mangán / Mn
(tükörvas, ferromangán, mangán(II)-vegyületek, manganovegyületek, mangán(III)-vegyületek, manganivegyületek)

Név: magnes, magnet, (latin) (a piroluzit mágneses tulajdonságai alapján)

Felfedezés:
Már az ókorban ismert volt.
C. Scheele és Bergman különítették el, mint elemet.
Gahn 1774-ben állította elő dioxidját szénnel redukálva.

Rendszám: a periódusos rendszer 25. eleme

Relatív atomtömeg: 54, 9381

Elektronkonfiguráció: [Ar](3d)5(4s)2

Izotópok: egy stabil az Mn(55) tömegszámú

Előfordulás:
Ásványai közül legfontosabb a barnakő (MnO₂), más néven piroluzit. Két másik oxid ásványa a manganozit (MnO) és a Bixbyit (Mn₂O₃).
Gyakori a rodokrozit (MnCO₃) és a rodonit (MnSiO₃) is.
Minden vasérc tartalmaz 1-2% mangánt.
Nagy mennyiségben található oxidja a tengerek fenekén mangánrögök formájában

Előállítás:
Oxidjai szénnel magas hőmérsékleten fémmé redukálhatók, de az így kapott mangán széntartalmú.
Kohászati célra sokszor csak vasötvözetét állítják elő, amelyet tükörvasnak vagy ferromangánnak neveznek.
Tiszta mangán elektrolízissel állítható elő ammónium-szulfát és mangán(II)-szulfát oldatának elegyéből. Az így kapott fém, csak hidrogént tartalmaz, ami vákuumban, hevítéssel eltávolítható.

Fizikai tulajdonságok:
Három módosulata van, mindegyik ezüstfehér, törékeny.
Az ektromos áramot közepesen vezeti.
Sűrűsége 8,89 g/cm³,
olvadáspontja 1260°C.

Kémiai tulajdonságok:
A mangáncsoport első eleme.
Aktivitása kb. a cinkével egyezik.
Levegőn és oxigénben a tömör fém, csak felületén oxidálódik, de finom eloszlásban oxigénben eléghet.
Halogénekkel egyesül.
Nitrogénnel, foszforral, szénnel és sziliciummal magas hőmérsékleten egyesül.
Sósavgázzal magas hőmérsékleten mangán(II)-kloridot ad.
Víz lassan már hidegen megtámadja.
Híg ásványi savakban oldódik, alkáliákban nem.
A két vegyértékű mangánvegyületek (mangán(II)-vegyületek /manganovegyületek/) , amelyekben a mangán +2 oxidáció fokkal található, elég állandó ionvegyületek.
A három vegyértékű mangánvegyületek (mangán(III)-vegyületek /manganivegyületek/) , amelyekben a mangán +3oxidáció fokkal található, sói sokkal kevésbé állandóak.
A négy vegyértékű mangán pedig amfoter.
Hat vegyértékű mangán a manganát-ionban (MnO₄^2-).
Hét vegyértékű mangán a permanganát-ionban (MnO₄^-) fordul elő. A hét vegyértékű mangán molekulavegyülete a mangán-heptoxid (Mn₂O₇).

Felhasználás:
Majdnem minden acél tartalmaz mangánt, amely egyrészt dezoxidálásra, másrészt káros kéntartalom kivonására és végül ötvözésre használatos. Növeli az acél szilárdságát, szívósságát. A mangánacélt tengelyek, keményacél, páncél lemezek előállítására használják.
Vegyületei közül a mangán-dioxidot száraz elemek gyártásánál (a képen látható cink-szén elem katód keverékében mangán-dioxid található), az üvegiparban szintelenítésre, száradó olajok kezelésére, kerámia gyártásnál használják
A kálium-permanganát vizes oldata könnyen kezelhető, erős oxidálószer.
Bizonyos ötvözetei (aluminummal és antimonnal, különösen egy kevés rézzel) erősen ferromágnesesek.

Biológia:
A mangángőzök és a por toxikusak, mennyisége nem haladhatja meg az 5 mg/m³ értéket a levegőben.
Ugyanakkor fontos nyomelem.
A felnőtt szervezetben mintegy 10-20 mg-nyi mennyiségben található meg. Kis mennyisége ellenére számos enzim felépítésében és működésben vesz részt. Hatással van a szénhidrát- és a zsíranyagcserében, a fehérje-, DNS- és RNS-szintézisben. Részt vesz az úgynevezett mukopoliszacharidok képzésében (például gyomorban). Különösen lényeges a B1 vitamin felhasználásához.
A legtöbbet a gabonafélék, a dió és a mogyoró tartalmazza. A gabonafélékben annál több van, minél többet tartalmaz a héjából, tehát minél barnább.

Felhasznált irodalom