Manganeso
Manganeso
El manganeso es un metal de transición de color blanco grisáceo, similar al hierro. Es un metal duro y muy frágil, refractario y fácilmente oxidable. El manganeso metal puede ser ferromagnético, pero sólo después de someterse a un tratamiento especial.
Sus estados de oxidación más comunes son 2+, 3+, 4+, 6+ y 7+, aunque se han encontrado compuestos con todos los números de oxidación de 1+ a 7+; los compuestos en los que el manganeso tiene el estado de oxidación 7+ son agentes oxidantes muy fuertes. En los sistemas biológicos, el catión Mn2+ compite frecuentemente con el Mg2+. Se utiliza principalmente en aleaciones con hierro en aceros y otras aleaciones.
Historia
El dióxido de manganeso, MnO2, se ha encontrado en pinturas rupestres (dando un color negro). Los compuestos de manganeso también se han utilizado a lo largo de la historia, por ejemplo por los egipcios y los romanos, para decolorar el vidrio o darle color. También se ha encontrado manganeso en las minas de hierro utilizadas por los espartanos, y se cree que a ello puede deberse la especial dureza de sus aceros.
En el siglo XVII, el químico alemán Glauber produjo por primera vez el permanganato, un reactivo de laboratorio muy utilizado. A mediados del siglo XVIII, el dióxido de manganeso se utilizó para la producción de cloro. El químico sueco Scheele fue el primero en descubrir que el manganeso era un elemento, pero fue J. G. Gahn quien lo aisló por reducción del dióxido con carbono.
A principios del siglo XIX se empezó a probar el manganeso en aleaciones de acero. En 1816 se descubrió que endurecía el acero sin hacerlo más frágil.
Papel biológico
El manganeso es un oligoelemento; se considera un elemento químico esencial para todas las formas de vida.
Se ha demostrado que el manganeso desempeña un papel tanto estructural como enzimático. Está presente en varias enzimas, especialmente en la superóxido dismutasa de manganeso (Mn-SOD), que cataliza la dismutación de los superóxidos, O2-; en la Mn-catalasa, que cataliza la dismutación del peróxido de hidrógeno, H2O2; así como en el concavanil A (de la familia de las lectinas), donde el manganeso tiene un papel estructural.
En el ser humano, el manganeso se absorbe en el intestino delgado, terminando principalmente en el hígado, desde donde se distribuye a diferentes partes del organismo.
Abundancia y obtención
Es el duodécimo elemento más abundante en la corteza terrestre y está ampliamente distribuido.
Se encuentra en cientos de minerales, aunque sólo una docena tienen interés industrial. Entre ellos se encuentran: pirolusita (MnO2), psilomelano (MnO2-H2O), manganita (MnO(OH)), braunita (3Mn2O3-MnSiO3), rodonita (MnSiO3), rodocrosita (MnCO3), hübnerita (MnWO4), etc. También se ha encontrado en nódulos marinos, donde el contenido de manganeso oscila entre el 15 y el 30%, y donde sería posible extraerlo.
Los países con los mayores yacimientos de mineral de manganeso son Sudáfrica, Ucrania, Bolivia y China.
El metal se obtiene por reducción de los óxidos con aluminio, y el ferromanganeso también se obtiene por reducción de los óxidos de hierro y manganeso con carbono.
Compuestos
El permanganato de potasio, KMnO4, es un reactivo común de laboratorio debido a sus propiedades oxidantes.
El dióxido de manganeso, MnO2, se utiliza como despolarizador en pilas secas. También se puede utilizar para decolorar el vidrio de color verde debido a la presencia de trazas de hierro. Este óxido también se utiliza para colorear la amatista de vidrio, y es el responsable del color de la amatista (una variedad del cuarzo). También se utiliza en la producción de cloro y oxígeno. Algunas monedas de aluminio contienen manganeso como aleación.