电水壶高锰钢材质真的会损害健康吗？专家解读锰元素的作用与危害

曾几何时，一则关于电热水壶的新闻在网站、微博、微信朋友圈疯传。大致内容是高锰钢材质的不锈钢电热水壶在加热过程中会析出“锰”。长期使用会对身体造成伤害，甚至会让人变傻。建议市民谨慎选择此类产品。 “304不锈钢”材质。于是，有的网友在宣传如何选锅，而有的网友则大篇幅分析这个消息的可靠性，一时引起了不小的麻烦。事实上，高锰钢中含有的锰元素是人体必需的微量元素之一，对人体骨骼的正常生长发育具有重要作用。但人体长期过量摄入锰，会造成一定的损害，如记忆力减退、嗜睡等。 、精神萎靡、神经紊乱等症状。作为与医学精神病学关系最密切的元素之一，锰为人所知也只有 240 多年……

说到“假化石”

公元1770年夏天，维也纳人凯姆对从朋友那里得到的一些“假化石”着迷。他是城里的一名教师，业余时间喜欢摆弄矿物和其他东西。他得到的“假化石”，石面上密布着树枝状的压痕。乍一看，它就像一块真正的化石。

经验丰富的凯姆很清楚，这些“假化石”看上去像化石，但其实不是化石，而是一种黑色矿石。 “假化石”主要是由沼泽、湖泊和海洋中形成的沉积物形成的。这种矿物已被人们使用了数千年。作为人类自古以来就熟悉的黑色矿物，“伪化石”在玻璃制造中发挥着惊人的作用。凯姆出生前两百多年前，意大利科学家比林古乔（Billinguccio）（注1）在《火的艺术》一书中说，如果在“假化石”中加入透明物质，就会被染成美丽的紫罗兰色。颜色。釉匠用“假化石”给玻璃上色，陶艺家用它为他们的工艺品绘制紫色图案。此外，“假化石”还有一个特殊的性质：当它与熔融玻璃熔合时，可以净化玻璃，使玻璃变成无色透明，而不是变成绿色或黄色。

可以给玻璃上色的“假化石”（网络图片）

“这个看起来像真的东西是由什么化学元素组成的？”当时世界上大多数科研人员都对化学元素的研究感兴趣，凯姆也不例外。

为了弄清“假化石”之谜，善于思考的凯姆进入了实验状态。他将“假化石”和两份炭黑的混合物在坩埚中加热，得到了表面有光泽的晶状脆性金属。他发现金属的横截面具有从蓝色到黄色的虹彩颜色。

凯恩得出的结论是，这种晶状脆性金属是由一种非常有用的元素组成的，但他始终无法弄清楚它具体是什么元素，以及金属块是单质还是化合物。后来，他将实验过程和结果写成论文，发表在维也纳的一本科学杂志上。

黑镁和白镁的区别

一年多后，在距离维也纳不远的瑞典，化学家伯格曼看到凯恩关于“伪化石”的论文时跳了起来。他一边在实验室里来回踱步，一边自言自语道：“‘假化石’是黑镁，一定没错！”

伯格曼所说的黑镁是当时许多化学家痴迷研究的矿物质之一。小亚细亚的马格森西亚镇盛产两种矿藏：黑镁和白镁。尽管大家都知道黑镁具有使玻璃变色的功能，但没有人认为它是“假化石”。

经过多次实验，结合凯恩的论文，伯格曼确定白镁是氧化镁，“伪化石”是黑镁；黑镁含有一种新元素。同时他还指出，黑镁作为一种新型金属氧化物，不能与熟石灰混合，也不能与白镁混合。显然，凯恩只是质疑“假化石”，而伯格曼却确认“假化石”含有新元素。

镁砂镇盛产白色镁：氧化镁（网络图片）

伯格曼的研究到此结束。因为探索新元素并不是他的研究方向。然而，他当年在论文中提到的马格森西亚镇的拉丁词“managnese”将继续发挥作用。

元素最终成形

伯格曼有一个很好的朋友，瑞典著名化学家舍勒（注2）。痴迷于研究新元素的谢勒毫不犹豫地接过了朋友的旗帜，决心让这个新元素为人所知。公元1774年，舍勒向斯德哥尔摩科学院提交了一篇题为《“伪化石”元素的性质》的论文，正式提出了“伪化石”含有新金属元素的观点。

