خام المنجنيز جودة، وتأتي بعدهما جنوب إفريقيا والبرازيل وأستراليا.


التركيب الكيميائى للخام عالي الدرجة ومصدره روسيا كما يلي:-

Mn I 18.8 , Mn O2 62.4 , Fe2 O3 1.3 , Si O2 6.9 , P2 O5 0.33 , Al2 O31.1, Ca O 1.4 , H2 O 5.5 .

وهذا يعادل 53.97% Mn , 0.89% Fe , 0.15% P .

كما توجد كميات كبيرة من رواسب المنجنيز في قاع المحيطات في شكل كتل مستديرة تسمى العقيدات. وعلى الرّغم من ذلك فإنّ التّكلفة المرتفعة لتعدين تلك الرواسب حدت من الاستفادة منها تجارياً.

تتم تنقية خام المنجنيز بعدة طرق مختلفة. ففي إحدى هذه الطرق يُوضع خام المنجنيز في فرن كهربائي مع الألومنيوم والرمل حيث يتم اختزاله. وتتم طريقة أخرى لتنقية المنجنيز بوساطة التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات المنجنيز. وتعد طريقة التحليل الكهربائي أكثر الطرق اقتصاداً للنفقات وتنتِج أنقى أنواع المنجنيز. كما يمكن تحويل خام المنجنيز بالتسخين إلى أكاسيد المنجنيز، والتي بدورها تخلط مع حمض الكبريتيك لينتج كبريتات المنجنيز. وبعد تنقية محلول كبريتات المنجنيز يتعرض للتحليل الكهربائي.

الإنتاج العالمي

الانتاج العالمى من المنجنيز في 1998 كان 7.4 مليون طن وكان أقل من إنتاج 1997 الذى كان 7.7 مليون طن وذلك بناءً على تقديرات المساحة الجيولوجية الأمريكية . وسيستمر الطلب على المنجنيز في العلم مرتبطا بإنتاج الصلب .

أهم البلدان المنتجة للمنجنيز في ترتيب تنازلى للانتاج هى : روسياالصينجنوب أفريقياالهندغاناإندونيسياالمغرب .

سعر الخام بدرجة 46 – 48 % متالرجي، موانئ الولايات المتحدة الأمريكية 204 $ في 1998 والذى يقل 1.6 % عن سعر 1997 , ويقل 5.9 % عن سعر 1996,لكنه يساوى أسعار 1995 . وقد إنخفض سعر السيليكون – منجنيز 20 % تقريبا على مدار سنة , بينما أسعار الفيرو- منجنيز التى ظلت ثابتة أغلب 1998 قد بدأت تتحرك مع بداية 1999 .

ناك عشر شركات هى المستهلك الرئيسى لخام المنجنيز في شرق ووسط غرب الولايات المتحدة الأمريكية.

استخدامه في صناعة الصلب

المنجنيز مكون أساسي في الصناعة الضخمة للصلب المطاوع ولايوجد بديل يعادله . فهو يساعد في عدم أكسدة الصلب , وأيضا باتحاده مع الكبريت يدعم الخواص اللازمة للإستخدام الساخن للصلب. لهذا الغرض يستخدم المنجنيز في شكل فيرو- منجنيز والذى يحتوى تقريبا على (80 % ) منجنيز . وهو يستخدم بدرجات الكربون العالية بنسبة 6-7 % والمنخفضة بنسبة 0.1 % كربون أو أقل . الفيرو-منجنيز العالى الكربون يجرى صنعه بواسطة الإختزال المباشر لخام المنجنيز بفحم الكوك في افران الإحتراق. الخامات منخفضة السيليكون وتحتوى على الأقل40 % منجنيز بنسبة منجنيز الى حديد 9 :10 هي المطلوبة لهذا الغرض.

الفيرو منجنيز منخفض الكربون ينتج عادة بإختزال خام المنجنيز بواسطة السيليكو- منجنيز في فرن القوس الكهربائى .

