منغنيز: الفرق بين النسختين

أُضيف 6٬224 بايت ، ‏ قبل شهرين
;العصور الحديثة
[[ملف:Gahn Johan Gottlieb.jpg|تصغير|يمين|150 بك|يوهان غوتليب غان كان أول من عزل عنصر المنغنيز]]
في القرن الثامن عشر أجريت تجارب عدة على مركبات المنغنيز، وخاصة على مركب [[أكسيد المنغنيز الرباعي|ثنائي أكسيد المنغنيز]] نظراً لاستخدامه في صناعة الزجاج، إذ كان متاحاً ومتوفراً بسهولة. فاكتشف الباحثان [[إغناطيوس غوتفريد كايم]] {{#tag:ref|Ignatius Gottfried Kaim|group="ملاحظة"}} و[[يوهان رودولف غلاوبر]] {{#tag:ref|Johann Rudolf Glauber|group="ملاحظة"}} أنه يمكن تحويل ثنائي أكسيد المنغنيز إلى [[بيرمنغنات]]، وهو [[كاشف كيميائي]] مهم ومفيد في المختبرات.<ref name="Rancke-Madsen">{{cite journal|journal=Centaurus|volume=19|issue=4|title=The Discovery of an Element|first=E.|last=Rancke-Madsen|doi=10.1111/j.1600-0498.1975.tb00329.x|pages=299–313|date=1975|bibcode=1975Cent...19..299R}}</ref> وكان [[كارل فلهلم شيله]] {{#tag:ref|Carl Wilhelm Scheele|group="ملاحظة"}} قد استخدم ثنائي أكسيد المنغنيز على شكل [[بيرولوسيت|البيرولوسيت]] في إنتاج غاز [[كلور|الكلور]]؛ وذلك عن طريق معالجة الأكسيد [[حمض الهيدروكلوريك|بحمض الهيدروكلوريك]]؛ والذي كان يستحصل أولاً من تفاعل [[حمض الكبريتيك]] الممدد (زيت الزاج) مع [[كلوريد الصوديوم]] (ملح الطعام)، ثم لاحقاً من [[عملية لوبلان]] {{#tag:ref|Leblanc process|group="ملاحظة"}}؛ أما الأكسيد فكان يعاد تدويره وفق [[عملية ولدون]] {{#tag:ref|Weldon process|group="ملاحظة"}}. مثل إنتاج الكلور ومساحيق [[هيبوكلوريت|الهيبوكلوريت]] [[تبييض|المبيضة]] مجالاً واسعاً لاستخدام خامات المنغنيز تجارياً. كانت الشكوك تحوم على احتواء معدن البيرولوسيت على عنصر جديد لم يكن مكتشفاً حينئذ، وذلك ما كان شيله وآخرون مدركين له؛ ولكن عزل هذا العنصر لأول مرة كان على يد [[يوهان غوتليب غان]] {{#tag:ref|Johan Gottlieb Gahn|group="ملاحظة"}}، والذي تمكن من ذلك عندما عالج أكسيد المنغنيز بالفحم ([[كربون|الكربون]])، مما أدى إلى [[اختزال (كيمياء)|اختزاله]] والحصول على عينة غير نقية من الفلز.<ref name="Rancke-Madsen"/> استخدمت خامات الحديد ذات المحتوى المرتفع من المنغنيز المستجلبة من اليونان منذ بدايات صناعة [[صلب (سبيكة)|الفولاذ]]، وقد وجد أن ذلك يزيد من صلادته؛<ref>{{cite journal|doi=10.1002/ajim.20524|date=2007|title=From lead to manganese through mercury: mythology, science, and lessons for prevention|volume=50|issue=11|pages=779–787 |journal=American Journal of Industrial Medicine|pmid=17918211|last1=Alessio|first1=L.|last2=Campagna| first2=M.|last3=Lucchini|first3=R.}}</ref> وفي بداية القرن التاسع عشر أصبح استخدام المنغنيز في هذا المجال، مثل دخوله في [[عملية بسمر]] {{#tag:ref|Bessemer process|group="ملاحظة"}}، من أساسيات تلك الصناعة،<ref name="IndMin"/> ومنحت العديد من [[براءة اختراع|براءات الاختراع]] في هذا الصدد؛<ref>{{cite book|title=Production of Manganese Ferroalloys|publisher=Tapir Academic Press |date=2007|isbn=978-82-519-2191-6|chapter=History of omanganese|pages=11–12|author=Olsen, Sverre E.|author2=Tangstad, Merete |author3=Lindstad, Tor}}</ref> مثلما فعل [[روبرت هادفيلد]] {{#tag:ref|Robert Hadfield|group="ملاحظة"}} عند تطويره لسبيكة [[صلب المنجنيز|فولاذ المنغنيز]].<ref>{{cite journal|title=Sir Robert Abbott Hadfield F.R.S. (1858–1940), and the Discovery of Manganese Steel Geoffrey Tweedale|journal=Notes and Records of the Royal Society of London|volume=40|issue=1 |date=1985|pages=63–74|doi=10.1098/rsnr.1985.0004|first=Geoffrey|last=Tweedale|jstor=531536|doi-access=free}}</ref> بدأت الأبحاث تنشر حول دور المنغنيز في الصناعة؛ بالإضافة إلى الدراسات عن المخاطر الطبية المرافقة لاستخدامه؛<ref name="Couper 1837 41–42"/> كما ساهم اختراع [[خلية لوكلانشيه]] {{#tag:ref|Leclanché cell|group="ملاحظة"}} الكهربائية والتطور المستمر اللاحق للبطاريات الحاوية على ثنائي أكسيد المنغنيز في ازدياد الطلب العالمي عليه.<ref name="ChiuZMnO2">{{cite journal|doi=10.1002/ciuz.19800140502|title=Moderne Verfahren der Großchemie: Braunstein |date=1980|last=Preisler|first=Eberhard|journal=Chemie in unserer Zeit|language=de|volume=14|pages=137–148|issue=5}}</ref>
 
