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錳是一種過渡金屬,銀白色,質堅而脆,在潮濕處會氧化,生成褐色的氧化物覆蓋層。錳也是人類必需的微量元素,地球上一切生命的生物學功能都與錳元素緊密相關。它是構成正常骨骼時所必要的物質,有多方面的作用。它可以激活必要的酶,使維生素H、B、C能順利被人體利用;在製造甲狀腺素時也不可或缺。但人體吸收過量錳會引起錳中毒,重度的可出現暴躁、幻覺等癥狀,引發錳狂症。

1 錳 -漢字解釋

錳錳鐵礦
部首:釒  

部外筆畫:8  

總筆畫:13

五筆86:QBLG  

五筆98:QBLG  

倉頡:OPNDT

筆順編號:3111552125221   

四角號碼:87712  

Unicode:CJK 統一漢字 U+9530

基本字義: 一種金屬元素,質硬而脆,在濕空氣中氧化。工業上稱錳、鉻為黑色金屬。

2 錳 -化學元素簡介

錳是一種化學元素,英文為Manganese,拼音為měng。它的化學符號是Mn,原子序數為25。錳也是一種過渡金屬,銀白色,質堅而脆,在潮濕處會氧化,生成褐色的氧化物覆蓋層,同時也易在升溫時氧化。

錳是人類必需的微量元素,地球上一切生命的生物學功能都與錳元素緊密相關。它是構成正常骨骼時所必要的物質,有著多方面的作用。它可以激活必要的酶,使維生素H、B、C能順利被人體利用;在製造甲狀腺素時也不可或缺。但是,人體吸收過量則會引起錳中毒,重度的可出現精神病的癥狀,如暴躁、幻覺等,產生錳狂症。

3 錳 -發現過程

錳錳砂

1774年,瑞典的甘恩,用軟錳礦和木炭在坩堝中共熱,發現一紐扣大的錳粒。錳是在地殼中廣泛分佈的元素之一。它的氧化物礦——軟錳礦早為古代人們知悉和利用。但是,一直到18世紀的70年代以前,西方化學家們仍認為軟錳礦是含錫、鋅和鈷等的礦物。

18世紀後半葉,瑞典化學家T.O.柏格曼研究了軟錳礦,認為它是一種新金屬氧化物。他曾試圖分離出這個金屬,卻沒有成功。舍勒也同樣沒有從軟錳礦中提取出金屬,便求助於他的好友、柏格曼的助手——甘英。

1774年,甘英分離出了金屬錳。柏格曼將它命名為managnese(錳)。它的拉丁名稱manganum和元素符號Mn由此而來。

4 錳 -物理性質

錳電解金屬錳
銀白色金屬,質堅而脆。密度7.44克/立方厘米。熔點1244℃, 沸點1962℃。化合價+2.+3.+4.+6和+7。其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化錳,為天然礦物)和+7(高錳酸鹽,如KMnO4)、+6(錳酸鹽,如K2MnO4)為穩定的氧化態。

