منگنز چیست ؟
منگنز با نماد شیمیایی Mn در دوره چهارم و گروه فلزات واسطه جدول تناوبی قرار گرفته است. عدد اتمی این عنصر 25 بوده و معمولا در مجاورت آهن است زیرا به صورت آزاد در طبیعت یافت نمی‌شود. از مهمترین کاربرد های منگنز میتوان به تولیدآلیاژهای فلزی بخصوص فولاد ضدزنگ اشاره نمود.
حالت فیزیکی این فلز در دمای کمتر از 1,246 درجه سانتی‌گراد است و منگنز به صورت جامد و در دمای بالاتر به صورت مایع و سپس گاز وجود دارد. منگنز به طور طبیعی رنگ بژ تیره تا خاکستری است، اما در بعضی ترکیبات مانند منگانس دي‌اكسيدي رنگ سياه دارد.
منگنز فلزی سخت، خشک، قابل خورد شدن و قابل پذیرش الکتروپلاتین است. منگنز در حالت خالص مغناطیسی نیست، اما در برخی ترکیبات مانند منگانس فريت خواص مغناطیسی دارد. منگنز با بسياري از عناصر شيميایي و تركيبات آلي و غيرآلي واکنش مي‌دهد. به علاوه، منگنز قابل اکسید شدن است.
کاربرد منگنز
منگنز در صنعت فولادسازی، تولید باتریهای قابل شارژ، تولید آلومینیوم، رنگ‌های رزین و سفیدکردن پودر استفاده میشود. همچنین در بعضی از ترکیبات داروئی نقش دارد. فلز منگنز به علت داشتن خصوصیات فیزیکی و شیمیایی خاص و دلایل اقتصادی، به عنوان یکی از فلزات راهبردی در صنایع فولاد، ذوب آهن، تولید فروآلیاژ، باتری سازی و … مورد استفاده قرار می‌گیرد و در سطح جهان حدود ۹۰ درصد این فلز در صنایع متالورژیکی مانند تولید فولاد و آلیاژهای غیر آهنی مصرف می شود. همچنین منگنز در خوراک دام و افزودنی های کودهای گیاهی در کشاورزی، در باتریهای خشک و شیمیایی، پرمنگنات، صنایع کبریت سازی، سرامیک، شیشه و آجر، الکترود جوشکاری، فروسیلیکومنگنز، تولید فریت‌ها، تصفیه آب، هیدرومتالوژی، افزودنی های سوخت و … کاربرد دارد. از این ماده می توان برای کلرزدایی شیشه هایی که با مقادیر کمی آهن، سبز رنگ شده اند نیز استفاده نمود. استفاده دیگر دی اکسید منگنز برای تولید اکسیژن، کلر و رنگ های سیاه جامد می باشد. همچنین ترکیبات منگنز برای ارغوانی کردن شیشه ها و عامل رنگ ارغوانی واقعی کاربرد دارد.
نقش منگنز در زندگی انسان
منگنز یک ماده معدنی ضروری برای بدن است اما اگر در مصرف آن زیاده‌روی شود میتواند سمی باشد و در سبزیجات برگ‌دار مانند کلم و اسفناج و همچنین در آناناس، خشکبار و چای منگنز وجود دارد. این فلز در بدن انسان کم و بیش در قسمت استخوان های بزرگ در تشکیل بافت های چربی و کلسترول و همچنین پروتئین تاثیر دارد.میزان منگنز موجود در استخوان بدن ما عددی نزدیک به 20 میلی گرم است.وجود منگنز در عملکرد بهتر مغز هم می تواند موثر باشد. نقش این فلز در متابولیسم بدن موثر است. وجوداین عنصر در بدن میتواند در داشتن استخوان های سالم ،حفاظت از بدن در مقابل رادیکال های آزاد، حفاظت از کبد و همچنین در جلوگیری از پوکی استخوان بسیار تاثیر داشته باشد. کمبود این فلز در بدن انسان به ندرت دیده میشود.
