Немагнитный магнит
Элемент № 25 был обнаружен в минерале пиролюзите, известном еще историку Плинию Старшему. Плиний считал его разновидностью магнитного железняка, хотя пиролюзит не притягивается магнитом. Кстати, этому противоречию учёный дал забавное объяснение. То есть это нам оно сейчас кажется забавным, но в 1 в. н. э. оно вполне подошло.
По Плинию, пиролюзит – магнитный железняк, но только он женского пола, и именно поэтому магнит к нему «равнодушен». Тем не менее, «чёрную магнезию» стали использовать при варке стекла, поскольку она обладает замечательными свойствами осветлять стекло. Кстати, как «осветлитель» стекла пиролюзит применяется и сейчас.
История
В рукописях знаменитого алхимика Альберта Великого (13 в.) этот минерал называется «магнезия». В 16 в. уже встречается название «манганезе», которое, возможно, дано стеклоделами и происходит от слова «манганидзейн» - чистить.
Уже в 18 в. Юхан Готлиб Ган, выдающийся химик своего времени, скатывал из пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и сильно нагревал их в тигле, выложенном древесным углём. У него получались металлические шарики, весившие втрое меньше, чем шарики из руды. Это и был марганец.
Марганец как он есть
В чистом виде в природе марганец не встречается, присутствует только в рудах. Основной минерал, содержащий марганец – тот же пиролюзит. Это относительно мягкий тёмно-серый камень. Марганца в нём около 63%. Есть и другие марганцевые руды.
Месторождения этих руд есть по всей Земле, на всех континентах.
Марганец не блестит, как золото, не льётся, как ртуть, не вспыхивает на воздухе, как натрий. Но этот внешне ничем не примечательный серый металл очень важен для техники и промышленности, он важен для металла, также ценят марганец за его сплавы.
Марганец и жизнь
Марганец входит в состав живых организмов, его незначительное количество есть во всех животных и растениях. Нет его только в белке куриного яйца и очень мало – в молоке.
В организме марганец распределяется неравномерно. Например, в 100 г сухого вещества стеблей винограда содержится 191 мг марганца, корней – 130 мг, а ягод – всего 70 мг.
В крови человека и большинства животных содержание марганца составляет около 0,02 мг\л. Тут исключение составляют овцы, кровь которых богаче других животных марганцем.
Элемент № 25 играет большую роль в обмене веществ. В растениях он ускоряет образование хлорофилла и повышает их способность синтезировать витамин С. Поэтому внесение марганца в почву заметно повышает урожайность многих культур, например, озимой пшеницы и хлопчатника.
Отсутствие марганца в пище животных сказывается на их росте и жизненном тонусе. Мыши, которых кормили одним молоком, почти не содержащим марганца, теряли способность к размножению.
Также он влияет на процессы кроветворения, ускоряет образование антител, нейтрализующих вредное действие чужеродных бактерий. Внутривенным вливанием раствора сульфата марганца удается спасать укушенных каракутом – самым ядовитым из среднеазиатских пауков.
Минеральный хамелеон
Если пиролюзит, сплавленный с селитрой и едким кали, растворить в воде, то получится зелёный раствор. Постепенно цвет его меняется. Раствор становится синим, затем фиолетовым, малиновым, потом на дно колбы выпадает бурый осадок.
Но стоит только взболтать колбу, как раствор вновь становится зелёным. За эти изменения цвета его как раз и назвали «минеральным хамелеоном».
Магнитный марганец
Марганец немагнитен. Но в конце 19 в. немецкий физик обнаружил интересную закономерность: сплав немагнитного марганца с немагнитными медью и оловом обладает ферромагнитными свойствами. Олово в сплаве можно заменить алюминием, мышьяком, сурьмой, бором или висмутом. Ферромагнетизм при этом сохраняется.
Магний «помнит»
Многие сплавы магния имеют интересную особенность: они «запоминают» единожды приданную форму и восстанавливают её при нагревании.
Сначала был известен лишь один такой сплав – сплав марганца с медью, однако позже «эффект памяти формы» был обнаружен и у марганце-никелевых сплавов, в которых никеля было не больше 15%. При нагреве немного выше 100°С такие сплавы – одни лучше, другие хуже – «вспоминали» вспоминали первоначально приданную им форму и частично восстанавливали её.