استخدمت خامات الحديد ذات المحتوى المرتفع من المنغنيز المستجلبة من اليونان منذ بدايات صناعة [[صلب (سبيكة)|الفولاذ]]، وقد وجد أن ذلك يزيد من صلادته؛<ref>{{cite journal|doi=10.1002/ajim.20524|date=2007|title=From lead to manganese through mercury: mythology, science, and lessons for prevention|volume=50|issue=11|pages=779–787 |journal=American Journal of Industrial Medicine|pmid=17918211|last1=Alessio|first1=L.|last2=Campagna| first2=M.|last3=Lucchini|first3=R.}}</ref> وفي بداية القرن التاسع عشر أصبح استخدام المنغنيز في هذا المجال، مثل دخوله في [[عملية بسمر]] {{#tag:ref|Bessemer process|group="ملاحظة"}}، من أساسيات تلك الصناعة،<ref name="IndMin"/> ومنحت العديد من [[براءة اختراع|براءات الاختراع]] في هذا الصدد؛<ref>{{cite book|title=Production of Manganese Ferroalloys|publisher=Tapir Academic Press |date=2007|isbn=978-82-519-2191-6|chapter=History of omanganese|pages=11–12|author=Olsen, Sverre E.|author2=Tangstad, Merete |author3=Lindstad, Tor}}</ref> مثلما فعل [[روبرت هادفيلد]] {{#tag:ref|Robert Hadfield|group="ملاحظة"}} عند تطويره لسبيكة [[صلب المنجنيز|فولاذ المنغنيز]].<ref>{{cite journal|title=Sir Robert Abbott Hadfield F.R.S. (1858–1940), and the Discovery of Manganese Steel Geoffrey Tweedale|journal=Notes and Records of the Royal Society of London|volume=40|issue=1 |date=1985|pages=63–74|doi=10.1098/rsnr.1985.0004|first=Geoffrey|last=Tweedale|jstor=531536|doi-access=free}}</ref> بدأت الأبحاث تنشر حول دور المنغنيز في الصناعة؛ كما ساهم اختراع [[خلية لوكلانشيه]] {{#tag:ref|Leclanché cell|group="ملاحظة"}} الكهربائية والتطور المستمر اللاحق للبطاريات الحاوية على ثنائي أكسيد المنغنيز في ازدياد الطلب العالمي عليه.<ref name="ChiuZMnO2">{{cite journal|doi=10.1002/ciuz.19800140502|title=Moderne Verfahren der Großchemie: Braunstein |date=1980|last=Preisler|first=Eberhard|journal=Chemie in unserer Zeit|language=de|volume=14|pages=137–148|issue=5}}</ref> يؤدي التعرض المزمن والمستمر إلى غبار المنغنيز أو أبخرته إلى حدوث اضطراب عصبي؛ وقد ظهرت هذه الحالة تاريخياً مع بداية تعدين واستخراج المنغنيز الخام من المناجم ومع إنتاج سبائك المنغنيز؛ إذ بدأت تظهر حالات توعك للعمال إبان التعرض لهذا الفلز.<ref>Baselt, R. (2008) ''Disposition of Toxic Drugs and Chemicals in Man'', 8th edition, Biomedical Publications, Foster City, CA, pp. 883–886, {{ISBN|0-9626523-7-7}}.</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1023/A:1021970120965|date=2002|author=Normandin, Louise|journal=Metabolic Brain Disease |volume=17|pages=375–87|pmid=12602514|last2=Hazell|first2=A. S.|title=Manganese neurotoxicity: an update of pathophysiologic mechanisms |issue=4|s2cid=23679769}}</ref> عرفت هذه الحالة باسم [[تسمم بالمنغنيز|التسمم بالمنغنيز]]، وكان الأكاديمي {{ط|جون كوبر}} {{#tag:ref|John Couper|group="ملاحظة"}} أول من وصف هذا الاضطراب سنة 1837.<ref name="Couper 1837 41–42">{{cite journal|last=Couper|first=John|title=On the effects of black oxide of manganese when inhaled into the lungs|journal=Br. Ann. Med. Pharm. Vital. Stat. Gen. Sci.|date=1837|volume=1 |pages=41–42}}</ref>
 
