Home nederlands > Periodiek systeem > Elementen > Mangaan

Mangaan - Mn

Chemische eigenschappen van Mangaan - Gezondheidseffecten van Mangaan - Milieu-effecten van Mangaan

Atoomnummer	25
Atoommassa	54,9380 g.mol^-1
Elektronegativiteit volgens Pauling	1,5
Dichtheid	7,43 g.cm^-3 bij 20°C
Smeltpunt	1247 °C
Kookpunt	1962 °C
Vanderwaalstraal	0,126 nm
Ionstraal	0,08 nm (+2) ; 0,046 nm (+7)
Isotopen	1
Elektronen Schil	[ Ar ] 3d⁵ 4s²
Energie eerste ionisatie	716 kJ.mol^-1
Energie tweede ionisatie	1489 kJ.mol^-1
Standaard potentiaal	- 1,05 V ( Mn²⁺ / Mn )
Ontdekt door:	Geïdentificeerd door Scheele, Bergman in 1774.

Mangaan

Mangaan werd ontdekt door de Zweedse scheikundige Johan Gottlieb Gahn, nadat Carl Wilhelm Scheele in 1774 aangaf dat het mogelijk een element was. De scheikundige verhitte het mineraal pyrolusiet (MnO₂) in de aanwezigheid van houtskool in dat jaar. Zo verkreeg hij mangaan. Momenteel wordt mangaan nog steeds op die manier verkregen, maar meestal wordt pyrolusiet verbrand in een aluminium oven of wordt het behandeld met zwavelzuur (H₂SO₄), zodat mangaan sulfaat (MnSO₄) wordt gewonnen, dat vervolgens wordt geëlectrolyseerd.

Bijna 90% van alle mangaan dat ieder jaar wordt geproduceerd wordt gebruikt voor staalproductie. Mangaan wordt toegevoegd aan gesmolten staal om zuurstof en zwavel te verwijderen en vormt een legering met staal, zodat dit makkelijker in vorm te buigen is. Verder verstevigt het staal en maakt het staal beter bestand tegen verwering. Spoorwegen bijvoorbeeld worden gemaakt met staal dat 1,2% mangaan bevat. Mangaan wordt ook gebruikt om glas een paarse kleur te geven en is verantwoordelijk voor de paarse kleur van amethysten.

Ongeveer 0,14% van de aardkorst bestaat uit mangaan dioxide (MnO₂), de meest voorkomende mangaanverbinding. Deze verbinding wordt toegepast in batterijen om te voorkomen dat de waterstof formatie de groene kleur in glas, die wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van ijzer verontreinigingen, verwijdert, en ook als droger vloeistof in zwarte verf.

Gezondheidseffecten van Mangaan

Mangaan is een stof die overal op aarde gevonden kan worden. Mangaan is een van de drie toxische essentiële sporenelementen. Dit betekent dat mensen het niet alleen nodig hebben, maar dat het wanneer het in te hoge concentraties in het menselijk lichaam aanwezig is, giftig is. Men moet ervoor zorgen dat men genoeg mangaan binnen krijgt, anders kunnen er problemen ontstaan, maar wanneer de hoeveelheid mangaan die men binnenkrijgt te hoog is, kan dat ook gezondheidsproblemen veroorzaken.
De opname van mangaan door mensen vindt vooral plaats via het voedsel, zoals spinazie, thee en kruiden. Het voedsel dat de hoogste concentratie mangaan bevat, zijn granen, rijst, sojabonen, eieren, noten, olijfolie, groene bonen en oesters. Wanneer mangaan in het menselijk lichaam is opgenomen, wordt het via het bloed naarde lever, de nieren, de alvleesklier en de hormoonklieren getransporteerd.
Mangaaneffecten vinden alleen plaats in de luchtwegen en in de hersenen. Symptomen van mangaanvergiftiging zijn hallucinaties, vergeetachtigheid en zenuwschade. Mangaan kan ook Parkinson, longembolie en bronchitis veroorzaken. Wanneer mannen voor een langere tijd aan mangaan blootgesteld worden, kunnen ze impotent worden.
Een syndroom dat veroorzaakt wordt door mangaan heeft symptomen zoals schizofrenie, versuffing, zwakke spieren, hoofdpijn en slapeloosheid.
Omdat mangaan een essentieel element is voor het menselijk lichaam, kan een gebrek aan mangaan de volgende gezondheidsproblemen geven:
- Overgewicht
- Glucose intolerantie
- Bloedklonters
- Huidproblemen
- Een verlaagd cholesterolniveau
- Verstoringen aan het skelet
- Geboorteafwijkingen
- Verandering van de haarkleur
- Neurologische symptomen