من الطبيعى أن يكون إنتاج الفرومنجنيز منخفض الكربون أكثر تكلفة من إنتاج السبائك عالية الكربون لكن إستخدامه الأساسى هو لإنتاج الصلب الذى يجب أن يكون الكربون فيه منخفض المستوى مثل بعض الصلب الفولاذى والمقاوم للحرارة .

إنتاج المنجنيز النقي

المنجنيز بنقاوة 97 – 98 % يوجد على المستوى التجارى بواسطة إختزال خام الالومينيوم ذو درجة عالية من المنجنيز ومنخفض المحتوى من الحديد . وينتج المنجنيز العالى النقاء بالتبادل الاليكتروليتى بين محلول من كبريتات المنجنيز (II) وكبريتات الامونيوم في خلية يستخدم فيها سبيكة رصاص أقطاب موجبة (أنود) , وسبيكة صلب أقطاب سالبة (كاثود) , وهذه الطريقة التى تستخدم حالياً على المستوى التجارى تنتج منجنيز به أقل من 0.1 % شوائب فلزية بتكلفة مقبولة عن طريقة إنتاج الفيرو- منجنيز منخفض الكربون . وقبل هذه الطريقة كان المنجنيز عالى النقاء نادراً ما كان يجرى انتاجه ميتالورجياً من المنجنيز الالومينى الحرارى تجارى النقاء بواسطة التقطير والتكثيف في حيز مفرغ من الهواء.

السبائك

يمكن تقسيم السبائك إلى حديدية ferrous , أو غير حديدية nonferrous .

السبائك الحديدية

يستخدم المنجنيز كإضافة مانعة للأكسدة أو التحول إلى مركبات كبريتية deoxidant and desulfurizing في صناعة الصلب وبالتالى فإن جميع أنواع الصلب التجارى تحتوى منجنيز بدرجة صغيرة ولكن يكون أساسى وفى شكل سبيكة ويؤثر وجوده على جودة الصلب وقابليته للتشكيل بالحرارة . قليل من المنجنيز يعطى للصلب مقاومة عالية في الإستخدام وخاصة تحت درجات الحرارة المنخفضة. يحتوى الصلب الحقيقى على 0.9 – 1.2 % منجنيز , وتحتوى أنواع أخرى من الصلب على 1.3 – 1.6 % منجنيز .لهذا الصلب قوة شد أعلى مقارنة بالصلب الذى يحتوى على كربون ومنجنيز في الحدود المعتادة ويجرى إنتاجه بكميات ضخمة.

كما أن إضافة المنجنيز إلى الحديد يخفض درجة حرارة التحول γ ↔ α للحديد وبإضافة أكثر من 12 % منجنيز تنجفض درجة حرارة التحول إلىأقل من درجة حرارة الغرفة. هذا الصلب الفولاذى ، المنجنيزى غير المغناطيسى له خواص عظيمة الأهمية .

يدخل المنجنيز أيضا في بعض انواع الصلب الفولاذى المحتوى على نيكل – كروم والذى له إستخدامات واسعة في التطبيقات المقاومة للتآكل والحرارة . أنواع الصلب المعروفة جيدا تحتوى 18 % كروم , 8 % نيكل & 25 % كروم , 20 % نيكل . يمكن أن يحل المنجنيز محل بعض النيكل مع عدم فقدان الصلب لأى من خواص تركيبه الفولاذى وخواص المقاومة للحرارة والتآكل.

السبائك غير الحديدية

للمنجنيز إستخدام محدود في السبائك الغير حديدية فهو مؤثر في منع ألأكسدة للسبائك التى تعتمد على النحاس وثبتت كفاءة خواصه الميكانيكية . عندما يضاف المنجنيز الى النحاس الاصفر المحتوى 40-45 % زنك فإنه يزيد قوة الشد بمعدل 0.7 طن/بوصة2 . وبإضافه 1 % منجنيز يزيد التمدد 5 % , مزيد من الإضافة يقلل من قابلية السحب لكنه يستمر في زيادة القوة .

