மாங்கனீசு அறிமுகம்
மாங்கனீசு (Mn), அணு எண் 25 உடன், கடினமான, உடையக்கூடிய, வெள்ளி-சாம்பல் நிற இடைநிலை உலோகம் ஆகும். இது புவியின் மேலோட்டில் பன்னிரண்டாவது மிக அதிக அளவில் காணப்படும் தனிமம் ஆகும், மேலும் இயற்கையில் தனித்த தனிமமாக அரிதாகவே காணப்படுகிறது, பொதுவாக இரும்பு, ஆக்ஸிஜன் அல்லது சிலிக்கான் உடன் இணைந்து தாதுக்களில் காணப்படுகிறது. ஒடிசா, கர்நாடகா மற்றும் மத்தியப் பிரதேசம் போன்ற மாநிலங்களில் முக்கிய படிமங்கள் காணப்படுவதால், மாங்கனீசு தாதுவின் குறிப்பிடத்தக்க உற்பத்தியாளராக இந்தியா உள்ளது, இது முதன்மையாக எஃகுத் தொழிலில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
மாங்கனீசின் ரசாயன வினைத்திறன்
மாங்கனீசு பல ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளில் சேர்மங்களை உருவாக்கும் திறனால் மாறுபட்ட ரசாயன வினைத்திறனைக் காட்டுகிறது, பொதுவாக +2, +3, +4, +6, மற்றும் +7. இது மிதமான வினைத்திறன் கொண்டது.
நீருடன் வினை
மாங்கனீசு குளிர்ந்த நீருடன் மெதுவாக வினைபுரிந்து, மாங்கனீசு(II) ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை வெளியிடுகிறது. சூடான நீர் அல்லது நீராவிடன் வினைபுரிவது மேலும் தீவிரமடைந்து, மாங்கனீசு(II,III) ஆக்சைடு (Mn3O4) அல்லது மாங்கனீசு(II) ஹைட்ராக்சைடு மற்றும் ஹைட்ரஜன் வாயுவை உருவாக்குகிறது. உலோகத்தின் மேற்பரப்பில் ஒரு பாதுகாப்பு ஆக்சைடு படலம் அடிக்கடி உருவாகிறது, இது மேலும் வினையை மெதுவாக்கும்.
நீருடன் பொதுவான வினையை இவ்வாறு குறிப்பிடலாம்: Mn(s) + 2H2O(l) → Mn(OH)2(aq) + H2(g) (குளிர்ந்த நீருடன்) 3Mn(s) + 4H2O(g) → Mn3O4(s) + 4H2(g) (நீராவிடன்)
காற்றுடன் வினை
ஈரப்பதமான காற்றில் மாங்கனீசு உலோகம் மெதுவாக நிறமாற்றம் அடைகிறது, ஏனெனில் ஒரு மேற்பரப்பு ஆக்சைடு படலம் உருவாகிறது. காற்று அல்லது ஆக்ஸிஜனில் சூடுபடுத்தும்போது, வெப்பநிலை மற்றும் ஆக்ஸிஜன் கிடைப்பதைப் பொறுத்து, இது பல்வேறு மாங்கனீசு ஆக்சைடுகளை உருவாக்க எளிதாக வினைபுரிகிறது. உதாரணமாக, அதிக வெப்பநிலையில், இது மாங்கனீசு(II,III) ஆக்சைடை (Mn3O4) உருவாக்குகிறது.
ஆக்ஸிஜனுடன் பொதுவான வினையை இவ்வாறு குறிப்பிடலாம்: 3Mn(s) + 2O2(g) → Mn3O4(s) (அதிக வெப்பநிலையில்)
பாதுகாப்பு மற்றும் பண்புகள்
நச்சுத்தன்மை
தனிம மாங்கனீசு உலோகம் பொதுவாக தீவிரமாக நச்சுத்தன்மை கொண்டதாக கருதப்படுவதில்லை. இருப்பினும், மாங்கனீசு தூசுகள் அல்லது புகைகளுக்கு, குறிப்பாக அதன் சேர்மங்களுக்கு நாள்பட்ட அதிகப்படியான வெளிப்பாடு, மாங்கனீசிசம் எனப்படும் ஒரு தீவிர நரம்பியல் கோளாறை ஏற்படுத்தும். இந்த நிலை மத்திய நரம்பு மண்டலத்தை பாதிக்கிறது, பார்கின்சன் நோயின் அறிகுறிகளை ஒத்த அறிகுறிகளை ஏற்படுத்துகிறது. மாங்கனீசு சுரங்கங்கள் அல்லது மாங்கனீசு பதப்படுத்தப்படும் தொழில்களில் பணிபுரியும் தொழிலாளர்களுக்கு இது ஒரு கவலையாகும். மாறாக, மாங்கனீசு மிகக் குறைந்த அளவில் மனித ஆரோக்கியத்திற்கு ஒரு அத்தியாவசிய நுண்ணூட்டச்சத்து ஆகும், இது நொதி செயல்பாடு மற்றும் எலும்பு வளர்ச்சியில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.
