марганец

Марганец

Марганец — металл серебристо-белого цвета, в таблице Менделеева обозначается символом Mn. Относится к чёрным металлам.

Марганец обнаруживается во многих почвах и осадочных породах, а также в метаморфических горных породах. Двухвалентный марганец (Mn2+) легко растворяется в воде, не содержащей кислород, и может быть обнаружен в воде глубоких артезианских скважин в концентрациях 2-3 мг/л. Кроме того, его обнаруживают вместе с железом в кислых водах шахтного водоотлива. Марганец часто содержится в сточных водах металлургических и горнодобывающих предприятий.

Марганец крайне трудно обнаружить, так как в зависимости от степени окисления, рН, равновесия «бикарбонат-карбонат-ОН» и присутствия других веществ, в частности, железа, он может образовывать многочисленные соединения.

Согласно стандартам качества питьевой воды концентрация марганца не должна превышать 0,05 мг/л, поскольку при более высоких концентрациях возможно образование отложений марганца и появление пятен на санитарно-техническом оборудовании и одежде. Однако, даже если концентрация марганца не превышает вышеуказанного предела, он может оказывать аналогичное действие, так как способен накапливаться в распределительных системах в виде отложений и в последствии, при изменении окружающих условий, например, рН, содержания CO2, окислительного потенциала или щелочности, выделяться в более высоких концентрациях.

В системах промышленного водоснабжения присутствие марганца, как и железа, нежелательно, особенно в текстильном производстве или в производстве беленой целлюлозы, так как небольшие количества марганца, отделившегося из образовавшихся отложений могут стать причиной появления пятен на изделиях, то есть привести к браку. При проведении некоторых операций по аппретированию тканей необходимо уменьшение концентрации марганца до 0,01 мг/л.

Марганец и его окислы

В виде окислов марганец почти нерастворим в воде, и его концентрация может быть уменьшена даже в процессе коагуляции при помощи квасцов путем хлорирования повышенными дозами с применением соответствующих технологий фильтрации даже при рН = 6,5. Тем не менее, обычно марганец удаляют путем окисления и повышения рН примерно до 9-9,5, выдерживая воду перед фильтрацией в течение примерно 30 минут в реакционном сосуде. Фильтры, имеющие покрытие из окислов марганца, отличаются хорошими эксплуатационными характеристиками, однако, при применении таких фильтров не исключается унос марганца в случае радикального изменения условий водной среды. Кроме того, возможно осаждение марганца при постоянном применении пер-манганата калия в качестве магниевой формы цеолита.

Органические вещества в большей мере способствуют образованию хелатных соединений марганца, чем железа, следовательно, для удаления марганца необходимо разложение органических веществ.

Поскольку происходит накопление марганца в осадочных породах, то в воде на большой глубине обычно имеет место высокая концентрация марганца, даже если при анализе проб воды, взятых из поверхностного слоя, его не обнаруживают. Это необходимо знать для правильного проектирования водозаборного сооружения установки водоснабжения.