SÍRAN MANGANATÝ (MNSO4): STRUKTURA, VLASTNOSTI, ZÍSKÁVÁNÍ, POUŽITÍ - CHEMIE - 2025

Síran manganatý (II) je anorganickým pevným tvořený prvků manganu (Mn), síra (S) a kyslík (O). Jeho chemický vzorec je MnSO ₄. Jeho bezvodá forma (bez vody ve struktuře) je bílá pevná látka. Má však několik hydratovaných forem a všechny jsou narůžovělé pevné látky.

Síran manganu ve velmi malých (minutových) množstvích se používá jako mikronutrient pro zvířata i lidi, protože je vyžadován pro normální fungování těla.

Bezvodý síran manganatý MnSO ₄. YOSF0113 na anglické Wikipedii / veřejné doméně. Zdroj: Wikimedia Commons.

Přidává se také spolu s určitými hnojivy v půdách s nedostatkem manganu (Mn) pro zemědělské plodiny, které to potřebují, jako jsou například hroznové rostliny.

Díky růžovému zabarvení jejích hydratovaných odrůd se používá v pigmentech, které se používají k malování keramiky, barevných tkanin a dalších materiálů. Slouží také k získání dalších sloučenin manganu.

S MnSO _{4 se} musí zacházet opatrně. Vdechnutí může způsobit dýchací potíže a způsobit vážné poruchy nervového systému, včetně příznaků podobných Parkinsonově chorobě.

Jeho přebytek může také způsobit poškození suchozemských a vodních živočichů a rostlin.

Struktura

Bezvodý síran manganatý (bez vody ve své krystalické struktuře) je tvořen manganové ionty v oxidačním stavu +2, který je, Mn ²⁺ a sulfát anion SO ₄ ^2-.

Chemická struktura síranu manganatého MnSO ₄. Autor: Marilú Stea.

Nomenklatura

• Síran manganatý
• Monosíran manganatý
• Bezvodý síran manganatý MnSO ₄
• Síran manganatý monohydrát MnSO _{4 •} H ₂ O
• Síran manganatý tetrahydrát MnSO _{4 •} 4H ₂ O
• Síran manganatý pentahydrát MnSO _{4 •} 5H ₂ O
• Mangan heptahydrát síranu MnSO _{4 •} 7H ₂ O

Vlastnosti

Fyzický stav

Bezvodý MnSO ₄ (bez vody v jeho struktuře) je bílá krystalická pevná látka. Hydratované odrůdy jsou však pevné růžové nebo světle červené.

Síran manganatý Tetrahydrát MnSO ₄.4H ₂ O je růžové pevné látky. Benjah-bmm27 / public domain. Zdroj: Wikimedia Commons.

Molekulární váha

MnSO ₄ = 151 g / mol

MnSO _{4 •} H ₂ O = 169,02 g / mol

Bod tání

Bezvodý MnSO ₄ = 700 ° C

Monohydrát MnSO _{4 •} H ₂ O = 400-450 ° C, Tetrahydrát MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 30 ° C

Bod varu

Bezvodý MnSO ₄ = rozkládá se při 850 ° C

Tetrahydrát MnSO _{4 •} 4H ₂ O = 850 ° C

Hustota

MnSO ₄ = 3,25 g / cm ³

MnSO _{4 •} H ₂ O = 2,95 g / cm ³

Rozpustnost

Velmi rozpustný ve vodě: 52 g / 100 ml vody při 5 ° C. Rozpustný v alkoholu. Nerozpustný v etheru. Mírně rozpustný v methanolu.

pH

5% MnSO _{4 •} H ₂ O roztok má hodnotu pH 3,7.

Chemické vlastnosti

Po rozpuštění ve vodě, MnSO4 rozdělí na své Mn ²⁺ a SO ₄ ^2- ionty.

Mangan ion (ii) Mn ²⁺ v kyselé nebo neutrální roztok se váže na 6 molekul vody H ₂ O, tvořící hexaacuomanganese iont ^{Ca2 +}, což je růžové barvy.

Hexaacuomanganský ion ²⁺ je docela odolný vůči oxidaci. V zásaditém médiu (alkalické pH) se z tohoto iontu stává hydroxid manganičitý (ii) Mn (OH) ₂, který se snadno oxiduje a vytváří sloučeniny manganu (III) a manganu (IV).

Kyselé MnSO ₄ řešení jsou růžové kvůli přítomnosti hexaacuomanganese iontu ²⁺. Autor: Steve Cross. Zdroj: Pixabay Síran manganatý má několik hydratované formy, to znamená, že se voda H ₂ O v krystalické struktuře.

Jedná se o monohydrát MnSO _{4 •} H ₂ O, MnSO tetrahydrát _{4 •} 4H ₂ O, MnSO pentahydrát _{4 •} 5H ₂ O a MnSO heptahydrát _{4 •} 7H ₂ O. Tyto hydrátové formy, které obsahují iontové hexaacuomanganeso ²⁺ v krystalech a tímto důvod, proč jsou růžové pevné látky.

Monohydrát MnSO _{4 •} H ₂ O je mírně výkvětem, což znamená, že při vystavení životnímu prostředí ztrácí pomalu nějakou část své hydratační vody.

Získání

MnSO ₄ se může získat zpracováním manganu (II) oxidu MnO, manganaté hydroxid Mn (OH) ₂ nebo mangan (II), uhličitan MnCO ₃ se kyseliny sírové H ₂ SO ₄.

