Il manganese è un elemento chimico del gruppo dei metalli di transizione che si presenta come un solido bianco-grigiastro brillante che nell’aspetto ricorda il ferro; rispetto a quest’ultimo elemento, però, è più duro e particolarmente fragile, facile all’ossidazione. Notevoli quantità di manganese sono presenti nei fondali oceanici. Nella crosta terrestre si trova in tracce, mai libero ma sempre nei composti. Il minerale che lo contiene in maggior quantità è la pirolusite.
Usato sin dai tempi della preistoria come pigmento colorato, il manganese fu isolato nel 1774 dal chimico svedese Gahn ed è un elemento piuttosto elettropositivo e quindi reattivo: reagisce con l’acqua e l’ossigeno e con molto non metalli (zolfo, fosforo, silicio, carbonio, azoto, gli alogeni).
Indice
Proprietà chimiche
Il manganese è un metallo molto difficile da fondere.
- Simbolo: Mn
- Numero atomico: 25
- Serie: Metalli del blocco d
- Gruppo, periodo: 7, 4
- Densità: 7470 kg/m³
- Durezza: 6,0
- Peso atomico: 54,938049 u
- Configurazione elettronica: [Ar]3d54s2
- Struttura cristallina: cubica a corpo centrato
- Stato della materia: solido (di solito non magnetico)
- Punto di fusione: 1244 °C
- Punto di ebollizione: 1962 °C
- Calore di fusione: 12,05 kJ/mol
- Elettronegatività: 1,55 (Scala di Pauling)
- Calore specifico: 480 J/(kg·K)
- Conducibilità elettrica: 0,695×106/m·Ω
- Conducibilità termica: 7,82 W/(m·K)
Manganese – Composti principali
Permanganato di potassio (KMnO4) – Solido violetto fortemente ossidante usato per purificare le acque, trattare lesioni della cute e per molte analisi chimiche di laboratorio.
Solfato manganoso MnSO4 – Sale molto solubile in acqua che si presenta come un solido rosa inodore, nocivo per l’ambiente.
Biossido di manganese MnO2 – Solido nero insolubile in acqua, usato come ossidante nelle pile e per decolorare il vetro.
Cloruro di manganese MnCl2 – Sale di manganese dell’acido cloridrico, è un composto tossico.
Nitrito manganoso Mn(NO3)2 – Precursore di altri composti di manganese utili in molte industrie, per esempio il carbonato usato come fertilizzante e colorante.
Idrossido manganoso Mn(OH)2 – Composto bianco gelatinoso che si ossida faciilmente e viene prodotto anche dalle reazioni chimiche che avvengono nelle pile.
Isotopi – In natura questo elemento ha un solo isotopo stabile, Mn-55.
Applicazioni
La stragrande maggioranza della produzione mondiale di manganese viene impiegata per la fabbricazione dell’acciaio e di altri materiali ferrosi. I principali produttori sono Sudafrica, Cina e Australia.
L’ossido viene impiegato come pigmento nelle vernici e nelle terre naturali; il diossido viene utilizzato come catalizzatore e in alcuni tipi di batterie. Il permanganato di potassio viene utilizzato in chimica come ossidante e in ambito medico come disinfettante. Questo elemento è poi utile per decolorare e colorare il vetro.
Manganese – Le leghe
Il manganese è fondamentale per creare leghe di ferro (acciai) con una migliore tenacità e durezza; nelle leghe, questo elemento ha anche funzione disossidante, desolforante e legante. Si trova anche nelle leghe di rame (ottoni e bronzi) e in quelle di alluminio e magnesio.
L’aspetto del manganese isolato è molto simile a quello del ferro
Biologia
In piccole quantità, questo elemento è essenziale alla vita animale e vegetale. Nel corpo umano è presente nei reni, nel pancreas, nel fegato e nelle ossa ed è un componente fondamentale di alcuni enzimi che svolgono un’azione antiossidante, combattendo i radicali liberi. È coinvolto anche nel corretto funzionamento del matabolismo e del sistema nervoso.
L’assunzione avviene soprattutto attraverso i vegetali a foglia verde, i cereali integrali e la frutta secca, ma il manganese si trova anche in molti altri alimenti e la sua carenza è piuttosto rara. Si manifesta con pressione alta, colesterolo alto, perdita di memoria e della vista.
Il manganese puro però è tossico e la malattia di Parkinson è stata correlata a esposizione di manganese nell’industria metalmeccanica, in particolar modo fra i saldatori.
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