Manganeso

Manganesoa elementu kimiko bat da, Mn ikurra eta 25 zenbaki atomikoa dituena. Elementu aske gisa agertzen da naturan (gehienetan burdinarekin batera), bai eta mineral askotan ere. Metal hau aleazio industrialak egiteko erabiltzen da gehien bat. Manganeso-ioiek kolore asko dauzkatenez, pigmentuak ekoizteko baliatzen dira. Oxidazioetarako produktu kimikoak egiteko ere erabiltzen dira. Manganeso (II) ioiak zenbait entzimaren kofaktore gisa funtzionatzen du; hortaz, izaki bizidun guztiek behar dute, aztarna-elementu gisa bada ere.

Ezaugarri nagusiak 

Manganesoa burdinaren antzeko metal gris-zurixka da. Gogorra eta oso distiratsua da, zailtasunez urtu eta erraz oxidatzen da. Bai manganesoa bai bere ioiak paramagnetikoak dira, alegia, propietate magnetiko sendoak erakusten dituzte kanpoko eremu magnetiko baten presentzian, nahiz eta ez diren iman iraunkor bihurtzen.

Manganesoaren oxidazio-egoera arruntenak +2, +3, +4, +6 eta +7 dira. Mn2+ eta Mg2+ sarritan lehiakideak dira sistema biologikoetan. Manganesoa +7 oxidazio-egoeran daukaten konposatuak oxidatzaile indartsuak dira.                        

Manganeso metal ezpurua, 1774.urtean isolatu  zuen lehen aldiz   Johan   Gottieb  Gahn, kimikari eta metalurgialari suediarrak.

Esan bezala, naturan mineraletan ageri da eta izaki bizidunok edaten dugun uretan ageri da Mn2+ katioi eran. Horrela lortuko dugu manganesoa, funtzio biologiko ezberdinak betetzeko.

Manganesoa metal gris distiratsua da, burdinaren antzekoa. Gogorra baina hauskorra da; zaila da hau urtzea, baina oso erraza da oxidatzea. Manganesoa zein bere ioi ohikoenak paramagnetikoak dira. Distira galtzen du airean uzten denean, eta berehala oxidatzen da uretan, burdinaren antzera.

Isotopoak 
Manganesoak 6 isotopo ditu, zenbaki atomiko berarekin eta zenbaki masiko ezberdinarekin, neutroi kantitate ezberdinekin eta 30 neutroi duena izango da isotopo egonkorrena, Z=25 eta A=55 duena.

Gainontzeko isotopoak sintetikoki lortu daitezke, erreakzio nuklearren bidez, eta baliteke hauen aztarna minimoren bat aurkitzea naturan, baina ez liteke oso ohikoa izango, gehienez, A=54 edo A=56, egonkorrenaren inguruko isotopoak.

Manganesoaren kimika 

Manganesoaren oxidazio zenbaki ohikoenak +2,+3,+4,+6 eta +7 dira. VII oxidazio egoerako konposatuak (Mn2O7 oxido ezegonkorretik eratorriak), more koloreko permanganato ioiak (MnO4-) eta oxihaluro batzuk (MnO3F eta MnO3Cl) oxidatzaile oso sendoak dira. +5 (urdin) eta +6 (berde) oxidazio egoerako konposatuak oxidatzaile sendoak dira, eta normalean desproportzioak jasaten dute.

Manganesoaren oxidazio egoera egonkorrena +2 izango da, larrosa kolore argia izango duen espeziea delarik eta sulfato eta kloruroarekin batzeko joera daukala, MnSO4 eta MnCl2 konposatuak sortuz. Naturan, manganeso karbonato mineralen aurkitzen da, oxidazio egoera honetan, MnCO3-n.

+3 oxidazio egoeran agertzean, manganeso azetato bezala ageri da. Baina oxidazio egoera hau ez da oso egonkorra, dismutatzeko joera dauka, manganeso +2 eta manganeso +4-ra. Manganeso +3 egoeran duten konposatu solidoen ezaugarria da kolore more-gorrizka izatea. Oxidazio egoera honetan, oktaedro distortzionatua agertzen da Jahn-Teller efektuaren ondorioz.

