3 概述
锰是一种化学元素,它的化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种过渡金属。
锰是灰白色金属,脆硬,潮湿处会生锈。
它由Johann Gahn在1774年于瑞典发现。名称来自拉丁语:magnes,意即具磁性的。但只有经过特殊处理的锰才会具有磁性。
8 别名
锰粉;金属锰
9 外观与性状
银灰色粉末
10 锰的特性
总体特性原子属性物理属性其他性质最稳定的同位素核磁共振特性在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压
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名称, 符号, 序号 | 锰、Mn、25 | ||||
系列 | 过渡金属 | ||||
族, 周期, 元素分区 | 7族, 4, d | ||||
密度、硬度 | 7470 kg/m3、6.0 | ||||
颜色和外表 | 银金属色 | ||||
地壳含量 | 0.13% | ||||
原子量 | 54.938045(5)原子量单位 | ||||
原子半径(计算值) | 140(161)pm | ||||
共价半径 | 139 pm | ||||
范德华半径 | 无数据 | ||||
价电子排布 | [氩]3d54s2 | ||||
电子在每能级的排布 | 2,8,13,2 | ||||
氧化价(氧化物) | 7,6,4,2,3(强酸性) | ||||
晶体结构 | 体心立方晶格 | ||||
物质状态 | 固态(通常不具磁性) | ||||
熔点 | 1517 K(1244 °C) | ||||
沸点 | 2235 K(1962 °C) | ||||
摩尔体积 | 7.35×10-6m3/mol | ||||
汽化热 | 226 kJ/mol | ||||
熔化热 | 12.05 kJ/mol | ||||
蒸气压 | 121 帕(1517K) | ||||
声速 | 5150 m/s(293.15K) | ||||
电负性 | 1.55(鲍林标度) | ||||
比热 | 480 J/(kg·K) | ||||
电导率 | 0.695×106/(米欧姆) | ||||
热导率 | 7.82 W/(m·K) | ||||
第一电离能 | 717.3 kJ/mol | ||||
第二电离能 | 1509 kJ/mol | ||||
第三电离能 | 3248 kJ/mol | ||||
第四电离能 | 4940 kJ/mol | ||||
第五电离能 | 6990 kJ/mol | ||||
第六电离能 | 9220 kJ/mol | ||||
第七电离能 | 11500 kJ/mol | ||||
同位素丰度半衰期衰变模式衰变能量衰变产物 | |||||
55Mn
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14 锰对人体的影响
锰元素是人体必需的微量元素,一般人体内含锰约12-20毫克,人体所有组织都含有锰,尤其是在骨骼、肝脏、肾脏等含量较高。锰参与人体多种酶的代谢,是其激活剂;锰能促进骨的钙化过程,促进铜和某些维生素的利用,促进蛋白质的代谢活动,增加维生素D在体内的蓄积,这些作用对防治骨质疏松均有意义。
人体每日摄入锰需4-5毫克。通过食物来补锰是明智之举。含锰较高的食品有黄豆、紫菜、黑芝麻、黑木耳、香菇、松仁、核桃仁、板栗、莲子、茶叶、蚌肉等。应当说明的是,每日只要保持平衡膳食,从食物中即可获取足够的锰,但胃肠虚弱、消化吸收不良时,尽管食物中含有大量的锰,体内依然会缺乏,此种情况就应从调理消化吸收功能入手了。
如果人体缺锰,就会影响生长发育。孕妇缺锰导致婴儿缺锰,可出现新生儿运动失调;幼儿及青少年缺锰,可损害生长,并可造成骨骼畸形;成年人缺锰,可出现生殖功能紊乱。虽然大海底下锰含量非常丰富,锰在人体中作用也不小,但人体对锰的需要量还是很微少的,普通人的膳食中,锰的需要量为每天4-9毫克,其中约一半经肠道吸收。
锰还参与造血作用。动物实验表明,10-15天的动物胚胎中锰含量很丰富,骨骼和肝脏中含有较多的锰,很可能与它们的造血作用有一定关系。给贫血动物以小剂量锰盐或含锰蛋白,可使血红蛋白、中幼红细胞、成熟红细胞及血液总量增多,锰参与造血过程的机制可能是改善机体对铜的利用,促进对铁的吸收、利用以及红细胞的成熟和释放。