Chronische mangaan vergiftiging kan een gevolg zijn van langdurige inademing van stof en rook. De vergiftiging heeft het grootste effect op het centrale zenuwstelsel, daarom kan een permanente handicap te weeg worden gebracht. Symptomen zijn futloosheid, slaperigheid, zwakheid, emotionele stoornissen, spastische bewegingen, wederkerige beenkrampen en verlamming. Beroepsblootstelling aan mangaan kan longontsteking en andere ademstoornissen veroorzaken. Mangaan verbindingen kunnen meervoudige tumorvorming veroorzaken.

Milieu-effecten van Mangaan

Mangaanmengsels komen van nature in het milieu voor in de vorm van vaste stoffen in de bodem en kleine deeltjes in het water. Mangaan is in de lucht aanwezig in de vorm van stofdeeltjes. Meestal slaan ze binnen een paar dagen neer op de aarde.
Mensen bevorderen mangaanconcentraties in de lucht door middel van industriële activiteiten en door het verbranden van fossiele brandstoffen. Mangaan afkomstig van menselijke bronnen, kan ook in het oppervlakte-, grond- en rioolwater terechtkomen. Door de toepassing van mangaanpesticiden komt mangaan in de bodem terecht.
Voor dieren is mangaan een essentieel bestanddeel van meer dan 36 enzymen die gebruikt worden voor de stofwisseling van koolhydraten, eiwitten en vetten. Dieren die te weinig mangaan binnenkrijgen, kunnen veranderingen in de groei, de botvorming en reproductie optreden.
Voor sommige dieren is de dodelijke dosis laag. Dit betekent dat ze een kleine kans maken om zelfs kleine hoeveelheden die maar net de essentiële waarde overstijgen te overleven. Mangaanstoffen kunnen long-, lever- en aderstoornissen, en afname van de bloeddruk en het falen van de ontwikkeling van dierlijke foetussen en hersenschade veroorzaken.
Wanneer de opname van mangaan via de huid plaatsvindt, kan het bevingen en coördinatiestoringen veroorzaken. Laboratoriumtesten met proefdieren hebben aangetoond dat een ernstige vergiftiging met mangaan bij dieren zelfs de vorming van tumoren kan veroorzaken.
Bij planten worden mangaanionen na opname uit de grond via de bladeren getransporteerd. Wanneer er niet genoeg mangaan via de bodem opgenomen kan worden, treden er bepaalde storingen op in de mechanismen binnen de plant. Bij voorbeeld in de scheiding van water in zuurstof en waterstof, waarbij mangaan een belangrijke rol speelt.
Mangaan veroorzaakt zowel vergiftiging als gebreksymptomen bij planten. Wanneer de pH van de bodem laag is, komen mangaangebreken meer voor.
Hoge giftige concentraties mangaan in bodems kunnen het opzwellen van celwanden, verdorren van bladeren en het bruinkleuren van bladeren tot gevolg hebben. Ook een tekort aan mangaan kan dit veroorzaken. Tussen giftige concentraties en te lage concentraties bevindt zich een klein gebied waar de concentratie garant staat voor een optimale groei van de plant.

Mangaan en water

Klik hier om terug te keren naar het periodiek systeem der elementen