Mangan

Från Wikipedia
Hoppa till: navigering, sök
Mangan
Nummer
25
Tecken
Mn
Grupp
7
Period
4
Block
d

Mn

Tc
KromManganJärn
[Ar] 3d5 4s2
25Mn

Ett grovt fragment av glänsande manganmetall.
Ett grovt fragment av glänsande manganmetall.
Emissionsspektrum
Emissionsspektrum
Generella egenskaper
Relativ atommassa54,938044(3)[1] u
UtseendeSilver
Fysikaliska egenskaper
Densitet vid r.t.7,21 g/cm3
– flytande, vid smältpunkten5,95 g/cm3
AggregationstillståndFast
Smältpunkt1519 K ​(1246 °C)
Kokpunkt2334 K ​(2061 °C)
Molvolym7,35 × 10−6 m3/mol
Smältvärme13,2 kJ/mol
Ångbildningsvärme225[2] kJ/mol
Specifik värmekapacitet479,5[3] J/(kg × K)
Molär värmekapacitet26,32 J/(mol × K)
Ångtryck
Tr. (Pa) 1 10 100 1 k 10 k 100 k
Te. (K) 1228 1347 1493 1691 1955 2333
Atomära egenskaper
Atomradie127 pm
Kovalent radie139 pm
Elektronaffinitet0 kJ/mol
JonisationspotentialFörsta: 717,3 kJ/mol
Andra: 1509 kJ/mol
Tredje: 3248 kJ/mol
Fjärde: 4940 kJ/mol
(Lista)
Arbetsfunktion4,1[4] eV
Elektronkonfiguration
Elektronkonfiguration[Ar] 3d5 4s2
e per skal2, 8, 13, 2
Electron shell 025 Manganese - no label.svg
Kemiska egenskaper
Oxidationstillstånd7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, −1, −2, −3
Oxider (basicitet)MnO (basisk), Mn3O4, Mn2O3, MnO2, Mn2O7 (starkt sur)
Elektronegativitet1,55 (Paulingskalan)
1,75 (Allenskalan)
Normalpotential−1,18 V (Mn2+ + 2 e → Mn)
Diverse
KristallstrukturKubisk rymdcentrerad (bcc)
Kristallstruktur
Ljudhastighet5150 m/s
Termisk expansion21,7 µm/(m × K) (25 °C)
Värmeledningsförmåga7,81 W/(m × K)
Elektrisk konduktivitet6,94 × 105 A/(V × m)
Elektrisk resistivitet1,44 × m (20 °C)
MagnetismParamagnetisk
Magnetisk susceptibilitetα: 9 × 10−4
β: 8,2 × 10−4[5]
Néelpunkt100 K (−173,15 °C)
Youngs modul198 GPa
Kompressionsmodul120 GPa
Mohs hårdhet6
Brinells hårdhet196 MPa
Identifikation
CAS-nummer7439-96-5
Pubchem23930
Historia
NamnursprungFrån magnesia nigra[6], som i sin tur är hämtat från Magnesia (liksom magnesium).[7][8]
UpptäcktTorbern Olof Bergman (1770)
Första isolationJohann Gottlieb Gahn (1774)
Stabilaste isotoper
Huvudartikel: Manganisotoper
Nuklid NF t1/2 ST SE (MeV) SP
52Mn {syn.} 5,591 d ε 4,712 52Cr
53Mn {syn.} 3,74 a ε 0,597 MeV 53Cr
54Mn {syn.} 312,3 d ε
β
1,377
0,697
54Cr
54Fe
55Mn 100 %
Stabil
Säkerhetsinformation
Säkerhetsdatablad: Sigma-Aldrich
Globalt harmoniserat system för klassifikation och märkning av kemikalier
GHS-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [9]
Pulver:
02 – Brandfarlig
Brandfarlig
H-fraserH228
P-fraserP210​, P240​, P​241​, P​280​, P370+378
EU-märkning av farliga ämnen
EU-märkning av farliga ämnen enligt EU:s förordning 1272/2008 (CLP) på grundval av följande källa: [9]
Pulver:
Brandfarlig
Brandfarlig
(F)
R-fraserR11
S-fraserS7​, S33, S​​43, S60
SI-enheter och STP används om inget annat anges.

Mangan är ett grå-vitt metalliskt grundämne som liknar järn. Det används ofta i legeringar med järn i till exempel rostfritt stål. Ibland används manganföreningar i glasyrer. Mangan är essentiellt för alla organismer.