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

Aplikace

Jako doplněk výživy

Síran manganu v malých množstvích slouží určitým funkcím lidského těla a zvířat.

Proto je důležitý jako užitečná látka ve výživě a je dodáván jako doplněk stravy. Používá se ve stopách (extrémně malá množství).

Vysoké množství může být velmi toxické a škodlivé.

Ve veterinární medicíně

MnSO ₄ se podává pro drůbež (slepice, krůty, kachny a bažanti), aby se zabránilo nedostatku nebo nedostatku prvku manganu u těchto zvířat.

Nedostatek manganu se v nich projevuje například jako onemocnění zvané peróza, což je deformace kostí nohou mladých ptáků.

Kachňata mohou ve své stravě vyžadovat stopy MnSO _4, aby se zabránilo peróze. Autoři: S. Hermann a F. Richter. Zdroj: Pixabay.

Používá se na krmení těchto ptáků ve velmi malém množství nebo stopách.

V zemědělství

Síran manganu se používá jako mikronutrient v hnojivech pro révu (hroznové rostliny) a tabákové plantáže v půdách s nedostatkem manganu.

Některé studie však ukazují, že nadbytek síranu manganatého může inhibovat nebo snižovat tvorbu určitých enzymů důležitých pro růst rostlin a jejich výhonků.

V některých případech se MnSO ₄ aplikuje na půdu, kde jsou vinné rostliny. Autor: Schwoaze. Zdroj: Pixabay.

Například bylo zjištěno, že je pro některé plodiny, jako je bavlna, toxický.

MnSO ₄ má také použití ve fungicidech a spolu s některými organickými sloučeninami je součástí určitých pesticidů.

V různých aplikacích

Hydratovaný MnSO ₄ se používá pro jeho zbarvení k přípravě anorganických pigmentů, které se používají v červených keramických lacích, v barvivech pro tisk tkanin a dalších materiálech.

Síran manganu se používá při výrobě skla a také se z něj vyrábějí mýdla.

Některé keramické dlaždice mohou obsahovat pigmenty síranu manganičitého. Autor: DWilliams. Zdroj: Pixabay.

MnSO ₄ je výchozí materiál pro získání kovového manganu (Mn) elektrolyticky, který je, za použití elektrické energie na vodných roztocích.

Také je možné získat oxid manganičitý MnO ₂ a uhličitan manganatý MnCO ₃.

MnSO _{4 se} také používá pro chemickou analýzu a pro formulaci roztoků, které se používají v genetických experimentech s mikroorganismy.

Rizika

Síran manganu obsahuje ion manganu (Mn ²⁺), který může být neškodný a toxický v závislosti na množství, kterému je osoba, zvíře nebo rostlina vystavena.

Mangan je nezbytný pro normální fungování těla lidí, zvířat a některých rostlin. Mangan je bohužel také neurotoxický, to znamená, že ovlivňuje nervový systém a některé funkce rostlin.

Zjevně bezpečné částky

MnSO ₄ podávaný s jídlem ve stopové formě (extrémně malá nebo minutová množství) je obecně považován úřadem Food and Drug Administration nebo FDA za bezpečný.

Nebezpečná množství

Dlouhodobé nebo opakované vystavení této sloučenině ve značném množství může způsobit poškození lidí a zvířat.

Způsobuje podráždění očí a sliznic dýchacích cest, anorexii, bolesti hlavy, ztrátu rovnováhy, zápal plic a dýchací cesty.

Chronická inhalace způsobuje poškození nervového systému, vyvolává manganismus, třes rukou a typické příznaky Parkinsonovy choroby.

Síran manganu ovlivňuje nervový systém. Autor: Sabine Zierer. Zdroj: Pixabay.

Proto by se nemělo rozptylovat prach MnSO ₄, používejte dýchací vybavení a ochranné rukavice.

Je toxický pro vodní organismy a má dlouhodobé účinky. Měl by být skladován na místech, kde není přístup do kanalizace nebo kanalizace. Je velmi důležité nedovolit, aby byl zneškodňován v životním prostředí.

Reference

1. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Síran manganatý. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
2. Ullmannova encyklopedie průmyslové chemie. (1990). Páté vydání. Svazek A22. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
3. Americká národní lékařská knihovna. (2019). Monohydrát síranu manganatého. Obnoveno z pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
4. Cotton, F. Albert a Wilkinson, Geoffrey. (1980). Pokročilá anorganická chemie. Čtvrté vydání. John Wiley a synové.
5. Dunham, MJ (2010). Průvodce po kvasinkové genetice: Funkční genomika, proteomika a analýza dalších systémů. Střední složení. In Methods in Enzymology. Obnoveno z sciposedirect.com.
6. Saric, M. a Lucchini, R. (2007). Mangan. Použití. V Příručce o toxikologii kovů (3. vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
7. Vallero, D. (2014). Neurologické účinky látek znečišťujících ovzduší. Mangan. Základy znečišťování ovzduší (páté vydání). Obnoveno z sciposedirect.com.
8. Chée, R. (1986). Kultura Vitis in vitro: účinky světelného spektra síranu manganatého a jodidu draselného na morfogenezi. Plant Cell, Tiss and Organ Cult 7: 121-134 (1986). Obnoveno z odkazu.springer.com.