Ионы марганца

Характеристика: марганец (в периодической таблице имеет обозначение «Mn») – это химический элемент, имеющий атомный номер 25 и проявляющий свойства металла. Зачастую его относят к подвиду черных металлов, однако он не проявляет слабости к воздействию магнитных полей. Его легко узнать по специфическому серебристому цвету. Элемент также известен, как манганум, манган или черная магнезия.

Распространение

Один из широко распространенных материалов в составе земной коры. Среди металлов занимает почетное второе место после феррума, а, если учитывать все химические элементы периодической таблицы, марганец окажется на 14 месте. Периодически встречаются минералы и руды, содержащие только марганцевые соединения. Тем не менее, металл преимущественно залегает в тех же местах, что и железо, поэтому их в основном обнаруживают вместе.

Различные марганцевые соли и прочие молекулы растворимы в воде, и по этой причине попадают в грунтовые воды, которые контактируют с минералами. После этого, вследствие круговорота воды, элемент оказывается в реках и попадает в океаны. Чем больше глубина океанических вод, тем выше концентрация окисленных молекул марганца. Из-за этого в глубоководных местах на дне содержатся обширные марганцевые отложения, богатые данным металлом (его концентрация составляет до 60%).

В перспективе из-за описанного выше механизма добычу марганца планируется производить именно из глубоководных источников. Однако на данный момент в России таких технологий нет, из-за чего сфера добычи ограничена, а сам металл относится к числу дефицитных.

Нормирование

Влияние марганцевых ионов на организм сильно зависит от того, какая концентрация металла будет поступать с пищей или водой. По этой причине в СанПиНах устанавливаются нормы по степени содержания элемента в питьевой и централизованной воде. Еще одна интересная особенность мангана состоит в том, что организм человека менее чувствителен к данному микроэлементу, чем рыбы и прочие водные существа. По этой причине нормативы для вод, в которых производится промышленное выращивание рыб, более жесткие.

Для различных источников проб установлены следующие величины предельно допустимой концентрации ионов марганца:

• Централизованное водоснабжение, а также питьевая вода – 0,1 мг/л
• Водоемы и резервуары, применяющиеся для разведения рыбы – 0,01 мг/л

Влияние на человеческий организм

Ионы марганца относятся к перечню микроэлементов, то есть веществ, которые в небольшой концентрации должны поступать в организм, чтобы тот мог нормально функционировать. Такие количества несут только положительный эффект, не приводя к побочным последствиям. Чтобы испытать симптомы острого пищевого отравления или токсического поражения, нужно, чтобы в организм одноразово попало не менее 40 мг манган-ионов.

Опасность представляет скорее постоянное превышение предельно допустимой концентрации (то есть 0,1 мг/л). В таком случае атомы начинают накапливаться в организме, провоцируя систематические изменения. Преимущественно страдает центральная нервная система и мозг. Ниже описаны последствия как от избытка, так и дефицита данного элемента.

При нехватке марганца в организме могут возникать:

• Патологии и сбои центральной нервной системы
• Нарушения органов внутренней секреции и половых желез
• Недостаток производимых эритроцитов
• Сбои в развитии организма и росте детей

При избытке ионов металла могут возникнуть следующие патологии:

• Сбои в функционировании репродуктивной системы
• Поражение различных органов и связей ЦНС
• Нарушения в работе органов, отвечающих за выведение токсинов из организма (печень, почки)
• Паркинсонизм

Способы очистки воды от марганца

Мероприятия по нормализации водной среды, который проводятся при превышении концентрации марганца, во многом сходны с действиями, выполняющимися для стабилизации уровня ионов железа. При проведении обезжелезивания водных источников может снизиться и уровень манган-ионов, помимо самого железа. Без этих мероприятий в местах, где постоянно испаряется вода, начинает образовываться осадок или налет, который сложно вывести. Под ударом оказываются краны, душевые лейки, а также изделия из фаянса.

Ионный обмен. Для обработки водной среды применяются специальные смолы. Их особенность в высокой емкости, которая позволяет сорбировать и аккумулировать в себе ионы марганца, тем самым снижая его концентрацию. Выбор смол, режима работы и частоты замены картриджей зависит от количества марганца в воде.

Обратный осмос. В отличие от обычных механических фильтров, данная технология является универсальной. Она дает возможность удалять из воды даже мельчайшие частицы, в том числе марганцевые ионы. В этом есть и негативный эффект – деминерализованная вода вымывает полезные соли из организма, поэтому при систематическом употреблении ее нужно дополнительно обогащать отдельными минералами.