النحاس الأصفر المحتوى 39 % زنك , 1 % منجنيز مع كميات قليلة من الحديد حوالي 0.25 % والومينيوم يعرف ببرونز المنجنيز , وله قوة شد حوالى 26.5 طن/ بوصة2 , وتمدد 47 % , ولمقامته للتآكل يستخدم عادة في صناعة ريش المحركات البحرية وريش التربينات البخارية .

كلا من سبائك النحاس والمنجنيز , وسبائك النحاس والمنجنيز والنيكل لها خواص مهمة حيث ان سبيكة من النوع الثانى تحتوى حوالى 84 % نحاس , 4 % نيكل , 12 % منجنيز معروفة جدا للأغراض الكهربائيه ( ماجانين ) حيث ان لها مقاومة 75 × 10-6 اوم . سم ومعامل حرارى 1× 10-5 عند 20°م ( 68°ف ).

هناك سبائك اخرى في هذا النظام لها خواص اكثر تميزا مثل سبيكة من 60 % منجنيز , 20 % من كل من النحاس والنيكل , لها مقاومة كهربية 190× 10-6 اوم . سم ولها معامل حرارى للمقامة تكون منخفضة مثل تلك المميزه للمانجانين manganin على الأقل .

هذا النظام من السبائك يتضمن ايضا سبائك ذات معامل تمدد حرارى عالى جدا , حيث ان سبيكة تحتوى 72 % منجنيز , 10 % نيكل , 18 % نحاس يكون لها اقصى معامل تمدد ا 27× 10-6 / °م ويجرى طرحها تجاريا كعنصر مزدوج فلزيا عالى التمدد كثرموستات ( مجس حرارى لفصل وتوصيل التيار الكهربائ ) .

عقد المنجنيز

توجد عقد تحتوى تركيزات من اكاسيد المنجنيز والحديد على قيعان عديد من المحيطات تأخذ شكل البطاطس (1-5سم) .

تم وصف عقد المنجنيز اول مرة وجرى تقسيمها بواسطة J. Murry اثناء الرحلة التاريخية للباحث H. M. S. Challenger( 1873- 1876 ). إلا أنه بعد 80 سنة لاحقا ظهرت القيمة الإقتصادية لعقيدات المنجنيز البحرية .

تكون عقد المنجنيز من بعض المواقع غنية بدرجة ملحوظة بالنيكل , النحاس , الكوبلت , الزنك , الموليبدينيت , وعناصر اخرى ليتكون منها إحتياطيات هامة من هذه الفلزات الإستراتيجية وتشير كمياتها الى انها تمثل المصدر لهذه الفلزات في المستقبل , ومن الناحية العملية الاقتصادية فإنه يمكن إستغلالها والحصول عليها من الأعماق تحت الماء والتى غالبا ما تزيد على 4كم Archer(1976). حددت أعمال المسح لقاع المحيطات الحديثة مناطق منها حيث توجد وفرة من العقد وإرتفاع في تركيز الفلزات , بينما وفرت الأبحاث الجيوكيميائة معلومات عن ميكانيكية التواجد الوفير من Ni , Cu , Co. وكذلك عقد المنجنيز .