同时,在农药、染料生产、矿石加工、电池电焊条制造和操作等工业生产中,锰是常见的金属毒物。锰对人体周围神经系统有损伤。慢性锰中毒主要表现为神经毒性、生殖毒性,锰也能引起肝脏、肺等脏器的损害.由于锰不能被生物降解,在环境中只能发生各种形态之间的转化,所以锰造成的污染消除很困难,对人体引起的影响和危害成为人们更为关注的问题。
15 健康危害
侵入途径:吸入、食入。
健康危害:主要为慢性中毒,损害中枢神经系统。主要表现为头痛、头晕、记忆减退、嗜睡、心动过速、多汗、两腿沉重、走路速度减慢、口吃、易激动等。重者出现“锰性帕金森氏综合征”,特点为面部呆板,无力,情绪冷淡,语言含糊有清,四肢僵直,肌颤,走路前冲,后退极易跌倒,书写困难等。
16 毒理学资料及环境行为
危险特性:粉体在受热、遇明火或接触氧化剂时会引起燃烧爆炸。与氧化剂混合能形成有爆炸性的混合物。遇水或酸能发生化学反应,放出易燃气体。与氟、氯等能发生剧烈的化学反应。
燃烧(分解)产物:氧化锰。
17 锰中毒
锰是一种有光泽的银灰色或淡红色金属,坚硬易碎。它是人体所需的微量元素,构成机体内某些酶,如精氨酸酶、脯氨酸肽酶、丙酮酸羧化酶的活性集团或辅助因子,还是某些酶的辅因子和激活剂。具有重要的生理功能。[1]
17.1 中毒因素
急性锰中毒主要由吸人大量氧化锰烟雾或误服高锰酸钾引起。锰主要通过蒸气、烟尘的形式通过呼吸道进入人体,消化道吸收缓慢而不完全,吸收率<5%。皮肤吸收很少。血液中的锰以三价锰状态储存于肝、胰、肾、脑中,主要通过粪便排出,占93%,尿中排出只占6%,汗液排出约2%。[1]
17.2 毒理作用
锰为细胞原浆毒,对神经系统有强烈毒性,它可抑制细胞的多种酶而导致细胞代谢障碍,细胞损害,使神经细胞突触传递过程受破坏,神经兴奋递质儿茶酚胺和5-羟色胺含量减少,造成神经系统病变。锰对肝、肾、肺亦有较强毒害,对黏膜、皮肤有腐蚀性。[1]
17.3 临床表现
吸入氧化锰烟雾,可引起金属烟雾热:表现为接触金属烟尘后数小时内出现头痛、发热、恶心、寒战、口内有金属味、刺激性干咳、气急,体温38℃~39℃,持续数小时后出汗,热退后上述症状明显缓解或恢复,重者有喉头水肿、中毒性肺炎。
口服高锰酸钾浓度> 1%即可引起消化道黏膜烧伤。口、咽呈褐色或紫褐色、流涎、灼痛、恶心、呕吐、腹痛。浓度更高时,胃肠有腐蚀性损害:口腔、咽喉肿胀、糜烂、蜂窝组织炎,严重者可引起窒息、胃穿孔、血便、休克甚至死亡。吸收后神经系统中毒表现:精神异常、感觉障碍、烦躁、震颤麻痹、血压下降、呼吸困难、昏迷甚至呼吸衰竭。
皮肤吸收后5min至1h后可出现胸闷、呼吸困难、头痛、恶心、感觉异常及腹部不适,大部分症状于几小时后消失。
17.4 实验室检查
1.粪锰
受食物中含锰量影响极大,判定结果必须排除食物的影响,不能作为诊断的唯一指标。对于没有锰接触史的健康人粪锰的正常值上限为12mg/100g。
2.尿锰
尿锰可以反映近期机体吸收锰的情况,其正常值上限为0.18~0.55mol/L,但与临床中毒症状无平行关系。
3.血锰
据报道,正常人、锰接触者和锰中毒者血锰差别不大。正常值上限为0~16.38μmol/L。
17.5 诊断
有锰尘接触史或高锰酸钾口服史,有锰中毒的临床表现诊断并不困难。
17.6 治疗
2.口服中毒者应立即用清水(或清水中加30%双氧水100ml)反复洗胃,灌服大量稀释的维生素C溶液(为特效拮抗剂),口服牛奶、蛋清、豆浆、米汤、面糊、氢氧化铝等胃黏膜保护剂。积极止血和抗休克治疗。
4.金属烟尘热:可多饮水,应用解热镇痛药物,重者可给予5%葡萄糖盐水500ml或加入10%氯化钾10ml静脉点滴。热退后症状缓解。
5.震颤麻痹者给予左旋多巴,0.25g,3/d;安坦1~2mg,2/d;5-羟色胺1g,2/d。同时给予ATP、辅酶A等药物。
20 环境标准:
中国(TJ36-79) | 车间空气中有害物质的最高容许浓度 | 0.2mg/m3(换算成MnO2) |
中国(TJ36-79) | 居住区大气中有害物质的最高容许浓度 | 0.01mg/m3(日均值)(换算成MnO2) |
中国(GB5749-85) | 生活饮用水水质标准 | 0.1mg/L |
中国(GHZB1-1999) | 地表水环境质量标准(mg/L) | I类0.1以下;II类0.1;III类0.1;IV类0.5;V类1.0 |
中国(GB/T14848-93) | 地下水质量标准(mg/L) | I类0.05;II类0.05;III类0.1;IV类1.0;V类1.0以上 |
中国(GB8978-1996) | 污水综合排放标准(mg/L) | 一级2.0;二级2.0;三级5.0 |