AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 5. februārī
Viktorija Vitkovska

mangāns

(latīņu manganum, angļu manganese, vācu Mangan, franču manganèse, krievu марганец)
ķīmisko elementu periodiskās tabulas elements ar atomskaitli 25

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula
Mangāns.

Mangāns.

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
  • Multivide 2
  • Saistītie šķirkļi
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Īsa vēsture
  • 3.
    Atrašanās dabā
  • 4.
    Izotopi
  • 5.
    Fizikālās īpašības
  • 6.
    Ķīmiskās īpašības
  • 7.
    Izmantošana
Kopsavilkums

Mangāns ķīmisko elementu periodiskajā tabulā tiek apzīmēts ar simbolu Mn un atrodas 4. perioda 7. grupā (pārejas metāli). Mangāna relatīvā atommasa ir 54,938, un tā atoms sastāv no 25 protoniem un 25 elektroniem (elektronu konfigurācija [Ar]3d54s2). Mangāns ir ciets, spīdīgs, bet trausls metāls sudrabaini baltā krāsā. Mangāns ir mikroelements, kas organismā atrodas nelielos daudzumos. Tas galvenokārt atrodams kaulos, nierēs, aknās un aizkuņģa dziedzerī. Mangāns palīdz organismam veidot kaulus, saistaudus un dzimumhormonus. Tas arī piedalās cukura līmeņa regulēšanā asinīs, tauku un ogļhidrātu metabolismā un kalcija uzsūkšanās procesā. Mangāns ir nepieciešams normālai smadzeņu un nervu darbībai. 

Īsa vēsture

Mangānu melnās rūdas piroluzīta formā (mangāna dioksīds, MnO2) aizvēsturē izmantoja zīmējumos uz alu sienām mūsdienu Rietumeiropas teritorijā. Vēlākajos laikmetos stikla ražotāji to izmantoja, lai noņemtu dabīgā stikla gaiši zaļgano nokrāsu. Viena no galvenajām mangāna rūdām ir piroluzīts. Seno laiku māksliniekiem tas bija pazīstams, un viņi izmantoja minerālu, lai stiklam piešķirtu skaistu purpursarkanu nokrāsu. Līdz 18. gs. vidum ķīmiķi nojauta, ka piroluzīts varētu saturēt jaunu elementu. Daži zinātnieki atzīst vācu ķīmiķi Ignāciju Gotfrīdu Kaimu (Ignatius Gottfried Kaim) par elementa atklājēju. I. G. Kaimam 1770. gadā izdevās izolēt metālu, tomēr ziņas par atklājumu nesasniedza plašāku zinātnes sabiedrību. Šajā periodā daži no slavenākajiem ķīmiķiem Eiropā mēģināja pētīt piroluzītu, taču mangānu no tā nevienam neizdevās izdalīt. Pirmais to izdarīja zviedru ķīmiķis un mineralogs Johans Gotlībs Gāns (Johann Gottlieb Gahn) 1774. gadā. J. G. Gāns izstrādāja metodi jaunā elementa izdalīšanai no piroluzīta. Viņš karsēja piroluzītu ar kokogli, kas reducēja mangāna dioksīdu līdz tīram mangānam. Mangāna nosaukuma izcelsme ir saistīta ar pārpratumu. Agrīnie ķīmiķi jauno elementu saistīja ar minerālu, ko sauc par magnēziju. Šis minerāls ieguva savu nosaukumu, jo tas ir magnētisks. Magnēzijā mangāna nav, bet nosaukums palika.

Atrašanās dabā

Mangāns dabā nav sastopams brīvā formā, bet tikai savienojumos. Visizplatītākās mangāna rūdas ir piroluzīts, manganīts, psilomelāns un rodohrozīts. Mangāns ir arī dzelzs rūdu sastāvā. Lielākie mangāna rūdas ražotāji pasaulē ir Ķīna, Dienvidāfrika, Ukraina, Brazīlija, Austrālija, Gabona un Kazahstāna. Mangāns arī plaši izplatīts okeāna dziļumā mezgliņu (angļu nodules) veidā. Lielas okeāna dibena platības ir klātas ar mangāna mezgliņiem, ko sauc arī par polimetāla mezgliņiem. Šie mezgliņi ir diezgan lieli metālisku rūdu gabali. Tie parasti satur kobaltu, niķeli, varu un dzelzi, kā arī mangānu. Tiek uzskatīts, ka mangāna daudzums mezgliņos ir daudz lielāks nekā Zemes rezervēs. Pašlaik nav zināma ekonomiski pamatota metode šo rūdu iegūšanai. Mangāns ir 12. visbiežāk sastopamais elements Zemes garozā. Tā daudzums ir no 0,085 līdz 0,10 %. Mangāns ir būtisks elements visos zināmajos dzīvajos organismos. Daudzu veidu fermenti satur mangānu. Vidēji cilvēka ķermenī ir aptuveni 12 miligrami mangāna. Cilvēks katru dienu uzņem apmēram četrus miligramus mangāna no tādiem pārtikas produktiem kā rieksti, klijas, pilngraudu graudaugi, tēja un pētersīļi. Mangāna deficīta gadījumā kauli kļūst vājāki un vieglāk lūst. 

Izotopi

Mangānam dabā atrodams tikai viens stabilais izotops – mangāns-55. Ir zināmi arī vairāk nekā 20 radioizotopi, no kuriem stabilākie ir mangāns-53 ar pussabrukšanas periodu 3,7 miljoni gadu, mangāns-56 ar pussabrukšanas periodu 312,3 dienas un mangāns-52 ar pussabrukšanas periodu 5,59 dienas. Pārējo izotopu pussabrukšanas periodi ir īsāki par 3 stundām. Neviens no mangāna radioizotopiem nav nozīmīgs komerciālajā izmantošanā.

