Mangán

Mangán sa pre svoju vysokú afinitu (zlučovaciu schopnosť) so sírou a kyslíkom, ako aj skutočnosti, že vylepšuje materiálové vlastnosti, používa v kovospracujúcom priemysle. Zhruba 90% až 95% vyrobeného mangánu príp. feromangánu ide do výroby železa, ocele (pozri Legovanie) a špeciálnych materiálov:

• deoxidácia a odsírenie železa a ocele,
• cenovo výhodná náhrada niklu v antikorových ušľachtilých oceliach,
• silná pevnostná legúra (zliatinový prísadový prvok) v oceliach,
• zliatiny medi a mangánu (a niklu) napr. manganín pre tepelne stabilné rezistory,
• zliatiny hliníka a mangánu,
• zliatiny na zvýšenie teplotnej rozťažnosti s extrémne vysokým koeficientom rozťažnosti, napr. aktívne spínače z bimetalických pásikov.

Oxid manganičitý slúži ako oxidant v suchých batériách.

Dopyt po mangáne v nasledujúcich rokoch klesať nebude, lebo nie sú známe nijaké ekonomicky výhodné náhrady.

V zlúčeninách sa mangán vyskytuje najčastejšie ako dvoj-, štvor-, päť- a sedemmocný, ale vyskytuje sa aj ako jedno-, troj- a šesťmocný. Zo zlúčenín sú najznámejšie oxidy, hydroxidy, mangánany, manganistany a soli mangánaté.

• oxid mangánatý MnO, zelená, vo vode nerozpustná látka, zásaditého charakteru. S kyselinami dáva soli mangánaté.
• oxid manganitý Mn₂0₃, čierna kryštalická látka zásaditej povahy, vzniká zahrievaním (530-940 °C) oxidu manganičitého na vzduchu. S kyselinami (v závislosti od podmienok) dáva soli manganité alebo dochádza k disproporcionácii za vzniku mangánatej soli a Mn0₂.
• oxid manganičitý Mn0₂, čierna, vo vode nerozpustná látka, amfotérneho charakteru, s kyselinami a zásadami tvorí soli, ktoré sú v roztoku nestále, v kyslom prostredí sa dajú redukovať, ale aj oxidovať na manganistany. V zásaditých taveninách sa mení na mangánany. Použitie MnO₂: Spolu s CuO ako katalyzátor na spaľovanie CO, ako depolarizátor, pri farbení skla na fialovo, pri čírení skla znečisteného železnatými zlúčeninami sfarbujúcich sklo na tmavozeleno, oxidujúc ich na bezfarebné železité zlúčeniny, pri výrobe fermeže a podobne.

Ľudstvo používa zlúčeniny mangánu už po tisícročia. Je dokázané, že farby s oxidom manganičitým sa používali už pred 17000 rokmi. Rimania a Egypťania používali mangánové zlúčeniny v sklárstve na farbenie a odfarbovanie. Sparťania používali železo s obsahom mangánu na výrobu zbraní. Názor, že vysoká kvalita ich zbraní bola založená na zliatine železa a mangánu, treba však vnímať ako špekuláciu.

V 17. storočí vyrobil chemik Johann Rudolph Glauber manganistan. V strede 18. storočia sa používal oxid mangánatý na výrobu chlóru. Na návrh chemika Carla Wilhelma Scheeleho, ktorý v roku 1744 objavil, že burel (pyroluzit) nie je druh železnej rudy, ale že musí obsahovať dovtedy neznámy kov, podarilo sa Johannovi Gottliebovi Gahnovi ešte v tom istom roku po prvýkrát vyrobiť elementárny mangán uhoľnou redukciou z burelu. Začiatkom 19. storočia sa začal mangán používať na výrobu železa. Roku 1816 už bolo známe, že zvyšuje u železa pevnosť bez zvyšovania krehkosti.

Viazaný mangán je esenciálny stopový prvok pre všetky formy života. Ľudské telo obsahuje zhruba 300 ppm mangánu a malo by prijať asi 4 mg za deň. Bohaté na mangán sú:

• orechy,
• celozrnné produkty,
• klíčky,
• kakao.

Mlieko, minerálky a niektoré pitné vody sú chudobné na mangán.

Celosvetovo sa mangán vyskytuje veľmi hojne. Na tvorbe zemskej kôry sa podieľa asi 900 ppm, čím je po železe najhojnejšie sa vyskytujúcim kovom.

Mangán podporuje normálny vývoj kostí, pomáha pri tvorbe pohlavných hormónov a zúčastňuje sa premeny tukov, cukrov a bielkovín v tele, ovplyvňuje aj tvorbu chrupaviek. Jeho nedostatok zapríčiňuje spomalenie vývoja a rastu a zmeny v metabolizme cukrov, v štruktúre kostí a chrupaviek.

• Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 1 – 3 rokov: 0,3 – 1,5 mg
• Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 4 – 6 rokov: 1,5 – 2 mg
• Denná odporúčaná dávka pre deti vo veku 7 – 10 rokov: 2 – 3 mg
• Denná odporúčaná dávka pre dospelých a mladistvých: 2 – 5 mg

Napriek tomu, že mangán je jeden z 3 stopových prvkov veľmi dôležitých pre vývoj a život stavovcov, dlhodobá expozícia organizmu voči nadmerným dávkam je toxická. Všeobecne sa uvádza, že sústavné vdychovanie 5 mg/m³ môže spôsobiť tzv. manganizmus, ktorý sa v úvode prejavuje psychickými poruchami (podráždenosť, zmeny nálad, spomalené reakcie až halucinácie) a v neskorších štádiách prechádza do neurotoxicity (problémy koordinácie, trasenie, až nezvratné poškodenie nervov s príznakmi podobnými Parkinsonovej chorobe). Riziku neurotoxicity nadmernej expozície mangánu môžu byť vystavení ľudia pracujúci ako zvárači, baníci, narkomani užívajúci drogu "Bazooka", obyvatelia oblastí bez kontroly pitnej vody v oblastiach ťažby mangánu atď.

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Mangán
• Wikislovník ponúka heslo Mangán