== الوفرة الطبيعية ==
[[ملف:Manganite-Rhodochrosite-LTH53B.JPG|تصغير|يمين|120 بك|معدن الرودوكروسيت وعليه بقع سوداء من معدن المغنيتيت.]]
 
لمركبات [[بيرمنغنات|البيرمنغنات]] سمية أكبر من مركبات المنغنيز الثنائي؛ وتبلغ قيمة الجرعة المميتة مقدار 10&nbsp;غ؛ ووردت الكثير من حالات التسمم جراء ذلك. تتميز البيرمنغنات بقدرتها العالية على الأكسدة مما يؤدي إلى حدوث [[نخر]] [[غشاء مخاطي|للأغشية المخاطية]] عند تناول تلك المركبات، وخاصة [[مريء|المريء]]؛ ولا تمتص إلا كمية ضئيلة منها في الأمعاء، إلا أن تلك الكمية كافية للتسبب بأضرار جسيمة على [[كلية (عضو)|الكليتين]] و[[كبد|الكبد]].<ref>{{cite journal|doi=10.1136/emj.14.1.43|title=Potassium permanganate poisoning – a rare cause of fatal self poisoning|date=1997|last1=Ong|first1=K. L.|journal=Emergency Medicine Journal|volume=14|pages=43–45|pmid=9023625|last2=Tan |last3=Cheung|issue=1|first2=T. H.|first3=W. L.|pmc=1342846}}</ref><ref>{{cite journal|doi=10.1177/096032719601500313|title=Fatal acute hepatorenal failure following potassium permanganate ingestion|date=1996|last1=Young|first1=R.|journal=Human & Experimental Toxicology |volume=15|pages=259–61|pmid=8839216|last2=Critchley|last3=Young|last4=Freebairn|last5=Reynolds|last6=Lolin|issue=3|first2=J. A. |first3=K. K.|first4=R. C.|first5=A. P.|first6=Y. I.|s2cid=8993404}}</ref>
 
=== التسمم بالمنغنيز ===
التسمم بالمنغنيز هو اضطراب ثنائي الطور؛ ففي المراحل المبكرة من الحالة يبدي المصاب أعراضاً من [[اضطراب نفسي|اضطرابات نفسية]] تتمثل [[اضطراب اكتئابي|بالاكتئاب]] و[[تحول المزاج|تقلب المزاج]] و[[سلوك قهري|السلوك القهري]] و[[ذهان|الذهان]]. تتطور الحالة لتؤثر [[مهارة حركية|المهارات الحركية]]، وتظهر أعراض بشكل مشابه لأعراض [[مرض باركنسون]]،<ref name="Guilarte2015">{{cite journal | vauthors = Guilarte TR, Gonzales KK | title = Manganese-Induced Parkinsonism Is Not Idiopathic Parkinson's Disease: Environmental and Genetic Evidence | journal = Toxicological Sciences| volume = 146 | issue = 2 | pages = 204–12 | date = August 2015 | pmid = 26220508 | pmc = 4607750 | doi = 10.1093/toxsci/kfv099 | type= Review}}</ref> ويرافق ذلك شعور مستمر بالإرهاق والتعب، والبطء في الكلام، وغياب تعابير الوجه، وظهور [[رعاش|الرعاش]] و[[مشية|المشية المنحنية للأمام]]، وكذلك تصلب الجسم وفقدان التوازن.<ref name="Couper 1837 41–42" /><ref name="Cersosimo 2007 340–346">{{cite journal|last=Cersosimo|first=M. G.|author2=Koller, W.C.|title=The diagnosis of manganese-induced parkinsonism |journal=NeuroToxicology|date=2007|volume=27|pages=340–346|doi=10.1016/j.neuro.2005.10.006|pmid=16325915|issue=3}}</ref>
 
