锰(英文:Manganese),元素符号为Mn,是元素周期表中的第25号元素,最外层电子排布为3d54s2,位于第四周期第VIIB族。[4]块状锰为银白色,粉末状为灰色。[5]锰的相对原子量为54.9380±1,原子体积为7.39 cm3/mol。金属锰为立方体,有α、β、γ和δ四种同素异形体,常温下以α-Mn最稳定。在大气压为101.325 Pa时,锰的熔点为1260 ℃,沸点为1900 ℃,汽化热为219.7 kJ/mol。锰属于活泼金属,容易被氧化,可以被水缓慢侵蚀,锰的主要氧化价态有+2、+3、+4、+6和+7。[2] 1774年,甘恩分离出了金属锰。柏格曼将它命名为manganese(锰)。锰元素是地壳中的丰产元素(丰度为0.096%)[2],在所有元素中排在第十二位,在过渡金属中排在第三位。锰是国家十分紧缺的战略关键矿产,同时,中国也是锰矿石和锰系材料的消费大国,锰的消费量占比超过全球40%,每年有70%的锰矿需要从国外进口。[4]锰的用途非常广泛,90%的锰消耗于钢铁工业中,用于提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性;在高合金钢中,还用作奥氏体化合元素,用于炼制不锈钢、特殊合金钢、不锈钢焊条等。此外,锰还广泛用于有色冶金、电子、干电池、化工、农业、玻璃制造等领域。[2] 锰是人正常机体必需的微量元素之一,人体中的含量约为12 mg,血液中的质量浓度为4-15 μg/L,[3]锰通过锰金属酶或锰激活酶在参与骨形成,氨基酸、胆固醇和碳水化合物代谢,维持脑功能,以及神经递质合成与代谢等方面发挥功能。[6] 历史
锰元素历史