מנגן גופרתי (MNSO4): מבנה, תכונות, השגה, שימושים - כִּימִיָה - 2025

סולפט מנגן (II) הוא מוצק אורגניים נוצרו על ידי אלמנטים מנגן (Mn), גופרית (S) וחמצן (O). הנוסחה הכימית שלה היא MnSO ₄ . צורתו נטולת המים (ללא מים במבנה) היא מוצקה לבנה. עם זאת, יש לו כמה צורות hydrated וכולם מוצקים ורדרדים.

מנגן גופרתי בכמויות קטנות מאוד (דקות) משמש כחומר מיקרו לבעלי חיים וגם לבני אדם, כיוון שהוא נדרש לתפקוד תקין של הגוף.

מנגן סולפט נטול מים MnSO ₄ . YOSF0113 בויקיפדיה האנגלית / רשות הרבים. מקור: Wikimedia Commons.

זה מתווסף גם עם דשנים מסוימים בקרקעות חסרות מנגן (Mn) לגידולים חקלאיים הזקוקים לכך, כמו צמחי ענבים.

בשל הצבע הוורוד של זני ההידר שלה, הוא משמש בפיגמנטים המשמשים לצביעת קרמיקה, בדי צבע וחומרים אחרים. זה משמש גם להשגת תרכובות מנגן אחרות.

יש לטפל ב MnSO ₄ בזהירות. שאיפה עלולה לגרום לבעיות נשימה ולגרום להפרעות קשות במערכת העצבים, כולל תסמינים הדומים למחלת פרקינסון.

עודף שלה יכול לגרום גם נזק לבעלי חיים וצמחים יבשתיים ומימיים.

מִבְנֶה

מנגן סולפט נטול מים (ללא מים במבנה הגבישי שלו) נוצר על ידי יון מנגן במצב חמצון +2, כלומר Mn ²⁺ ואנון סולפט SO ₄ ^2- .

מבנה כימי של מנגן סולפט MnSO ₄ . מחבר: מרילו סטאה.

מִנוּחַ

• מנגן (II) סולפט
• מונוסולפט מנגני
• מנגן סולפט מים נטול מים ₄
• מנגן סולפט מונוהידראט MnSO _{4 •} H ₂ O
• מנגן סולפט טטרהידראט MnSO _{4 •} 4H ₂ O
• מנגן סולפט פנטהידראט MnSO _{4 •} 5H ₂ O
• מפטן סולפט הפטרהידראט MnSO _{4 •} 7H ₂ O

נכסים

מצב פיזי

MnSO ₄ נטול מים (ללא מים במבנה) הוא מוצק גבישי לבן. עם זאת, הזנים המיובשים הם ורודים מוצקים או אדומים בהירים.

מנגן סולפט טטרהידראט MnSO ₄ .4H ₂ O הוא מוצק ורוד. Benjah-bmm27 / רשות הרבים. מקור: Wikimedia Commons.

משקל מולקולרי

MnSO ₄ = 151 גרם / מול

MnSO _{4 •} H ₂ O = 169.02 גרם / מול

נקודת המסה

מים ללא מים ₄ = 700 מעלות צלזיוס

מונוהידראט MnSO _{4 •} H ₂ O = 400-450 מעלות צלזיוס

טטרהידראט MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 30 מעלות צלזיוס

נקודת רתיחה

מים נטולי מים ₄ = מתפרק ב 850 מעלות צלזיוס.

טטרהידראט MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 850 מעלות צלזיוס

צְפִיפוּת

MnSO ₄ = 3.25 גרם / ס"מ ³

MnSO _{4 •} H ₂ O = 2.95 גרם / ס"מ ³

מְסִיסוּת

מסיסים מאוד במים: 52 גרם / 100 מ"ל מים בחום של 5 מעלות צלזיוס. מסיסים באלכוהול. בלתי מסיס באתר. מסיס מעט במתנול.

pH

תמיסת MnSO _{4 •} H ₂ O בעלת pH של 3.7.

תכונות כימיות

כשהוא מומס במים, MnSO4 נפרד ליונים Mn ²⁺ ו- SO ₄ ^{2- שלו} .