Fizikālās īpašības

Mangāns ir ciets, spīdīgs, bet trausls metāls sudrabaini baltā krāsā. Mangānam pastāv četras alotropās formas. Alotropi ir elementa formas ar dažādām fizikālajām un ķīmiskajām īpašībām. Elements pāriet no vienas formas uz otru, paaugstinoties temperatūrai. Visizplatītākā ir no istabas temperatūras līdz aptuveni 700 °C pastāvošā forma. Mangānam ir augsta viršanas temperatūra (2061 ºC) un augsta kušanas temparatūra (1246 ºC). Mangāna blīvums ir 7,3 g/cm3 (dati no “CRC Ķīmijas un fizikas rokasgrāmatas, 86. izdevuma” (CRC Handbook of Chemistry and Physics. 86th Edition) Deivida Lida (David R. Lide) redakcijā). Mangāna atoma kovalentais rādiuss ir 129 pm, savukārt tā elektronegativitātes vērtība ir 1,55.

Ķīmiskais elements – 99,7 % mangāns uz balta fona.

Ķīmiskais elements – 99,7 % mangāns uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com. 

Ķīmiskās īpašības

No daudzajiem mangāna savienojumiem visstabilākie ir ar oksidēšanās pakāpēm +2, +6 un +7. Taču mangānam pastāv arī savienojumi ar oksidēšanās pakāpēm +3, +4 un +5. Mangāns ir vidēji aktīvs metāls. Tas lēnām gaisā reaģē ar skābekli, veidojot mangāna dioksīdu (MnO2). Paaugstinātā temperatūrā tas reaģē straujāk. Tas var pat sadegt, izdalot spilgti baltu gaismu. Mangāns lēni reaģē ar aukstu ūdeni, bet ātrāk – ar karstu ūdeni vai tvaiku. Tas izšķīst lielākajā daļā skābju, izdalot ūdeņraža gāzi. Mangāns arī reaģē ar fluoru un hloru, veidojot mangāna difluorīdu (MnF2) un mangāna dihlorīdu (MnCl2).

Izmantošana

Mangāns ir pārāk trausls metāls, lai to izmantotu tīrā veidā. Mangānu galvenokārt pielieto sakausējumos, piemēram, tēraudā. Tērauds satur apmēram 1 % mangāna, lai palielinātu tā izturību un uzlabotu nodilumizturību. Mangāna pievienošana tēraudam padara galaproduktu cietāku, kā arī izturīgu pret koroziju (rūsēšanu) un mehāniskiem triecieniem. Mangāna tērauds satur apmēram 13 % mangāna. Tas ir ārkārtīgi spēcīgs sakausējums un tiek izmantots dzelzceļa sliedēm, seifiem, šaujamieroču stobriem un ieslodzījuma vietu restēm. Dzērienu skārdenes ir izgatavotas no alumīnija sakausējuma ar 1,5 % mangāna piejaukumu, lai uzlabotu izturību pret koroziju. Mangāna oksīdu (MnO2) izmanto kā katalizatoru, gumijas piedevu un stikla piemaisījumu atkrāsošanai. Mangāna oksīds ir spēcīgs oksidētājs, un to izmanto kvantitatīvā analīzē, arī mēslošanas līdzekļu un keramikas ražošanā. Mangāna sulfātu (MnSO4) izmanto fungicīdu pagatavošanai. Mangāna sakausējums feromangāns satur apmēram 48 % mangāna kopā ar dzelzi un oglekli. Feromangāns ir izejmateriāls ļoti dažādu tērauda izstrādājumu ražošanai, tostarp instrumentu, lieljaudas iekārtu, dzelzceļa sliežu, celtniecības komponentu un automašīnu detaļu ražošanai. Vēl viens izplatīts mangāna sakausējums ir silikomangāns. Tas satur ne tikai dzelzi, bet arī mangānu, silīciju un oglekli. To izmanto konstrukciju komponentiem un atsperēs. Mangānu pielieto arī sakausējumu ražošanai ar citiem metāliem. Piemēram, sakausējums, kas pazīstams kā manganīns, sastāv no 84 % vara, 12 % mangāna un 4 % niķeļa. Manganīnu izmanto elektriskajos instrumentos. Dažās augsnēs mangāna līmenis ir zems, tāpēc to pievieno mēslošanas līdzekļiem un izmanto kā uztura bagātinātāju ganību dzīvniekiem.

Multivide

Mangāns.

Mangāns.

Ķīmiskais elements – 99,7 % mangāns uz balta fona.

Ķīmiskais elements – 99,7 % mangāns uz balta fona.

Fotogrāfs Bjoern Wylezich. Avots: Shutterstock.com. 

Mangāns.

Saistītie šķirkļi:
  • mangāns
Izmantošanas tiesības

Saistītie šķirkļi

  • ķīmija
  • ķīmisko elementu periodiskā tabula

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • Fakti par mangānu (Facts about manganese)
  • Mangāns (Manganese)

Ieteicamā literatūra

  • Hasan, H., Manganese (Understanding the Elements of the Periodic Table), Rosen Central, 2008.
  • Schramm, V.L. and Wedler, F.C. (ed.), Manganese in Metabolism and Enzyme Function, Elsevier Inc., 1986.

Viktorija Vitkovska "Mangāns". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/145943-mang%C4%81ns (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/145943-mang%C4%81ns

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana