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Manganèse ( Mn )

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Description générale :  

Le manganèse fut découvert en 1774 par J.G. Grahn à Stockholm, Suède.

Le manganèse est abondant dans la croûte terrestre (950 ppm) et son minerai principal est la pyrolusite, une forme brute de son dioxyde. On l'obtient par réduction avec l'aluminium ou dans un haut fourneau. Le manganèse pur est un métal dur, cassant et de couleur argentée qui existe sous trois formes polymorphes (alpha, bêta et gamma). Il a une structure cristalline complexe. Il ressemble au fer de par le fait que ses réactions sont modérées et qu'il se dissout dans des acides dilués, froids et non-oxydants. Il se forme, sur le manganèse, lorsqu'il est exposé à l'air, une couche d'oxyde extrêmement stable et difficile à réduire. Le manganèse pur est ferromagnétique après traitement.

Le manganèse n'est pas utilisé comme constituant principal d'alliage mais il sert très souvent d'additif dans des alliages d'autres élements : sa présence a pour résultat une amélioration significative des propriétés physiques et mécaniques des alliages résultants. Il est présent, par exemple, dans tous les aciers et fontes, son pourcentage étant augmenté pour certaines qualités. On l'ajoute également à certaines qualités de laiton et de bronze ainsi qu'à certains alliages à base de nickel ou d'aluminium.

Le manganèse est également un élément important pour les êtres vivants du fait qu'une carence en magnésium peut conduire à une fragilisation des os et les rendre plus cassants. Le corps humain contient, en moyenne, 12 mg de cet élément.

   

Caractéristiques atomiques

Distribution isotopique naturelle No. de masse %
55 100
Fonction de travail photo-électrique ( eV ) 3,8
Numéro atomique 25
Poids atomique ( amu ) 54,938
Potentiel d'ionisation No. eV
1 7.43
2 15.64
3 33.67
4 51.2
5 72.4
6 95
Rayon atomique - Goldschmidt ( nm ) 0,112
Sect. efficace d'absorp. des neutrons therm. ( Barns ) 13,3
Structure de cristal BCC
Structure électronique Ar 3d5 4s2
Valences indiquées 1, 2, 3, 4, 6, 7

Caractéristiques mécaniques

Condition du matériau Polycristallin
Coefficient de Poisson 0,24
Dureté - Mohs 5,0
Module d'élasticité cubique ( GPa ) 118
Module de tension ( GPa ) 191

Caractéristiques physiques

Densité à 20C ( g cm-3 ) 7,4
Point d'ébullition ( C ) 1962
Point de fusion ( C ) 1244

Caractéristiques thermiques

Chaleur latente d'évaporation ( J g-1 ) 4207
Chaleur latente de fusion ( J g-1 ) 267
Chaleur spécifique à 25C ( J K-1 kg-1 ) 477
Coefficient d'expansion thermique à 0-100C ( x10-6 K-1 ) 23,0
Conductivité thermique à 0-100C ( W m-1 K-1 ) 7,81

Caractéristiques électriques

Résistivité à 20C ( µOhmcm ) 160

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