Manganesoaren +5 eta +6 egoerek lortzea ez da erraza izaten, dismutatu egiten baitira eta gainera, oxidatzaile sendoak diren espezieak sortze baitira. Halaber, +5 oxidazio egoera duen manganesoa lor daiteke, manganeso dioxidoa sodio nitrato gatz urtuan disolbatuz. Manganeso +6 gatzak lortu daitezke manganeso konposatuak disolbatzen, adibidez manganeso dioxidoa, urtutako gatz alkalino batean oxigenoaren presentzian.

Permanganto +7-aren konposatuak, kolore more intentsua daukate. Honen adibide batzuk, potasio permanganato, sodio permanganto edota bario permanganatoa dira. Gainera, hauek oxidatzaile oso sendoak dira. Ezagunena eta erabiliena, potasio permanganatoa izango da, kristal moreak eratzen dituena, Condy kristalak bezala ezagutzen dena. Bere propietate oxidatzaileak direla eta, laborategian erreaktibo oso erabilia da. Baita ere, bere kolore intentsu eta propietateengatik, medikuntza topikoan erabiltzen da eta haren disoluzioak erabiliak izan dira tindatzaile eta fixatzaile bezala, zelula biologiakoen prestakuntzarako elektroi mikroskopia egiteko.

Ugaritasuna eta lorpena 

Manganesoa ugaria da, lurrazaren %0.085 osatzen du, 12. elementu ugariena eta trantsizio metalen artean hirugarrena da, Fe eta Ti atzean. Manganesoa agertu ohi da metakinetan oxido, oxido hidratatu edota karbonato eran. Ugarienak oxidoak dira, pirolusita (MnO2) eta hausmanita (Mn3O4) eta karbonatoen artean rodoktosita (MnCO3). Gehien bat Hego Afrikan, Ukraina, Australian Indian, Txinan, Brasilen eta Gabonen aurkitu daitezke metakin hauek.

Metakin hauen erosioaren ondorioz, oxido eta karbonato hauen partikula koloidalak ozeanoaren, gehien bat Pazifikoan, ohantzean metatu eta konpaktatu egiten dira, noduluak eratzen, normalean Ni, Cu eta Co duten mineralekin batera agertuz.

Prestaketa eta erabilerak 
Manganeso mearen %90 baino gehiago altzairugintzan erabiltzen da, ferromanganesoa lortzeko gehien bat. Baita ere, altzairu gehienetan manganesoaren kantitateren bat gehitzen da herdoilgaitzago eta gogorrago bihurtzen duelako. Ferromanganesoak, %80-an manganesoa du, MnO2 eta Fe2O3 kantitate zehatzetan kokearekin labe garai batean edo arku elektrikoko labean erreduzituz lortzen da.

Manganeso metal purua behar denean, manganeso (II) sulfato urtsuaren elektrolisia  eginez edo manganesoaren oxidoen aluminioaren bitartez egindako erredukzioaren bitartez lortzen da.

Beste erabileren artean, (CH3C5H4)Mn(CO)3 (MMT) manganesoaren konplexua,  hain zuzen ere, berun gabeko gasolinaren oktanajea handitzeko erabiltzen zen. MnO2 ,kimika organikoan alkohol bentzilikoa oxidatzeko erabiltzen den konposatua da eta bateriak egiteko erabili egin da azken hamarkadetan, gehien bat pila alkalinoetan. 2002. urtean, 230,000 tona MnO2 baino gehiago erabili zen bateria hauek egiteko.

Arriskuak 
Manganesoaren konposatuak ez dira beste trantsizio metal batzuk bezain toxikoak (kuprea eta nikelaren konposatuenak, adibidez). Hala ere, ez da batere komenigarria manganeso hautsen edota lurrunen esposizio luzea jasatea (gehienezko balioa airetan 5 mg/m3 da, eta denbora gutxiz jasan daiteke). Gainera, manganesoaren toxizitatea lotuta dago atzerapen kognitiboarekin eta motrizitatearekin loturiko arazoekin.

Permanganatoak beste manganeso (II) konposatuek baino toxizitate altuagoa izaten du. Dosi hilgarria 10 g -koa da, pertsona batzuk jasan dute intoxikazio hau historian zehar. Bere ahalmen oxidatibo gogorrak mintz mukosoaren nekrosia dakar. Adibidez, permanganatoa irenstean hestegorriak narritadura handia jasaten du. Hesteek kantitate txiki bat xurgatzen dute, baina honek arazo larriak sortzen ditu giltzurrun eta gibelean.

Erreferentziak

Kanpo estekak 

Elementu kimikoak
Trantsizio metalak