יון המנגן (ii) Mn ²⁺ בתמיסה חומצית או ניטרלית נקשר ל -6 מולקולות מים H ₂ O ויוצרים את היון Hexaacuomanganese ²⁺ , שהוא בצבע ורוד.

היון ^2- Hexaacuomanganese עמיד למדי בפני חמצון. במדיום בסיסי (pH בסיסי) הופך היון האמור למנגן הידרוקסיד (ii) Mn (OH) ₂ , שמתחמצן בקלות ויוצר תרכובות של מנגן (III) ומנגן (IV).

תמיסות חומצה MnSO ₄ ורודות כתוצאה מנוכחות היון הקסאואקואומנגנזי ²⁺ . מחבר: סטיב קרוס. מקור: Pixabay סולפט מנגן יש כמה צורות מיובשות, כלומר עם מים H ₂ O במבנה הגבישי שלה.

אלה הם המונואידראט MnSO _{4 •} H ₂ O, MnSO טטרהידראט _{4 •} 4H ₂ O, MnSO פנטהידראט _{4 •} 5H ₂ O ו- MnSO הפטרהידראט _{4 •} 7H ₂ O. צורות הידרטיות אלה המכילות את היקס אקווומנגנזו יון ²⁺ בגבישים ועל ידי זה הסיבה שהם מוצקים ורודים.

MnSO _{4 •} H ₂ O מונוהידראט מפולח מעט, מה שאומר שהוא מאבד מעט ממי ההידרציה שלו באטיות כאשר הוא חשוף לסביבה.

להשיג

ניתן להשיג MnSO _{4 על} ידי טיפול במנגן (II) תחמוצת MnO, הידרוקסיד מנגן Mn (OH) ₂ או מנגן (II) פחמתי MnCO ₃ עם חומצה גופרתית H ₂ SO ₄ .

MnCO ₃ + H ₂ SO ₄ → MnSO ₄ + H ₂ O + CO ₂

יישומים

כתוסף תזונה

מנגן גופרתי בכמויות דקות משרת פונקציות מסוימות של גוף האדם ובעלי החיים.

לכן זה חשוב כתרכובת שימושית בתזונה ומסופק כתוסף תזונה. משתמשים בו בעקבות (כמויות קטנות במיוחד).

כמויות גבוהות יכולות להיות רעילות ומזיקות מאוד.

ברפואה וטרינרית

MnSO ₄ מנוהל לעופות (תרנגולות, תרנגולי הודו, ברווזים ופיזונים) כדי למנוע מחסור או חוסר של היסוד המנגן בבעלי חיים כאלה.

המחסור במנגן בא לידי ביטוי בהם, למשל, כמו המחלה המכונה פרוזיס, שהיא עיוות עצמות רגליהם של ציפורים צעירות.

ברווזונים עשויים לדרוש עקבות של MnSO ₄ בתזונה שלהם כדי למנוע פרוזיס. מחברים: ש. הרמן ופ. ריכטר. מקור: Pixabay.

הוא מוחל על הזנת הציפורים הללו בכמויות קטנות מאוד או עקבות.

בחקלאות

מנגן סולפט משמש כמכיל תזונה בחומרים דשנים לגפנים (צמחי ענבים) ומטעי טבק בקרקעות חסרות מנגן.

עם זאת, כמה מחקרים מצביעים על כך שעודף מנגן סולפט יכול לעכב או להקטין את היווצרותם של אנזימים מסוימים החשובים לצמיחת הצמחים וקלעיהם.

במקרים מסוימים MnSO ₄ מוחל על האדמה בה נמצאים צמחי הענבים. מחבר: שוואזה. מקור: Pixabay.

לדוגמה, נמצא שהוא רעיל לגידולים מסוימים כמו כותנה.

ל- MnSO ₄ יש שימוש גם בקוטלי פטריות ויחד עם תרכובות אורגניות מסוימות הוא מהווה חלק מחומרי הדברה מסוימים.

ביישומים שונים

Hydrated MnSO ₄ משמש לצבעו להכנת פיגמנטים אורגניים המשמשים בלכות קרמיקה אדומה, בצבעי הדפסת בדים וחומרים אחרים.