Historia[redigera | redigera wikitext]

Under 1770-talet visade de svenska kemisterna Carl Wilhelm Scheele och Torbern Bergman att mangandioxid utgjordes av en oxid av en okänd metall. Deras upptäckt publicerades i Kongliga Vetenskapsacademiens Handlingar 1774[10]. I metallisk form framställdes mangan första gången av Johan Gottlieb Gahn, som var verksam vid kopparverket i Falun. Han uppnådde detta genom reduktion av brunsten med kol år 1774. Han gav ämnet namnet magnesium, vilket senare ändrades till mangan.[11]

Förekomst[redigera | redigera wikitext]

Mangan är det tolfte vanligaste grundämnet i jordskorpan och det finns i medeltal 1 kg mangan per ton sten. Mangan förekommer i naturen mest i oxider, karbonater och silikater. Den största förekomsten av manganföreningar är bland annat i Sydafrika, Australien och Ryssland. Havsvatten innehåller också lite mangan men bara i koncentrationer av 0,1 mg/ton. Den största svenska manganfyndigheten finns i Stora Uttervik mangangruva.

Mangan finns i te, traditionellt te men också i "rött te", från Rooibos-busken. Mangan kan man även finna i brunnsvatten, fullkornscerialier, nötter, baljväxter och bär bl.a. Gränsvärdena för mangan i dricksvatten är 50 mikrogram/liter (vattenverk), 300 mikrogram/liter (enskild brunn)

Framställning[redigera | redigera wikitext]

Mangan framställs genom reduktion av krossad manganmalm med kol, aluminium eller kisel i elektriska ugnar vid 1000 °C. När man vill framställa manganmetall med hög renhet gör man elektrolys av en vattenlösning med mangan(II)sulfat.

Toxiskt[redigera | redigera wikitext]

Mangan i höga doser är neurotoxiskt och kan ge parkinson-liknande symtom, vilket man sett hos bland annat svetsare (som andats in ämnet).[12] Ämnet har även visat sig ge en ökad risk för sömnlöshet, depression, anorexia, huvudvärk och irritabilitet.[källa behövs] Vid intag av mangan via föda och vatten kan tarmen reglera upptaget vilket gör att toxiska nivåer ej uppnås.[källa behövs]

Mangan finns tillsatt i modermjölksersättning på grund av dess funktion i kroppens ämnesomsättning. Ett potentiellt problem är att små barns ännu inte har ett ordentligt reglersystem och det finns då viss risk för överexponering. Därför är rekommendationen att enbart använda vatten med låga halter av Mangan vid tillredning av ersättning, till exempel kommunala vattenkällor. Ett potentiellt problem med vatten från privata brunnar där den högsta accepterade nivån är högre (0.3 mg/ml jämfört med 0.05 mg/ml) och där flertalet brunnar ändå överstiger nivån. [13]

Föreningar[redigera | redigera wikitext]

Källor[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
  2. ^ Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. I: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
  3. ^ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente, S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
  4. ^ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage, Walter de Gruyter, 2005, ISBN 978-3-11-017485-4, S. 361.
  5. ^ Weast, Robert C. (ed. in chief): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990. Seiten E-129 bis E-145. ISBN 0-8493-0470-9. De angivna värdena har här räknats om enligt SI.
  6. ^ Gunnar Hägg, Allmän och oorganisk kemi, kapitel 32-2 b, Almqvist & Wiksell 1963, sid 661
  7. ^ Royal Society of Chemistry – Visual Element Periodic Table
  8. ^ – Online Etymological Dictionary
  9. ^ [a b] Datablad Mangan (Pulver) på AlfaAesar. Läst 29 mars 2011. (JavaScript krävs).
  10. ^ Torben Bergman, Tilläggning om brunsten, Kongl. Vetenskaps Academiens Handlingar 1774, sid 194-196 [1] (C. W. Scheele sid 89-116 samt 177-194)
  11. ^ Anders Lennartsson, Periodiska systemet, Studentlitteratur, 2011
  12. ^ Ahmed H. Sadek, Ronald Rauch, and Paul E. Schulz: Parkinsonism due to Manganism in a Welder I: International Journal of Toxicology. 22, 2003, S. 393–401, DOI: 10.1080/10915810390232204.
  13. ^ Livsmedelverket om Mangan, 20170123.