- Mangaan
- Wat is mangaanoxide?
- Mangaan(II)oxide
- Mangaan(IV)oxide of mangaandioxide
De term ‘mangaanoxide’ wordt gebruikt om te verwijzen naar een van de verschillende soorten mangaanoxiden die in de natuur voorkomen. Daarnaast kan “mangaanoxide” ook verwijzen naar sommige mangaanmineralen, waaronder hausmanniet, birnessiet, manganosiet, manganiet, enz.
Mangaan
Mangaan (symbool ‘Mn’) is het tiende meest voorkomende van alle elementen die van nature op de aardkorst voorkomen. Het is na ijzer het meest voorkomende natuurlijk voorkomende zware metaal op de planeet. Het wordt in enorme hoeveelheden gevonden in smelt en afzettingen (zoals pegmatieten).
Mangaan wordt uit metamorfe en stollingsgesteenten verwijderd door interactie met grondwater en oppervlaktewater. Een andere interessante eigenschap van mangaan is dat het gemakkelijk oxideert, waardoor het meer dan dertig bekende mangaanoxide- of mangaanhydroxidemineralen oplevert.
Wat is mangaanoxide?
De term “mangaanoxide” kan worden gebruikt om te verwijzen naar een van de mangaanoxiden en -hydroxiden, waaronder, Mangaan (II) oxide (ook wel “Ferriet Grade” genoemd), Mangaan (II,III) oxide, Mangaan (III) oxide etc.
Enkele van de verbindingen die afzonderlijk bekend staan als een ‘mangaanoxide’.
Er zijn ook verschillende mineralen die terloops mangaanoxiden worden genoemd, zoals, manganosiet, birnessiet en manganiet, om er maar een paar te noemen.
Het is duidelijk dat er meer dan één “mangaanoxide” bestaat, maar de meest voorkomende die deze naam dragen zijn mangaan(II)oxide (MnO2) en mangaandioxide (MnO).
Mangaan(II)oxide
Mangaan(II)oxide is eigenlijk een anorganische verbinding, en heeft de chemische formule MnO. Net als veel andere monoxiden heeft het een steenzoutstructuur, wat betekent dat zowel de kationen als de anionen octaëdrisch gecoördineerd zijn. De onderstaande afbeelding helpt je de structuur van mangaanoxide te visualiseren.
Mangaan(II)oxide (Photo Credit : CCoil / Wikimedia Commons)
Tijdens chemische reacties gedraagt mangaan(II)oxide zich als een typisch ionisch oxide; als het dus in wisselwerking staat met een zuur, zet het zich om in het overeenkomstige mangaanzout en water.
Toepassingen
Mangaanoxide is een bekend bestanddeel van meststoffen en levensmiddelenadditieven. Alleen al vanwege zijn effectiviteit in de kunstmestindustrie ligt het jaarlijkse verbruik ervan in de orde van duizenden tonnen. Bovendien wordt mangaan(II)oxide gebruikt als katalysator bij de productie van allylalcohol, verf, gekleurd glas, keramiek enz.
Mangaan(IV)oxide of mangaandioxide
Mangaan(IV)oxide is een anorganische verbinding. De chemische formule is MnO2 en het komt van nature voor als het mineraal pyrolusiet, dat toevallig een bestanddeel is van mangaanknollen.
Mangaan(IV) oxide. (Foto : Walkerma / Wikimedia Commons)
De meeste mensen associëren mangaanoxide met het zwarte binnenwerk van een droge-cel batterij. Het is echter interessant op te merken dat het oxide op een grote verscheidenheid aan andere plaatsen en geologische omgevingen voorkomt: het wordt gevonden in bodems en sedimenten, waar het bestaat als fijnkorrelige aggregaten, evenals in zoetwater- en mariene knobbels en concreties.
De meest voorkomende afzetting van mangaanoxiden vindt echter plaats in de oceanen als knobbels. Mangaanknollen worden op bijna alle diepten in alle oceanen en zeeën van de wereld gevonden. Om u een idee te geven van de alomtegenwoordigheid van Mn-modules: men schat dat mangaanknollen ongeveer 10-30% van de diepe bodem van de Stille Oceaan bedekken!
Toepassingen
De belangrijkste en meest voorkomende toepassing van mangaanoxide wordt gezien in droge-celbatterijen (zink-koolstofbatterijen of d Leclanché-cel). Deze batterijen nemen een aanzienlijk deel van het totale jaarlijkse verbruik van mangaanoxide voor hun rekening. De laatste jaren beginnen alkalinebatterijen, waarin ook mangaanoxide wordt gebruikt, echter de markt te domineren.
Zo ziet een drogecelbatterij er van binnen uit.
Daarnaast wordt het gebruikt als additief voor veevoer, kleurstof voor bakstenen, plantenmeststof enz.
Een belangrijk gegeven over mangaanoxide is dat wanneer het in contact komt met de lucht en verontreinigd raakt, de deeltjes mangaanvergiftiging of manganisme kunnen veroorzaken, wat kan leiden tot een groot aantal psychiatrische en motorische functiestoornissen.