كبريتات المنغنيز (MNSO4): الهيكل ، الخصائص ، الحصول ، الاستخدامات - كيمياء - 2025

و كبريتات المنغنيز (II) هي الصلبة غير العضوية التي شكلتها عناصر المنغنيز (المنغنيز)، الكبريت (S) والأكسجين (O). صيغته الكيميائية هي MnSO ₄. شكله اللامائي (بدون ماء في هيكله) هو مادة صلبة بيضاء. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على العديد من الأشكال المائية وكلها مواد صلبة وردية.

تستخدم كبريتات المنغنيز بكميات صغيرة جدًا (دقيقة) كمغذيات دقيقة لكل من الحيوانات والبشر ، حيث إنها ضرورية لعمل الجسم الطبيعي.

كبريتات المنغنيز اللامائية MnSO ₄. YOSF0113 في ويكيبيديا الإنجليزية / المجال العام. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

كما يتم إضافته مع بعض الأسمدة في التربة التي تفتقر إلى المنجنيز (Mn) للمحاصيل الزراعية التي تحتاجها ، مثل نباتات العنب.

بسبب اللون الوردي لأنواعه المائية ، فإنه يستخدم في الأصباغ التي تستخدم لطلاء السيراميك والأقمشة الملونة وغيرها من المواد. كما أنه يعمل على الحصول على مركبات المنجنيز الأخرى.

يجب التعامل مع MnSO ₄ بعناية. يمكن أن يتسبب الاستنشاق في حدوث مشكلات في الجهاز التنفسي ، كما يتسبب في اضطرابات خطيرة بالجهاز العصبي ، بما في ذلك أعراض مشابهة لمرض باركنسون.

يمكن أن يتسبب فائضه أيضًا في إلحاق الضرر بالحيوانات والنباتات الأرضية والمائية.

بناء

تتكون كبريتات المنغنيز اللامائية (بدون ماء في هيكلها البلوري) من أيون منغنيز في حالة أكسدة +2 ، أي Mn ²⁺ وأنيون كبريتات SO ₄ ^2-.

التركيب الكيميائي لكبريتات المنغنيز MnSO ₄. المؤلف: Marilú Stea.

التسمية

• كبريتات المنغنيز (II)
• أحادي كبريتات المنغنيز
• كبريتات المنغنيز اللامائية MnSO ₄
• مونوهيدرات كبريتات المنغنيز MnSO _{4 •} H ₂ O
• كبريتات المنغنيز رباعي هيدرات MnSO _{4 •} 4H ₂ O
• كبريتات المنغنيز بنتاهيدراتي MnSO _{4 •} 5H ₂ O
• كبريتات المنغنيز هيبتاهيدراتي MnSO _{4 •} 7H ₂ O

الخصائص

الحالة الفيزيائية

اللامائي MnSO ₄ (بدون ماء في هيكله) هو مادة صلبة بلورية بيضاء. ومع ذلك ، فإن الأصناف الرطبة تكون بلون وردي صلب أو أحمر شاحب.

كبريتات المنغنيز رباعي هيدرات MnSO ₄.4H ₂ O مادة صلبة وردية اللون. Benjah-bmm27 / Public domain. المصدر: ويكيميديا ​​كومنز.

الوزن الجزيئي الغرامي

MnSO ₄ = 151 جم / مول

MnSO _{4 •} H ₂ O = 169.02 جم / مول

نقطة الانصهار

اللامائى MnSO ₄ = 700 درجة مئوية

مونوهيدرات MnSO _{4 •} H ₂ O = 400-450 درجة مئوية

رباعي هيدرات MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 30 درجة مئوية

نقطة الغليان

اللامائي MnSO ₄ = يتحلل عند 850 درجة مئوية.

رباعي هيدرات MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 850 درجة مئوية

كثافة

MnSO ₄ = 3.25 جم / سم ³

MnSO _{4 •} H ₂ O = 2.95 جم / سم ³

الذوبان

شديد الذوبان في الماء: 52 جم / 100 مل من الماء عند 5 درجات مئوية. قابل للذوبان في الكحول. غير قابل للذوبان في الأثير. قليل الذوبان في الميثانول.

الرقم الهيدروجيني

محلول 5٪ MnSO4 _• H ₂ O له أس هيدروجيني 3.7.