在固態狀態時它以四種同素異形體存在α錳(體心立方),β錳(立方體),γ錳(面心立方),δ錳(體心立方)。電離能為7.435電子伏特。

5 錳 -化學性質

錳錳原子和氧原子

錳在空氣中易氧化,生成褐色的氧化物覆蓋層。它也易在升溫時氧化。氧化時形成層狀氧化銹皮,最靠近金屬的氧化層是MnO,而外層是Mn3O4

在高於800℃的溫度下氧化時,MnO的厚度逐漸增加,而Mn3O4層的厚度減少。

在800度以下出現第三種氧化層Mn2O2

在約450℃以下最外面的第四層氧化物MnO2是穩定的。

錳能分解水,易溶於稀酸,並有氫氣放出,生成二價錳離子。錳和錳礦是有些極大的分別的。

6 錳 -元素來源

重要的礦物是軟錳礦、輝錳礦和褐錳礦等。可用鋁熱法還原軟錳礦製得。

7 錳 -用途

錳硅表面鐵磁錳單原子納米線的結構與生長機制

冶金工業中用來製造特種鋼;鋼鐵生產上用錳鐵合金作為去硫劑和去氧劑。

在實驗室中二氧化錳常用作催化劑使用(把二氧化錳加入雙氧水中分解氧氣,還有把二氧化錳混合氯酸鉀一起加熱)。

錳是在地殼中廣泛分佈的元素之一,對生物體的正常運轉有重要作用。

8 錳 -對人體的影響

錳廣泛分佈於生物圈內,但是人體內含量甚微。成年人體內錳的總量約為200~400umol,分佈在身體各種組織和體液中。骨、肝、胰、腎中錳濃度較高;腦、心、肺和肌肉中錳的濃度低於20nmol/g;全血和血清中的錳濃度分別為200nmol/L和20nmol/L。錳在線粒體中的濃度高於在細胞漿或 其它細胞器中的濃度,所以線粒體多的組織錳濃度較高。

錳是構成正常骨骼時所必要的物質,並有著多方面的作用。它可能與維持正常腦部機能息息相關,對阿爾茲海默症(老年痴獃的一種)具有療效;可以激活必要的酶,使維生素H、B、C能順利地被人體所利用;在製造甲狀腺素時也不可或缺

作用
錳金屬錳

錳被確定為人類必需微量元素約有60多年的歷史。在體內含量很少,但起著非常重要的作用。

一、可影響骨骼的正常生長和發育。用缺錳飼料餵養雌性大鼠,所生幼鼠骨骼生長不成比例。四股骨骼縮短,脊骨彎曲,顱骨也變形。

二、可影響糖的新陳代謝。如豚鼠缺錳后,葡萄糖耐受異常,葡萄糖利用率下降,使胰島素合成與分泌降低,可能是胰島素肝細胞受到了破壞。也可見實驗動物腹腔和肝臟的脂肪儲存明顯增加。

三、錳在維持正常腦功能中必不可缺,與智能發展、思維、情感、行為均有一定關係。缺少時可引起神經衰弱綜合症。癲癇病人、精神分裂症病人頭髮和血清中錳含量均低於正常人。

四、錳與衰老:有學者報道,哺乳類動物的衰老可能與錳一過氧化物酶減少引起抗氧化作用降低有關,因而長壽可能與高錳存在某些關係。中國廣西巴馬縣長壽公社的長壽老人,發錳含量明顯高於其它地區。

五、錳與癌症的關係已引起人們的關註:在流行病學的調查中可見,癌症患者發錳含量顯著低於正常人。在動物誘癌實驗中也看到,隨著癌瘤的發生與發展,肝、肺中錳含量降低,但腫瘤部位猛含量升高。但總的來看,尚需進行更多的研究。

人體對錳的需要量

雖然大海底下錳含量非常豐富,錳在人體中作用也不小,但人體對錳的需要量還是很微少的,普通人的膳食中,錳的需要量為每天4~9毫克,其中約一半經腸道吸收。

中國營養學會制定了錳的「安全和適宜的攝入量」參考指標,6個月以內嬰兒每人每天0.5~0.7毫克,1歲以內0.7~1.0毫克,1歲以上1.0~1.5毫克,4歲以上1.5~2.0毫克,7歲以上2.0~2.5毫克,11歲以上至青年及成年每人每天均為2.0~3.0毫克。

9 錳 -錳失調的危害

缺乏症
很少發現患有錳缺乏的人,缺乏錳可能會產生運動失調症。

錳缺乏還可能與某些疾病有關。在骨質疏鬆、糖尿病、動脈粥樣硬化、癲癇、創傷癒合不良的患者中存在膳食錳攝入少,血錳、組織錳低的問題。

過量表現

典型癥狀時神經系統錐體外束的損害和與之相應的震顫麻痹綜合症。

在肝功能受損、膽道不通暢或兼有兩者的病人中發現錳中毒,病人腦MRI檢查呈現明顯異常,中毒減輕后此種異常亦隨之改善。

有人曾發現神經系統功能障礙者腦中錳濃度高於正常;有暴力行為的人發現錳高於正常。

10 錳 -食物來源

豐富來源:糙米、米糠、香料、核桃和麥芽等。

良好來源:乾菜豆、花生、土豆、大豆粉、向日葵籽、小麥粉和全穀粒(大麥和高梁等)。

一般來源:啤酒酵母、肝、大多數水果(水果食品)蔬菜(蔬菜食品)與紅茶等。

微量來源:脂肪、油(油食品)、魚、蛋、肉、奶、家禽和糖。 

11 錳 -中毒與防治

中毒臨床表現

起病緩慢,發病工齡一般5-10年,也有工作20年以上無發病者,這可能與個體敏感有關,早期輕度表現有精神差、失眠、頭昏、頭痛、無力、四肢酸痛、記憶力減退等癥狀,有的人易激動、話多、好哭等情緒改變,常有食慾不好、噁心、流涎、上腹不適、性慾減退或陽萎、多汗等,四肢有時麻木、疼痛、兩腿沉重無力。

 武警總醫院營養科主任醫師 呂利 : 錳中毒,對人體的危害是相當大的,它表現在神經系統、中樞神經系統方面,重度的可以出現精神病的癥狀,比如高急熱性,很暴躁,有暴力行為,還可以幻覺,醫學術語管它叫錳狂症,進一步可以出現類似於帕金森綜合症。

防治

急性錳中毒(manganese poisoning)可因口服高錳酸鉀或吸入高濃度氧化錳煙霧引起急性腐蝕性胃腸炎或刺激性支氣管炎、肺炎。急性口服高錳酸鉀中毒應立即用溫水洗胃,口服牛奶和氫氧化鋁凝膠。錳煙霧引起的「金屬煙熱」可對症處理。

慢性錳中毒的驅錳治療可用依地酸鈣鈉、促排靈或二巰丁二鈉。用對氨基水楊酸鈉(PAS)可治療錳中毒,可使尿錳排出量為治療前1.5~16.4倍。口服劑量每次2~3g,每日3~4次,3~4周為一療程。靜脈用藥,PAS6g加入5%葡萄糖溶液500ml,每日1次,連續3天,停葯4天為一療程;4~5療程后癥狀有好轉。出現震顫麻痹綜合征可用左旋多巴和安坦等藥物。

12 錳 -相關事件

2011年10月,國內知名廚具品牌「蘇泊爾」被工商部門查出不鏽鋼鍋等81個型號產品存在錳含量超標,鎳、鉻含量不達標等問題,引發公眾擔憂。業內專家在接受中新網財經頻道採訪時直言,蘇泊爾質量問題並非個例,目前市售的大部分不鏽鋼廚具都不合格

2012年2月16日,央視《焦點訪談》播出《打破鋼鍋問到底》,再次曝光蘇泊爾鋼鍋錳超標近4倍,可致帕金森病

 《焦點訪談》解說摘錄

從檢測報告來看,一些不合格的蘇泊爾產品錳含量比國家標準高出近4倍,據專家介紹,錳在鋼材中的作用,可提高鋼的強度和塑性,提高鋼的加工硬化能力和耐磨性,但是如果錳超過了國家規定的標準,反而會降低不鏽鋼的耐腐蝕性。 根據不鏽鋼中需添加的主要合金元素,以其中的鎳和錳為例來對比,其價格相差懸殊。鎳的價格現在一噸是十三萬,錳是一萬三一噸,那是十三萬一噸,就可以看出,這個肯定是成本比較低的。 

2012年8月8日,國外媒體報道,美國好奇號探測器的探測重點為,探測火星粘土中富含錳的岩石層,因為這裡可能存在著火星遠古時代已經死亡的古老細菌和真菌。

科學家分析過去發現的岩石群,一些岩石表面發現了一層褐色或黑色包衣。研究表明,其可能源自於大量死於岩石上的微生物。隨著時間的推移,微生物體內錳元素與一些細小的粘土礦物相結合併附著於岩石表面,最終形成了幾微米厚的富錳層。

地球上一切生命的生物學功能都與錳元素緊密相關。研究員調查的岩石樣品中,形成富錳層的微生物可能是從早期大氣中、水蒸汽以及其他形式的降水中吸收錳元素,而這些條件在火星上也完全具備。如果「好奇號」發現了富含錳的岩石漆,意味著在火星曾經可能有細菌或真菌生存。

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