What is منغنيز?
منغنيز (symbol Mn) is element 25 on the periodic table, a فلز انتقالي in period 4, group 7. Essential in trace amounts, brittle in bulk, and the reason your steel does not shatter in the cold. At room temperature it is a solid.
القصة
ما هو منغنيز، وكيف اكتشفناه
المنغنيز هو البطل المجهول في صناعة الفولاذ والمكوّن السري الذي يجعل بطارية هاتفك الذكي تعمل. هذا الفلز الصلب الهش ذو اللون الرمادي الفضي ضروري تماماً للحضارة الحديثة؛ إذ يحتوي كل الفولاذ تقريباً على المنغنيز، ومن دونه ستنهار بنيتنا التحتية حرفياً. وعلى الرغم من كونه ثاني عشر أكثر العناصر وفرةً على الأرض، غالباً ما يمر المنغنيز دون أن يلاحظه أحد، مع أنه يوجد في كل شيء، من العوارض الفولاذية في ناطحات السحاب إلى بطاريات السيارات الكهربائية. اكتشف الكيميائي السويدي Johan Gottlieb Gahn المنغنيز عام 1774، وقد اختُلط في البداية بالمغنيسيوم والحديد بسبب تشابه خصائصها. يأتي الاسم من الكلمة اللاتينية "magnes" التي تعني مغناطيس، مع أن المنغنيز النقي ضعيف المغناطيسية في الواقع. وما يجعل هذا العنصر بالغ الأهمية هو قدرته على إزالة شوائب الكبريت والأكسجين من الفولاذ، إذ يعمل كأنه فريق تنظيف جزيئي أثناء عملية صناعة الفولاذ. إليك أمراً مذهلاً: يوجد المنغنيز في حالات أكسدة أكثر من معظم العناصر الأخرى، وتتراوح من -3 إلى +7. وتجعله هذه القدرة المذهلة متعدد الاستخدامات، من الزجاج الأرجواني (Mn³⁺) إلى العوامل المؤكسدة القوية مثل برمنغنات البوتاسيوم (Mn⁷⁺)، التي يمكنها تطهير الماء ومعالجة الجروح. يؤدي المنغنيز دوراً حيوياً في علم الأحياء أيضاً. فهو عنصر نزر أساسي لجميع الكائنات الحية، إذ يساعد النباتات على إجراء عملية البناء الضوئي ويمكّن البشر من معالجة الكربوهيدرات والدهون. وتُعد الإنزيمات المحتوية على المنغنيز ضرورية لتكوين العظام والتئام الجروح والحماية المضادة للأكسدة. وقد يسبب نقصه تشوهات هيكلية ومشكلات في التكاثر. قاع المحيط مغطى حرفياً بتريليونات الأطنان من عُقيدات المنغنيز؛ وهي صخور بحجم حبة البطاطس تحتوي على المنغنيز والحديد والنيكل والنحاس، ونمت على مدى ملايين السنين. وقد تكون هذه العُقيدات أساس مستقبل التعدين في أعماق البحار، رغم أن الآثار البيئية لا تزال قيد الدراسة.
The discovery of منغنيز
الاكتشاف السويدي
عزل Johan Gottlieb Gahn المنغنيز الفلزي عام 1774 من خلال اختزال ثاني أكسيد المنغنيز بالكربون، رغم أن Carl Wilhelm Scheele وآخرين كانوا قد تعرّفوا إلى العنصر في وقت سابق. وأثبت نهج Gahn المنهجي أن المنغنيز عنصر متميز، وليس شكلاً من الحديد أو من الفلزات المعروفة الأخرى.
التطور الصناعي
بدأ الإنتاج التجاري للمنغنيز مع صهر الفيرومنغنيز في أربعينيات القرن التاسع عشر، مما أحدث ثورة في إنتاج الفولاذ. وأتاح تطوير أفران القوس الكهربائي في أوائل القرن العشرين إنتاج سبائك المنغنيز بكفاءة، ودعم التوسع السريع لصناعة الفولاذ أثناء التصنيع.