منگز در کجا یافت می شود؟
نام عنصر منگنز از منطقه مگنزیا در یونان گرفته شده و بسیاری از کانی‌های آن از آنجا استخراج شده‌اند. در سال ۱۷۷۴ یوهان گوتلیب برای نخستین بار منگنز را به صورت ناخالص جداسازی نمود. یونانی ها منگنز را به دلیل تولید رنگ‌های مختلف، به عنوان رنگدانه در صنعت استفاده میکردند. یکی از کاربردهای منگنز دی‌اکسید در باتریهای قلیایی به عنوان کاتد است. همچنین درر فرایندهای زیستی، یون منگنز نقش کوفاکتور را برای بسیاری از آنزیم‌ها ایفا می‌کند. آنزیم‌های منگنز در سم‌زدایی رادیکال‌های آزاد سوپراکسید در بافت‌هایی که از شکل عنصری اکسیژن استفاده میکنند، اهمیت دارند.
استخراج این مواد از معادن به دو صورت انجام میشود:
- روش زیرزمینی
- روش روباز
صادرات فلز منگنز
تقاضاي جهانی براي منگنز مستقیما به نیاز براي فولاد بستگی دارد. امروزه انواع مختلفی از فولادها تولید میشود که هر کدام به مقدار معینی از منگنز نیاز دارند. منابع تامین منگنز در فرآیند تولید فولاد متنوع بوده و شامل منگنـز در آهـن خام و سنگ منگنز نیز میشود. با این حال این دو منبع فقط سهم کوچکی از منگنز مورد نیاز را تامین میکنند و بیشتر منگنز مورد نیاز به شکل فرو آلیاژهاي منگنز دار در مرحله ذوب و شکل گیري فولاد به آن افزوده میشود . مقداري از منگنز ورودي به فرآیند تولید فولاد به دلیل اکسیداسیون تلف میشود
منگنـز از نظـر عیار بصورت زیر تقسیم بندي میشود :
- کانسـنگ منگنـز بـا منگنـز بـالاتر از 35 درصـد
- کانسنگ منگنز آهنـدار بـا منگنـز 20 تـا 35 درصـد
- 20% کانسنگ منگنز آهنی با منگنز بـین 10 تا درصد
- کانسنگ آهن منگنزدار بـا منگنـز بـین 5 تـا 10 درصد
قیمت فلز منگنز
قیمت این فلز نسبت به سایر فلزات قیمت پایین تر و مناسب تری دارد. از آنجا که فلز منگنز در تولید بسیاری از مواد و آلیاژها نقش دارد، قیمت این مواد بسته به نوع کاربردشان هم میتوان متفاوت باشد. تعیین قیمت آن به دو عامل بستگی دارد: ارزش و کیفیت ساختار عامل بحث اقتصادی این ماده در معادن چیزی حدود به 90% سنگ منگنز استخراج میکنند. این فلز می تواند نقش مهمی برای تولید فولاد خام داشته باشد. همچنین ترکیب منگنز با گوگرد هم در صنعت آهن هم استفاده میشود و برای فراوری آهن میتوان گزینه مناسبی باشد.
سخن پایانی
حالت فیزیکی این فلز در دمای کمتر از 1,246 درجه سانتی‌گراد است و منگنز به صورت جامد و در دمای بالاتر به صورت مایع و سپس گاز وجود دارد. منگنز به طور طبیعی رنگ بژ تیره تا خاکستری است، اما در بعضی ترکیبات مانند منگانس دي‌اكسيدي رنگ سياه دارد. قیمت این فلز نسبت به سایر فلزات قیمت پایین تر و مناسب تری دارد. از آنجا که فلز منگنز در تولید بسیاری از مواد و آلیاژها نقش دارد، قیمت این مواد بسته به نوع کاربردشان هم میتوان متفاوت باشد.