على العكس من مرض باركنسون فلا يترافق التسمم بالمنغنيز مع فقدان حاسة الشم، ولكن لا يستجيب المرضى [[علاج مرض باركنسون|للعلاج]] بعقار [[ليفودوبا]] {{#tag:ref|L-DOPA|group="ملاحظة"}}؛<ref>{{cite journal|last=Lu|first=C. S.|author2=Huang, C.C |author3=Chu, N.S. |author4=Calne, D.B. |title=Levodopa failure in chronic manganism|journal=Neurology|date=1994|volume=44|pages=1600–1602|doi=10.1212/WNL.44.9.1600|pmid=7936281|issue=9|s2cid=38040913}}</ref> مما يشير إلى وجود تضرر [[مسار عصبي|بالمسارات العصبية]] بشكل مختلف عن [[مسارات دوبامينية|المسارات الدوبامينية]] داخل [[المادة السوداء]].<ref name="Guilarte2015" /> يمكن للمنغنيز أن يتركز في [[عقد قاعدية|العقد القاعدية]] {{#tag:ref|basal ganglia|group="ملاحظة"}}، مما يؤدي إلى ظهور عدم انتظام في الحركة.<ref name="Kwakye2015">{{cite journal | vauthors = Kwakye GF, Paoliello MM, Mukhopadhyay S, Bowman AB, Aschner M | title = Manganese-Induced Parkinsonism and Parkinson's Disease: Shared and Distinguishable Features | journal = Int J Environ Res Public Health | volume = 12 | issue = 7 | pages = 7519–40 | date = July 2015 | pmid = 26154659 | pmc = 4515672 | doi = 10.3390/ijerph120707519 | type= Review | doi-access = free }}</ref> وجد أن حدوث طفرة في أحد [[جين|الجينات]]،{{#tag:ref|SLC30A10|group="ملاحظة"}} المسؤولة عن تنظيم تدفق حركة المنغنيز بين الخلايا كان ذا صلة مع ظهور أعراض مشابهة لمرض باركنسون.<ref name="Peres2016">{{cite journal | vauthors = Peres TV, Schettinger MR, Chen P, Carvalho F, Avila DS, Bowman AB, Aschner M | title = Manganese-induced neurotoxicity: a review of its behavioral consequences and neuroprotective strategies | journal = BMC Pharmacology & Toxicology| volume = 17 | issue = 1 | pages = 57 | date = November 2016 | pmid = 27814772 | pmc = 5097420 | doi = 10.1186/s40360-016-0099-0 | type= Review }}</ref> بالمقابل، فإن [[أجسام ليوي]]، والذي يعد وجودها نمطياً لمرض باركنسون، تكون غائبة في المرضى المصابين بأعراض التسمم بالمنغنيز الحركية.<ref name="Kwakye2015" /> تبقى الأعراض المرافقة للمراحل المتأخرة من التسمم بالمنغنيز بادية الشدة حتى مع زوال مصدر التعرض وعودة نسبة المنغنيز في الجسم والدماغ إلى المستويات الطبيعية.<ref name="Cersosimo 2007 340–346" /> بالنسبة للتجارب على الحيوانات، بينت تجربة أنه عند تعريض الجرذان لمستويات مرتفعة من المنغنيز فإن ذلك يعزز من السلوك العدواني الدافع لقتل الفئران.<ref>{{cite journal|last1=Lazrishvili|display-authors=etal|first1=I.|title=Manganese loading induces mouse-killing behaviour in nonaggressive rats|journal= Journal of Biological Physics and Chemistry|date=2016|volume=16|issue=3|pages=137–141 |doi=10.4024/31LA14L.jbpc.16.03}}</ref>
 
== طالع أيضاً ==