الخواص الكيميائية

عندما يذوب في الماء، MnSO4 يفصل في المنغنيز لها ²⁺ و SO ₄ ^2- الأيونات.

يرتبط أيون المنغنيز (2) Mn ²⁺ في المحلول الحمضي أو المحايد بـ 6 جزيئات من الماء H ₂ O مكونًا أيون سداسي المنغنيز ²⁺ ، وهو وردي اللون.

أيون المنغنيز السداسي ²⁺ مقاوم تمامًا للأكسدة. في وسط أساسي (الأس الهيدروجيني القلوي) ، يصبح الأيون المذكور هيدروكسيد المنغنيز (2) Mn (OH) ₂ ، والذي يتأكسد بسهولة ، مكونًا مركبات المنغنيز (III) والمنغنيز (IV).

المحاليل الحمضية MnSO ₄ وردية اللون بسبب وجود أيون المنغنيز السداسي ²⁺. المؤلف: ستيف كروس. المصدر: Pixabay كبريتات المنغنيز لها عدة أشكال رطبة ، أي مع الماء H ₂ O في هيكلها البلوري.

هذه هي أحادي الهيدرات MnSO _{4 •} H ₂ O ، MnSO رباعي هيدرات _{4 •} 4H ₂ O ، MnSO بينتاهيدراتي _{4 •} 5H ₂ O و MnSO هيبتاهيدراتي _{4 •} 7H ₂ O. تحتوي هذه الأشكال الهيدراتية على أيون hexaacuomanganeso ²⁺ في البلورات وبهذا سبب كونها مواد صلبة وردية اللون.

MnSO _{4 •} H ₂ O monohydrate يتوهج قليلًا ، مما يعني أنه يفقد بعضًا من الماء من الماء ببطء عند تعرضه للبيئة.

الحصول

يمكن الحصول على MnSO ₄ بمعالجة أكسيد المنغنيز (II) MnO أو هيدروكسيد المنغنيز Mn (OH) ₂ أو كربونات المنغنيز (II) MnCO ₃ مع حمض الكبريتيك H ₂ SO ₄.

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

التطبيقات

كمكمل غذائي

تخدم كبريتات المنغنيز بكميات دقيقة وظائف معينة لجسم الإنسان والحيوانات.

هذا هو السبب في أنه مهم كمركب مفيد في التغذية ويتم توفيره كمكمل غذائي. يتم استخدامه في آثار (كميات صغيرة للغاية).

يمكن أن تكون الكميات الكبيرة شديدة السمية والضارة.

في الطب البيطري

يتم إعطاء MnSO ₄ للدواجن (الدجاج والديك الرومي والبط والدراج) لمنع نقص أو نقص عنصر المنجنيز في مثل هذه الحيوانات.

يتجلى نقص المنجنيز فيها على سبيل المثال في مرض يسمى perosis ، وهو تشوه في عظام أرجل الطيور الصغيرة.

قد تتطلب فراخ البط آثارًا من MnSO ₄ في نظامهم الغذائي لمنع التقرن. المؤلفون: S. Hermann & F. Richter. المصدر: Pixabay.

يتم تطبيقه على تغذية هذه الطيور بكميات أو آثار صغيرة جدًا.

في الزراعة

تُستخدم كبريتات المنغنيز كمغذيات دقيقة في الأسمدة لمزارع الكروم (نباتات العنب) ومزارع التبغ في التربة التي تعاني من نقص المنغنيز.

ومع ذلك ، تشير بعض الدراسات إلى أن فائض كبريتات المنغنيز يمكن أن يمنع أو يقلل من تكوين بعض الإنزيمات المهمة لنمو النباتات وأفرعها.

في بعض الحالات يتم تطبيق MnSO ₄ على التربة حيث توجد نباتات العنب. المؤلف: شواز. المصدر: Pixabay.

على سبيل المثال ، وجد أنه سام لبعض المحاصيل مثل القطن.

يستخدم MnSO ₄ أيضًا في مبيدات الفطريات ومع بعض المركبات العضوية فهو جزء من مبيدات حشرية معينة.

في تطبيقات مختلفة

يستخدم Hydrated MnSO ₄ لتلوينه لتحضير أصباغ غير عضوية تستخدم في الزجاج الأحمر للسيراميك والأصباغ للطباعة على الأقمشة والمواد الأخرى.