கதிர்வீச்சுத்தன்மை
இயற்கையாகக் காணப்படும் மாங்கனீசு கதிர்வீச்சுத்தன்மை அற்றது. இது கிட்டத்தட்ட முழுமையாக ஒரு நிலையான ஐசோடோப்பான, மாங்கனீசு-55 (Mn-55) ஐக் கொண்டுள்ளது. மாங்கனீசின் பல செயற்கை கதிர்வீச்சு ஐசோடோப்புகள் ஆராய்ச்சி மற்றும் மருத்துவ பயன்பாடுகளுக்காக உற்பத்தி செய்யப்பட்டுள்ளன (எ.கா., Mn-54, ஒரு தடயங்காட்டியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது), ஆனால் இவை இயற்கையாகக் காணப்படுவதில்லை மற்றும் குறிப்பிட்ட அரை ஆயுட்காலங்களைக் கொண்டுள்ளன.
எரியக்கூடிய தன்மை
மொத்த வடிவத்தில் உள்ள மாங்கனீசு உலோகம் சாதாரண நிலைமைகளின் கீழ் எரியக்கூடியதாக கருதப்படுவதில்லை. இது எளிதில் தீப்பற்றாது. இருப்பினும், பல பொடி செய்யப்பட்ட உலோகங்களைப் போலவே, நுண்ணியமாகப் பிரிக்கப்பட்ட மாங்கனீசு தூள், வெப்பம் அல்லது ஒரு தீப்பற்றும் மூலத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது பைரோஃபோரிக் (காற்றில் தானாகவே தீப்பற்றக்கூடியது) அல்லது எரியக்கூடியதாக இருக்கலாம். இந்த பண்பு தொழில்துறை அமைப்புகளில் பொடி வடிவ மாங்கனீசைக் கவனமாகக் கையாள வேண்டும்.
மாங்கனீசு சம்பந்தப்பட்ட குறிப்பிடத்தக்க ரசாயன வினை
மாங்கனீசு சம்பந்தப்பட்ட மிகவும் பிரபலமான மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ரசாயன வினைகளில் ஒன்று பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டின் (KMnO4) வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றச் செயலாகும், இதில் மாங்கனீசு அதன் மிக உயர்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலையில் (+7) உள்ளது. பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் ஒரு சக்திவாய்ந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற காரணி ஆகும், ஏனெனில் Mn(VII) எளிதில் குறைந்த ஆக்ஸிஜனேற்ற நிலைகளுக்கு, குறிப்பாக அமில நிலைமைகளில் Mn(II) ஆக குறைக்கப்படுகிறது.
அமில ஊடகத்தில் இரும்பு(II) அயனிகளை பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் உடன் டைட்ரேட் செய்வது ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டு: 2MnO4-(aq) + 5Fe2+(aq) + 16H+(aq) → 2Mn2+(aq) + 5Fe3+(aq) + 8H2O(l)
இந்த வினையில், ஊதா நிற பெர்மாங்கனேட் அயனி (MnO4-) கிட்டத்தட்ட நிறமற்ற மாங்கனீசு(II) அயனியாக (Mn2+) குறைக்கப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் இரும்பு(II) அயனிகள் இரும்பு(III) அயனிகளாக ஆக்ஸிஜனேற்றப்படுகின்றன. இந்த தெளிவான வண்ண மாற்றம் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட்டை அளவு பகுப்பாய்வில் ஒரு பயனுள்ள வினைப்பொருளாக ஆக்குகிறது. குடிநீரில் இருந்து இரும்பு மற்றும் ஹைட்ரஜன் சல்பைடை நீக்குவதற்கும், மீன்வளர்ப்பில் கிருமிநாசினியாகவும் உட்பட பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக இந்தியாவில் பொட்டாசியம் பெர்மாங்கனேட் பயன்படுத்தப்படுகிறது.