المناطق المحتوية عقد غنية فلزيا

على الرغم من أخذ عينات من عقد المنجنيز –الحديدية manganiferrous nodules وطبقات القشرة من القيعان او انه قد لوحظ وجودها على اغلب قيعان البحار , فإن ألإنتباه قد تركز على العقيدات الغنية بالنيكل + النحاس ( 2-3 % فلزات ) الموجودة في الباسفيك الإستوائى في حزام يمتد من جنوب شرق هاواى ألى كاليفورنيا وكما في العقيدات العالية المحتوى من الكوبلت والموجودة في مرتفعات قاع الحيط الباسفيكى . وتحتوى عقيدات المنجنيز في المحيط الأطلنطى وكذلك في المناطق أعلى خطوط العرض في الباسفيكى على تركيزات أقل من الفلزات الإستراتيجية الشحيحة . وقد أوضحت أعمال المساحة في المحيط الهندى وجود تركيز فلزى عالى مقارنة مقارنة بالعقيدات الموجودة في المحيط الباسفيكى . يوجد في المناطق الإستوائية من المحيطات عقيدات ذات محتوى عالى من النيكل والنحاس .يجرى تعين معدل نمو عقيدات المنجنيز الموجودة في المحيطات وذلك بقياس تناقص النظائر المشعة مثل 230Th , 231Pa , 10Be , 40K الموجودة في العقيدات nodules والذى ىحدث ببطء شديد بمعدل يقدر بملليمترات قليلة / مليون سنة .

السمية

التسمم المزمن بالمنجنيز هو مرض بيئى يصيب عمال مناجم المنجنيز والعاملين في طحن خام المنجنيز، ويحدث ذلك في قرى مناجم المنجنيز في روسيا، الهند، شمال أفريقيا، يوغوسلافيا، كوبا، وشيلي، ويصيب حوالى 25 % من الأفراد المعرضين لإستنشاق أتربة الخام، في بعض المناطق تقل النسبة إلى 2-4 % كما في شيلي. ويؤثر التسمم بالمنجنيز على المخ.

والمنجنيز هو معدن شائع في استخداماته ومعروف لكثير من الناس، ويوجد في كل مكان على سطح الأرض، ومن المعروف عنه أن بتعرض الإنسان لتركيزات عالية منه يتسبب في إصابته بالتسمم. يتواجد المنجنيز في الأطعمة مثل السبانخ، أما الأطعمة التى تحتوى على أعلى التركيزات من هذا المعدن نجدها في الحبوب، الأرز، الفاصوليا، فول الصويا، المكسرات، زيت الزيتون، الفاصوليا الخضراء، والمحار.[3]

بعدها يمتص جسم الإنسان المنجنيز الذى ينتقل من خلال الدم إلى الكبد والكلى والبنكرياس والغدد الصماء. يؤثر المنجنيز بشكل أساسى على الجهاز التنفسى والمخ. من أعراض التسمم بالمنجنيز: الهلوسة، النسيان، ضمور الأعصاب. كما يسبب المنجنيز الشلل الرعاش، الصمامة الرئوية، التهاب الشعب الهوائية.

عندما يتعرض الإنسان للمنجنيز لفترة طويلة من الزمن قد يؤثر على خصوبته ويسبب له العقم وبعض الاضطرابات الأخرى مثل:

  • الشيزوفرنيا
  • وهن العضلات
  • الصداع
  • الأرق

نقص معدلات المنجنيز في جسم الإنسان يعرضه للأضرار الصحية مثل:

  • السمنة
  • التجلطات الدموية
  • اضطرابات الجلد
  • معدلات منخفضة من الكوليسترول
  • اضطرابات الهيكل العظمى
  • تشوهات الجنين الخلقية
  • تغير في لون الشعر
  • أعراض متصلة بالأعصاب
  • حساسية مفرطة من الجلوكوز

التسمم المزمن من المنجنيز يكون نتيجة للاستنشاق طويل المدى لغباره ودخانه. الجهاز العصبى المركزى هو أكثر الأعضاء تأثراً مما ينجم عنه إعاقة دائمة وتتضمن الأعراض على: النوم، الضعف، اضطرابات المشاعر، تكرار الشد العضلى بالرجل، شلل.

وجدت أكبر نسب للإصابة بالالتهاب الرئوى وعدوى الجهاز التنفسى العلوى بين العاملين الذين يتعرضون لأدخنة وغبار مركبات المنجنيز. وثبت أن مركبات المنجنيز (معملياً لكن بشكل غير قاطع) من العوامل التى تساعد على إصابة الإنسان.

