Mangaan

Portaal Scheikunde
Chemisch element

Brokje mangaan
Naam	Mangaan
Latijn
Symbool	Mn
Atoomnummer	25
Soort	Overgangsmetaal
Kleur	zilvergrijs
Smeltpunt	1246 ^oC
Kookpunt	2061 ^oC

Mangaan is een chemisch element met het symbool Mn en atoomnummer 25 van het Periodiek Systeem in de scheikunde. Het is een hard bros zilverachtig metaal, dat vaak in mineralen wordt aangetroffen in combinatie met ijzer. Mangaan is een overgangsmetaal met diverse legeringen geproduceerd (gemaakt) in de metaal industrie, met name in roestvrij staal.

Voorkomen

Mangaan is de 12e meest voorkomende element in de aardkorst.

Mangaan komt voornamelijk voor als pyrolusiet, braunite, psilomelaan en in mindere mate als rhodochrosiet.

Ongeveer 80% van de bekende mangaanbronnen in de wereld bevinden zich in Zuid-Afrika; andere belangrijke mangaanafzettingen bevinden zich in Oekraïne, Australië, India, China, Gabon en Brazilië.

Een overvloedige bron van mangaan in de vorm van Mn-knobbeltjes zijn gevonden op de oceaanbodem. Deze knobbeltjes, die voor 29% uit mangaan bestaan, bevinden zich langs de oceaanbodem. Het delven ("oogsten") ervan wordt vanaf gezien, vanwege te grote schade aan de oceaanbodem.

Mangaan in erts of mineraal

Mangaanerts
Psilomelaan (mangaanerts)
Spiegeleisen is een ijzerlegering met een mangaangehalte van ongeveer 15%
Mangaanoxide dendrieten op kalksteen uit Solnhofen , Duitsland – een soort pseudofossiel
Mineraal rhodochrosiet (mangaan (II) carbonaat)
Braunite is een silicaatmineraal dat zowel twee- als driewaardig mangaan bevat
Pyrolusiet is een mineraal dat hoofdzakelijk bestaat uit mangaandioxide (MnO₂) en is belangrijk als erts van mangaan.
De paarse kleur in amethyst wordt door mangaan veroorzaakt

Geschiedenis

Grotschildering

Rondom de naam mangaan ontstaat gemakkelijk de nodige verwarring. In de oudheid werden de mineralen magnetiet (magnetisch) en pyrosuliet beide magnes genoemd. In de 16e eeuw werd mangaandioxide manganesum genoemd. Michele Mercati noemde magnesia nigra manganesa, en ten slotte werd het metaal dat eruit werd geïsoleerd bekend als mangaan (Duits: Mangan). Het witte Magnesia alba, waarvan later zou blijken, bevat magnesium.

Verschillende kleurrijke oxiden ("roesten") van mangaan, bijvoorbeeld mangaandioxide, zijn overvloedig aanwezig in de natuur en worden al sinds het stenen tijdperk gebruikt als pigmenten (kleurstoffen). De grotschilderingen in Gargas die 30.000 tot 24.000 jaar oud zijn, bevatten mangaanpigmenten.

Mangaanverbindingen werden gebruikt door Egyptische en Romeinse glasblazers om kleur aan glas toe te voegen of te verwijderen. Gebruik als "zeep voor glasmakers" ging door in de middeleeuwen tot aan de moderne tijd en is duidelijk te zien in 14e-eeuws glas uit Venetië.

Ignatius Gottfried Kaim (1770) en Johann Glauber (17e eeuw) ontdekten dat mangaandioxide kon worden omgezet in permanganaat, een nuttig middel (reagens) voor in het laboratorium.

Tegen het midden van de 18e eeuw gebruikte Carl Wilhelm Scheele pyrolusiet om chloor te produceren . Scheele en anderen wisten dat pyrolusiet (nu bekend als mangaandioxide ) een nieuw element bevatte. Johan Gottlieb Gahn was de eerste die in 1774 een monster van mangaanmetaal isoleerde (apart maakte). Hij kan worden gezien als de ontdekker van dit element.

Gebruik

Mangaan verbetert de sterkte, verwerkbaarheid en slijtvastheid van roestvrij staal. De tweede grootste toepassing voor mangaan is in aluminiumlegeringen. Mangaanoxide wordt verder gebruikt als oxidatiemiddel, als toevoeging in rubber, kunstmest en keramiek. Mangaan (IV) oxide werd gebruikt in de originele vorm van droge cel batterijen en tegenwoordig ook in nieuwere alkalinebatterijen (meestal batterijcellen). Mangaanverbindingen zijn gebruikt als pigmenten en voor het kleuren van keramiek en glas. De bruine kleur van keramiek is soms het gevolg van mangaanverbindingen. Bij de glasproductie (mangaandioxide wordt al sinds de oudheid gebruikt om de groenachtige tint in glas te oxideren) wordt mangaan ook gebruikt om glas een paarse kleur te geven en is verantwoordelijk voor de paarse kleur van amethyst (een mineraal).

Een mangaanverbinding wordt gebruikt als toevoeging in loodvrije benzine om het octaangetal te verhogen en het zogeheten kloppen van de motor te verminderen (de motor loopt beter).

Biologie

In 1837 merkte de Britse academicus James Couper een verband op tussen de zware blootstelling van mijnwerkers aan mangaan en een vorm van de ziekte van Parkinson.

Mangaansulfaat kan als fungicide (schimmelbestijding) worden gebruikt.

Mangaan is ook een belangrijk voedingselement (in hele kleine hoeveelheden) voor de mens, belangrijk voor de verwerking van macronutriënten (voedingsstoffen) en botvorming. Het is een onmisbaar onderdeel van tientallen eiwitten en enzymen. Het komt vooral voor in de botten, maar ook in de lever, de nieren en in de hersenen. Mangaan is ook belangrijk bij de fotosynthetische zuurstof-aanmaak in chloroplasten in planten.

Bij te grote hoeveelheden inname of inademing van mangaan is het giftig. Mangaanvergiftiging (manganisme, dat lijkt op de ziekte van Parkinson) is in verband gebracht met verminderde motorische vaardigheden (bewegen) en cognitieve (kennis) stoornissen.

Je krijgt normaalgesproken mangaan binnen via het eten, zoals thee, spinazie en kruiden. Het voedsel dat de grootste hoeveelheid mangaan bevat, zijn granen, rijst, eieren, sojabonen, olijfolie, noten en groene bonen.