论文发表后不久，舍勒得知他的国家的另一位化学家加恩也做了类似的实验。原来，加恩在坩埚内壁涂上湿木炭粉，然后将油和“假化石”粉末的混合物放入坩埚中，一起加热。三个小时后，他在坩埚里发现了金属颗粒。

为了尽快澄清“假化石”之谜，舍勒于当年5月16日给加恩寄去了一些纯净的“假化石”。与此同时，还寄来了一封信：“我正焦急地等待着你们用‘魔火’加热‘假化石’后得到的结果，希望你们尽快给我一小块这种金属。”尽可能。”

最终使锰出现并命名该元素的科学家舍勒肖像（网上图片）

一个多月后，盖恩将一部分“魔火”精炼出来的金属送给了舍勒。舍勒很快写信给加恩，感谢他送来的“假化石”：“我认为‘假化石’中含有的金属元素是一种不同于所有其他半金属的新元素。”舍勒通过研究揭示了含有这种新元素的金属的共同特征：这种银灰色金属类似于铁，但比铁更软且熔点更低。表面也容易生锈，变得灰色、无光泽。在与盖恩会面后，他提出了这些观点，盖恩也表示同意。

后来，舍勒经过深思熟虑，决定以马格森西亚镇的拉丁文（Managnese）来命名“锰”，元素符号则取自其缩写“Mn”。他进一步提出，“假化石”应该叫软锰矿，其主要成分是二氧化锰。

经过多国不懈的科学努力，“锰”元素终于出现在世界上！

“假化石”主要成分：二氧化锰（网络图片）

后记

据说在舍勒命名锰之后的很长一段时间里，软锰矿和锰都没有多大用处。当时的科学家认为，纯锰金属在人们眼中没有多大用处，因为它比铁更容易生锈，在潮湿空气中放置一段时间后会变成灰色；另外，锰的熔点没有铁高，其机械强度远不及钢，而且其价格也比钢贵得多。

100多年后，1882年，英国冶金学家罗伯特·哈德菲尔德研制出含锰13%的锰钢。锰钢是一种高强度钢，主要用于承受冲击、挤压、材料磨损等恶劣工作条件。损坏的主要形式是磨损，有局部断裂和变形。从此，锰的价值大大提高，在工业建设中发挥了重要作用。当然，哈德菲尔德的研究之路也相当曲折。

高强度、承重锰钢铸件（网络图）

后世科学家不断努力，终于阐明了锰的化学性质：锰作为地壳中广泛分布的元素之一，常含有少量的水、二氧化硅、氧化铁和硬锰矿；通常为柱状、针状、纤维状、粒状等晶体。

标有五星级食品级的高锰钢水壶（网络图片）

当然，人们更需要了解的是，锰本来就是一种极难溶的元素。如果容器材料中存在的锰不与酸性溶液接触，它就不会“从锅里跑到饭里”；而且，由于人体消化系统对锰的吸收概率仅为1%-5%，因此通过食物进入胃肠道的锰大部分会被排出体外。因为只有明白了这一点，我们才能明白“长期使用高锰钢水壶会让人变笨”只是一个谎言！

笔记：

1.比林古乔（1480～约1539），意大利冶金学家。年轻时，他曾游历意大利和德国考察冶金作业，后来又在铁矿、锻造厂和兵工厂工作。 1513年，他负责造币厂，此后在威尼斯和佛罗伦萨共和国铸造大炮并建造城堡。 1540 年，即他去世一年后，他的著作《火的艺术》出版。

2、卡尔·威廉·舍勒（Carl Wilhelm Scheele，1742-1786），瑞典著名化学家，1775年当选为瑞典科学院院士，对氧气、氯化氢、二氧化碳、二氧化氮等进行了深入研究气体。还发现了钼、钨、锰等金属元素。他还发现了一种与巴氏灭菌非常相似的灭菌方法。据悉，他喜欢亲自“品尝”自己发现的化学元素，结果中毒。