المنجنيز في مصر

فى أم بجمة , جنوب غرب سيناء , على بعد 20كم شرق خليج السويس ، ويتواجد المنجنيز في جبل صول حامد جنوب الصحراء الشرقية وهناك دراسات عن تواجد المنجنيز في الصحراء الغربية.

النظائر المشعة للمنجنيز

مصادر المنجنيز

المصادر. يوجد معظم المنجنيز مع خام الحديد. ويؤدي تواجد كميات كبيرة من المنجنيز إلى جعل الخام ذا قيمة اقتصادية كبيرة. والخام الذي يحتوي على 5% إلى 10% من المنجنيز يسمى الخام الحاوي للمنجنيز، والخام الذي يحتوي على 10% إلى 35% من المنجنيز يسمى خام المنجنيز الحديدي. كما يسمى الخام الذي يحتوي على 35% فأكثر من المنجنيز خام المنجنيز.

وتعد الصين وأوكرانيا في مقدمة أكبر الدول المنتجة لأعلى درجات خام المنجنيز جودة، وتأتي بعدهما جنوب إفريقيا والبرازيل وأستراليا.

كما توجد كميات كبيرة من رواسب المنجنيز في قاع المحيطات في شكل كتل مستديرة تسمى العقيدات. وعلى الرّغم من ذلك فإنّ التّكلفة المرتفعة لتعدين تلك الرواسب حدت من الاستفادة منها تجارياً.تتم تنقية خام المنجنيز بعدة طرق مختلفة. ففي إحدى هذه الطرق يُوضع خام المنجنيز في فرن كهربائي مع الألومنيوم والرمل حيث يتم اختزاله وتتم طريقة أخرى لتنقية المنجنيز بوساطة التحليل الكهربائي لمحلول كبريتات المنجنيز. وتعد طريقة التحليل الكهربائي أكثر الطرق اقتصاداً للنفقات وتنتِج أنقى أنواع المنجنيز. كما يمكن تحويل خام المنجنيز بالتسخين إلى أكاسيد المنجنيز، والتي بدورها تخلط مع حمض الكبريتيك لينتج كبريتات المنجنيز. وبعد تنقية محلول كبريتات المنجنيز يتعرض للتحليل الكهربائي.

المنجنيز كعنصر حيوي

يعتبر المنجنيز من المعادن الأساسية في كثير من الأنزيمات. [4]

نقص المنجنيز

لا يؤثر نقص المنجنيز في الجسم على الإنسان إلا نادراً ، لكن نقصه له تأثير كبير على الحيوان:

- ضعف النمو.

- ضعف في معدلات الجلوكوز.

- اضطرابات الجهاز العصبي.

- تكاثر غير طبيعي.

المعدلات المطلوبة

متوسط معدلات المنجنيز للفرد في اليوم الواحد:

- الكبار = 2- 5 ملجم.

- الأطفال ما بين 11 – 14 عاماً = 2 – 5 ملجم.

- الأطفال ما بين 7 – 10 أعوام = 2 – 3 ملجم.

- الأطفال ما بين 4 – 6 أعوام = 1.5 – 2 ملجم.

- الأطفال ما بين عاما – 3 أعوام = 1 – 1.5 ملجم.

- الأطفال ما بين 6 أشهر – عاماً = 0.6 – 1 ملجم.

- الأطفال الرضع منذ الولادة – 6 أشهر = 0.3 – 0.6 ملجم.

مصادر المنجنيز الغذائية

- لا توجد مصادر حيوانية له.

- الفاكهة.

- الخضراوات.

- الفول السوداني.

- عصير الفاكهة.

- الشوفان.

- الأرز.

انظر أيضا


وصلات خارجية

شعار قاموس المعرفة.png

المصادر

  1. ^ كنانة أونلاين
  2. ^ Ignasi Puigdomenech, Hydra/Medusa Chemical Equilibrium Database and Plotting Software (2004) KTH Royal Institute of Technology, freely downloadable software at [1]
  3. ^ المعادن الثقيلة.. سموم بيئية، فيدو
  4. ^ الموسوعة الطبية المجانية