Manganèse Mn

Découverte

Les oxydes de manganèse noirs figuraient parmi les pigments des peintures rupestres préhistoriques. Bien plus tard, les verriers ajoutèrent de la pyrolusite (dioxyde de manganèse) au verre en fusion pour éliminer la teinte verdâtre due au fer, d'où son surnom de « savon des verriers ». Pendant des siècles, la pyrolusite fut confondue avec la magnétite et avec des minéraux de magnésium.

En 1774, le chimiste suédois Carl Wilhelm Scheele montra que la pyrolusite contenait un nouvel élément, sans parvenir à l'isoler. La même année, son ami Johan Gottlieb Gahn chauffa du dioxyde de manganèse avec du carbone dans un creuset et obtint le métal.

L'étape industrielle décisive vint au XIXe siècle, lorsque les sidérurgistes découvrirent que le manganèse élimine le soufre et l'oxygène de l'acier en fusion. En 1882, le métallurgiste anglais Robert Hadfield mit au point un acier contenant environ 12 % de manganèse qui durcit sous les chocs, encore utilisé pour les aiguillages ferroviaires et les concasseurs.

Origine du nom

Le nom remonte à magnesia nigra, « magnésie noire », le terme latin désignant la pyrolusite, elle-même nommée d'après la région de Magnésie en Grèce. Au fil du temps, le mot évolua par des formes comme manganesum jusqu'à manganèse, ce qui aida à le distinguer du magnésium. Le symbole est Mn.

Principales utilisations

• Acier : environ neuf dixièmes du manganèse vont dans l'acier, où il élimine le soufre et l'oxygène et augmente la résistance et la dureté.
• Alliages d'aluminium : le manganèse améliore la résistance à la corrosion et la solidité de l'aluminium, notamment celui des canettes.
• Piles et batteries : le dioxyde de manganèse est le matériau de cathode des piles alcalines et salines courantes, et le manganèse entre dans plusieurs cathodes lithium-ion.
• Chimie : le permanganate de potassium est un oxydant puissant utilisé pour le traitement de l'eau et la désinfection.

Isotopes

Le manganèse ne possède qu'un seul isotope stable, le manganèse 55. Le manganèse 53, radioactif, a une demi-vie d'environ 3,7 millions d'années ; il est produit par les rayons cosmiques dans les météorites, et sa désintégration en chrome 53 aide à dater les événements du début du système solaire. Le manganèse 54, de demi-vie d'environ 312 jours, sert de traceur et d'étalon. Le manganèse 52 est à l'étude pour l'imagerie TEP.

Dans la vie quotidienne

Le corps humain a besoin de petites quantités de manganèse pour des enzymes intervenant dans la formation des os, le métabolisme et la défense antioxydante. Les noix, les céréales complètes, les légumineuses et le thé en sont de riches sources ; les carences sont donc rares.

L'inhalation prolongée de poussières ou de fumées de manganèse, par exemple chez les mineurs et les soudeurs, peut provoquer le manganisme, un trouble du système nerveux aux symptômes proches de la maladie de Parkinson ; l'exposition professionnelle est donc limitée.