Mangán a voda

Mangán a voda: reakcie, účinky na životné prostredie a zdravie

Obsah mangánu v morskej vode je v priemere 0,03 - 2 ppb, ale je pomerne vysoko variabilný. Pre riečnu vodu je táto hodnota okolo 5 ppb. Fytoplanktón zvyčajne obsahuje koncentrácie 6 - 14 ppm (sušina) alebo viac. Z toho možno odvodiť biokoncentračný faktor okolo 104 v porovnaní s morskou vodou. Morské ryby obsahujú 0,3 - 4,6 ppm mangánu a ustríc okolo 17 ppm (na základe suchej hmotnosti). Niektoré mäkkýše môžu prvok veľmi obohatiť.
V rozpustenej forme sa mangán vyskytuje hlavne ako Mn 2+, ale MnCl + hrá dôležitú úlohu aj v slanej vode.

mangán

Mangán za normálnych okolností nereaguje s čistou vodou. Podobne ako železo však môže pri kontakte s kyslíkom hrdzavieť.

Najmä často sa vyskytujúce oxidované formy mangánu, ako je oxid manganičitý, sú zvyčajne zle alebo nerozpustné vo vode. Síran mangánatý je príkladom zlúčeniny mangánu, ktorá je ľahko rozpustná vo vode. Rozpustnosť hydratovanej formy tejto zlúčeniny je 652 g/l.

Mangán je nevyhnutným prvkom aj pre ľudí. Napriek nízkej miere absorpcie okolo 5% sa choroby z nedostatku takmer nikdy nevyskytujú pri zvyčajnom dennom príjme priemerne okolo 2 - 4 mg. Aj relatívne veľké príjmy sa dajú zvyčajne tolerovať bez väčších problémov. Denný príjem do 5 mg sa považuje za bezpečný.
Mangán obsahuje asi 0,2 ppm v ľudskom tele a ukladá sa hlavne v pečeni, obličkách a ďalších orgánoch bohatých na mitochondrie, ako aj vo svaloch a pigmentoch vlasov. Aktivuje početné enzýmy alebo je ich súčasťou.
Otrava mangánom, ktorá sa vyskytuje zriedka, poškodzuje hlavne centrálny nervový systém a obličky. Permanganát je oveľa toxickejší. Asi 5 - 8 g manganistanu draselného (KMnO4) môže byť pre človeka smrteľných. Za podstatne nebezpečnejšie sa považujú aj mangánový prach, ktorý vedie k takzvanému manganizmu, a výpary mangánu. Ochranné bunky pľúc sa môžu pri vdýchnutí zničiť. Soli mangánu majú pravdepodobne karcinogénny účinok.

Aj keď sú účinky mangánu na životné prostredie a zdravie veľmi obmedzené, prvok a jeho zlúčeniny vo vode sú často nežiaduce. V pitnej vode ovplyvňuje zvýšená koncentrácia chuť a farbu. Mangán, ktorý sa nachádza hlavne v podzemných vodách s nízkym obsahom kyslíka, väčšinou spolu so železom, môže na bielizni zanechať hnedočierne škvrny. Preto sa mangán často odstraňuje z podzemných vôd spolu so železom.
V závislosti na zlúčenine je možné odstránenie mangánu vykonávať oxidáciou (oxidy mangánu sú nerozpustné) s následným vyzrážaním a filtráciou, ale tiež pomocou iónomeničov, reverznej osmózy a elektrodialýzy. Filtrácia je obzvlášť účinná pri použití filtrov z hnedého kameňa.
Mangánové baktérie majú schopnosť oxidovať soli mangánu (II) a železa (II) na soli mangánu (III) a železa (III).
Manganistan draselný sa často používa pri úprave vody kvôli silnému oxidačnému a baktericídnemu účinku.

Smernica EÚ o pitnej vode povoľuje koncentráciu mangánu maximálne 0,05 mg/l. Túto hodnotu prevzalo aj nemecké nariadenie o pitnej vode.