מנגן סולפט משמש בייצור זכוכית וגם סבונים מיוצרים ממנו.

אריחי קרמיקה מסוימים עשויים להכיל פיגמנטים של מנגן סולפט. מחבר: DWilliams. מקור: Pixabay.

MnSO ₄ הוא חומר המוצא להשגת מנגן המתכת (Mn) באופן אלקטרוליטי, כלומר על ידי יישום חשמל לפתרונות מימיים.

זה גם מאפשר להשיג MnO ₂ דו תחמוצת המנגן והמנגן פחמתי MnCO ₃ .

MnSO ₄ משמש גם לניתוח כימי ולניסוח פתרונות המשמשים בניסויים גנטיים עם מיקרואורגניזמים.

סיכונים

מנגן סולפט מכיל יון מנגן (II) (Mn ²⁺ ), שיכול להיות גם לא מזיק ורעיל, תלוי בכמויות אליהם נחשף האדם, החיה או הצמח.

מנגן חיוני לתפקוד תקין של גוף בני אדם, בעלי חיים וכמה צמחים. אך למרבה הצער המנגן הוא גם נוירוטוקסי, כלומר הוא משפיע על מערכת העצבים ועל חלק מתפקודי הצמח.

כנראה סכומים בטוחים

MnSO ₄ הניתן עם מזון בצורת עקבות (כמויות קטנות או דקות במיוחד) נחשב בדרך כלל לבטוח על ידי מינהל המזון והתרופות, או ה- FDA.

כמויות מסוכנות

חשיפה ממושכת או חוזרת ונשנית לתרכובת זו בכמויות ניכרות עלולה לגרום נזק לבני אדם ובעלי חיים.

זה גורם לגירוי בעיניים ובריריות דרכי הנשימה, אנורקסיה, כאב ראש, אובדן שיווי משקל, דלקת ריאות וזיהומי נשימה.

שאיפה כרונית גורמת נזק למערכת העצבים, ויוצרת מנגניזם, רעידות ידיים ותסמינים אופייניים למחלת פרקינסון.

מנגן גופרתי משפיע על מערכת העצבים. מחבר: סבין זיירר. מקור: Pixabay.

לכן יש להימנע מפיזור אבק MnSO ₄ , ללבוש ציוד נשימה וכפפות מגן.

זה רעיל לחיים מימיים והוא מייצר השפעות ארוכות טווח. יש לאחסן אותו במקומות בהם אין גישה למערכת הניקוז או הביוב. חשוב מאוד לא לאפשר להיפטר ממנו בסביבה.

הפניות

1. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). מנגן גופרתי. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. אנציקלופדיה של כימיה תעשייתית של אולמן. (1990). מהדורה חמישית. נפח A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. הספרייה הלאומית לרפואה בארה"ב. (2019). מנגן סולפט מונוהידראט. התאושש מ- pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. כותנה, פ. אלברט ווילקינסון, ג'פרי. (1980). כימיה אורגנית מתקדמת. גרסה רביעית. ג'ון וויילי ובניו.
5. Dunham, MJ (2010). מדריך לגנטיקה של שמרים: גנומיקה פונקציונלית, פרוטאומיקה וניתוח מערכות אחרות. ניסוח בינוני. בשיטות באנזימולוגיה. התאושש מ- sciencedirect.com.
6. Saric, M. and Lucchini, R. (2007). מַנגָן. שימושים. בספר יד על טוקסיקולוגיה של מתכות (המהדורה השלישית). התאושש מ- sciencedirect.com.
7. Vallero, D. (2014). השפעות נוירולוגיות של מזהמי אוויר. מַנגָן. ביסודות זיהום אוויר (המהדורה החמישית). התאושש מ- sciencedirect.com.
8. Chée, R. (1986). תרבות חוץ-גופית של ויטיס: ההשפעות של מנגן סולפט ספקטרום בהיר ויודיד אשלגן על המורפוגנזה. תא צמחים, טיס וכת איברים 7: 121-134 (1986). התאושש מ- link.springer.com.