تستخدم كبريتات المنغنيز في صناعة الزجاج كما تصنع منه الصابون.

قد تحتوي بعض بلاط السيراميك على أصباغ كبريتات المنغنيز. المؤلف: DWilliams. المصدر: Pixabay.

MnSO ₄ هو المادة الأولية للحصول على المنغنيز المعدني (Mn) كهربائيا ، أي عن طريق تطبيق الكهرباء على المحاليل المائية.

كما أنه يجعل من الممكن الحصول على ثاني أكسيد المنغنيز MnO ₂ وكربونات المنغنيز MnCO ₃.

يستخدم MnSO ₄ أيضًا في التحليل الكيميائي وفي صياغة المحاليل المستخدمة في التجارب الجينية مع الكائنات الحية الدقيقة.

المخاطر

تحتوي كبريتات المنغنيز على أيون المنغنيز (II) (Mn ²⁺) ، والتي يمكن أن تكون غير ضارة وسامة حسب الكميات التي يتعرض لها الشخص أو الحيوان أو النبات.

المنجنيز ضروري لعمل الجسم الطبيعي للإنسان والحيوان وبعض النباتات. ولكن للأسف يعتبر المنجنيز سامًا للأعصاب أيضًا ، أي أنه يؤثر على الجهاز العصبي وبعض وظائف النبات.

كميات آمنة على ما يبدو

يعتبر MnSO _{4 الذي} يُعطى مع الطعام في شكل أثر (كميات صغيرة جدًا أو صغيرة جدًا) آمنًا بشكل عام من قبل إدارة الغذاء والدواء ، أو FDA.

كميات خطيرة

يمكن أن يتسبب التعرض المطول أو المتكرر لهذا المركب بكميات ملحوظة في إلحاق الضرر بالإنسان والحيوان.

يسبب تهيج العين والأغشية المخاطية في الجهاز التنفسي وفقدان الشهية والصداع وفقدان التوازن والالتهاب الرئوي والتهابات الجهاز التنفسي.

يتسبب الاستنشاق المزمن في تلف الجهاز العصبي ، مما يؤدي إلى حدوث manganism ورعاش اليد والأعراض النموذجية لمرض باركنسون.

تؤثر كبريتات المنغنيز على الجهاز العصبي. المؤلف: سابين زيرر. المصدر: Pixabay.

لذلك ، يجب تجنب تشتت غبار MnSO ₄ ، وارتداء معدات التنفس والقفازات الواقية.

إنه سام للحياة المائية وله تأثيرات طويلة المدى. يجب تخزينها في الأماكن التي لا يوجد فيها وصول إلى نظام الصرف الصحي أو المجاري. من المهم جدًا عدم السماح بالتخلص منها في البيئة.

المراجع

1. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). كبريتات المنغنيز. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. موسوعة أولمان للكيمياء الصناعية. (1990). الطبعه الخامسة. المجلد A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. المكتبة الوطنية الأمريكية للطب. (2019). مونوهيدرات كبريتات المنغنيز. تعافى من pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. قطن ، ف.ألبرت وويلكينسون ، جيفري. (1980). كيمياء غير عضوية متقدمة. طبعة رابعة. جون وايلي وأولاده.
5. دنهام ، إم جي (2010). دليل لوراثة الخميرة: علم الجينوم الوظيفي ، وعلم البروتينات ، وتحليل الأنظمة الأخرى. صياغة متوسطة. في طرق في علم الانزيمات. تعافى من sciencedirect.com.
6. ساريك ، إم ولوتشيني ، ر. (2007). المنغنيز. الاستخدامات. في كتيب عن سموم المعادن (الطبعة الثالثة). تعافى من sciencedirect.com.
7. فاليرو ، د. (2014). التأثيرات العصبية لملوثات الهواء. المنغنيز. في أساسيات تلوث الهواء (الإصدار الخامس). تعافى من sciencedirect.com.
8. تشي ، ر. (1986). الزرع في المختبر من Vitis: آثار طيف الضوء من كبريتات المنغنيز ويوديد البوتاسيوم على التشكل. خلية النبات ، Tiss and Organ Cult 7: 121-134 (1986). تعافى من link.springer.com.