25. Mangan (Mn) – Das Härtungselement

Mangan, Element 25 im Periodensystem, ist eines der
vielseitigsten und historisch bedeutsamsten Elemente. In dieser
Folge erkunden wir seine Entdeckungsgeschichte,physikalischen und
chemischen Eigenschaften, seine unverzichtbare Rolle in der
Stahlproduktion, in der Batterietechnologie, in der Biologie und
Urgeschichte –und was Manganknollen in der Tiefsee über unsere
Verantwortung gegenüber der Erde aussagen.


 


Themen dieser Folge:


– Entdeckung durch Carl WilhelmScheele und Johan Gottlieb Gahn
(1774)


– Physikalische Eigenschaften:Schmelzpunkt 1.246 °C, komplexe
Alpha-Mangan-Kristallstruktur mit 58Atomen/Einheitszelle,
Polymorphismus


– Chemische Eigenschaften undOxidationsstufen -3 bis +7;
Kaliumpermanganat als Oxidationsmittel


– Vorkommen in Pyrolusit,Rhodochrosit; Kalahari-Manganfeld als
weltgrößtes Landvorkommen


– Manganknollen der Tiefsee:über 500 Milliarden Tonnen im Pazifik


– Rolle in der Stahlherstellung:Entschwefelung, Desoxidation;
Hadfield-Stahl (11–14 % Mn)


– Batterietechnologie:Alkali-Mangan-Batterien, NMC-Kathoden für
Elektrofahrzeuge


– Biologische Bedeutung: MnSOD,Arginase, Mangan-Calcium-Cluster
im Photosystem II


– Mangan als ältestesKunstpigment: Höhlenmalereien (Lascaux,
Altamira), Blombos-Höhle(70.000–100.000 Jahre)


– Kosmochemie: Mangan-53 alsradioaktive Uhr; Manganfunde auf dem
Mars


– Nachhaltige Ressourcennutzungund Schutz der Tiefsee-Ökosysteme


 


Quellen und weiterführendeLiteratur:


 


Emsley, J. (2011). Nature'sBuilding Blocks: An A-Z Guide to the
Elements. Oxford University Press.


 


Greenwood, N. N., &Earnshaw, A. (1997). Chemistry of the
Elements (2. Aufl.).Butterworth-Heinemann.


 


Holleman, A. F., Wiberg, E.,& Wiberg, N. (2007). Lehrbuch der
Anorganischen Chemie (102. Aufl.). deGruyter.


 


Tebo, B. M. et al. (2004).Biogenic manganese oxides: Properties
and mechanisms of formation. AnnualReview of Earth and Planetary
Sciences, 32, 287–328.


 


Hadfield, R. A. (1888).Hadfield's Manganese Steel. Science,
12(306), 284–286.


 


Hurd, A. J. et al. (2012).Energy-critical elements for
sustainable development. MRS Bulletin, 37(4),405–410.


 


Yano, J. et al. (2006). Wherewater is oxidized to dioxygen:
Structure of the photosynthetic Mn4Ca cluster.Science, 314(5800),
821–825.


 


International Seabed Authority(ISA). Polymetallic Nodules.
https://www.isa.org.jm


 


Bouchard, M. & Bhatt, M.(2012). Manganism and Parkinson's
disease. Toxicological Sciences, 126(2),393–400.


 


Dauphas, N., & Schauble, E.A. (2016). Mass fractionation laws
and the isotopic record. Annual Review ofEarth and Planetary
Sciences, 44, 709–783.


 


Deutsche Gesellschaft fürErnährung (DGE). Referenzwerte: Mangan.
https://www.dge.de


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