Výskyt, použití a vlastnosti
Mangan je ve spojení s dalšími prvky široce rozšířen v zemské kůře. Svým výskytem v zemské kůře je mangan mezi přechodnými prvky na druhém místě za železem; svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi se zhruba podobá železu, je však tvrdší a křehčí. Vyskytuje se v řadě významných ložisek, z nichž nejdůležitější rudy (což jsou především oxidy) tvoří především oxid manganičitý (MnO2) ve formě pyroluzitu, romanechitu a vaty. Mangan je nezbytný pro růst rostlin a podílí se na asimilaci dusičnanů u zelených rostlin a řas. Je nezbytným stopovým prvkem u vyšších živočichů, u nichž se podílí na činnosti mnoha enzymů. Nedostatek manganu způsobuje atrofii varlat. Nadbytek tohoto prvku u rostlin a živočichů je toxický.
Tomihahndorf
Manganové rudy se těží především v Austrálii, Jižní Africe, Číně, Gabonu a Brazílii. Velké plochy oceánského dna pokrývají manganové konkrece, nazývané také polymetalické konkrece, konkrece manganu s příměsí železa, křemíku a hliníku. Odhaduje se, že množství manganu v konkrecích je mnohem větší než v zásobách na pevnině.
Bernard Regent/The Hutchison Library
Se svolením Lamont-Doherty Geological Observatory, Columbia University
Většina vyprodukovaného manganu se používá ve formě feromanganových a křemíkomanganových slitin pro výrobu železa a oceli. Manganové rudy obsahující oxidy železa se nejprve redukují ve vysokých pecích nebo elektrických pecích s uhlíkem za vzniku feromanganu, který se následně používá při výrobě oceli. Přidáním manganu, který má větší afinitu k síře než železo, se sulfid železa s nízkou tavitelností v oceli přemění na sulfid manganu s vysokou tavitelností. Ocel vyrobená bez manganu se při válcování za tepla nebo kování rozpadá. Oceli obvykle obsahují méně než 1 % manganu. Manganová ocel se používá pro velmi robustní provoz; obsahuje 11-14 % manganu a poskytuje tvrdý, otěruvzdorný a samoobnovující se povrch nad houževnatým nerozbitným jádrem. Čistý mangan vyráběný elektrolyticky se používá především při přípravě slitin neželezných kovů z mědi, hliníku, hořčíku a niklu a při výrobě vysoce čistých chemikálií. Prakticky všechny komerční slitiny hliníku a hořčíku obsahují mangan pro zlepšení korozní odolnosti a mechanických vlastností. Hliníkové plechovky obsahují přibližně 1,5 % manganu. (Podrobné informace o těžbě, rafinaci a použití manganu najdete v části Zpracování manganu.)
Všechen přírodní mangan je stabilní izotop manganu-55. Existuje ve čtyřech alotropických modifikacích; složitá kubická struktura tzv. alfa fáze je forma stabilní při běžných teplotách. Mangan se obecnou chemickou aktivitou poněkud podobá železu. Na vzduchu povrchově oxiduje a na vlhkém vzduchu rezaví. Na vzduchu nebo v kyslíku při zvýšené teplotě hoří stejně jako železo, za studena pomalu rozkládá vodu, při zahřátí rychle a snadno se rozpouští ve zředěných minerálních kyselinách za vývinu vodíku a vzniku příslušných solí v oxidačním stavu +2.
Mangan je poměrně elektropozitivní, velmi snadno se rozpouští ve zředěných neoxidujících kyselinách. Ačkoli při pokojové teplotě relativně nereaguje vůči nekovům, při zvýšené teplotě reaguje s mnohými z nich. Tak mangan hoří v chloru za vzniku chloridu manganičitého (MnCl2), reaguje s fluorem za vzniku fluoridu manganičitého (MnF2) a fluoridu manganičitého (MnF3), hoří v dusíku při teplotě asi 1 200 °C za vzniku nitridu manganičitého (Mn3N2) a hoří v kyslíku za vzniku oxidu manganičitého (II,III) (Mn3O4). Mangan se také přímo slučuje s borem, uhlíkem, sírou, křemíkem nebo fosforem, ale ne s vodíkem
.
