Voir la source de Manganèse

{{voir paronymes| Manganes| Manganese}}
{{Infobox Élément/Manganèse}}
Le '''manganèse''' (symbole Mn) est un [[élément chimique]] possédant un seul isotope stable, et dont le [[numéro atomique]] est 25. Sous forme de [[corps simple]], le manganèse est un [[métal de transition]], dont le solide grisâtre existe sous quatre [[Allotropie|variétés allotropiques]]. Plus d'une quinzaine de millions de tonnes de cet élément sont produits chaque année, pour être utilisé dans l'industrie ou l'agriculture. Dans l'industrie, le manganèse sert principalement d'élément d'[[alliage]] aux métaux ferreux ou non-ferreux, et contribue à améliorer les propriétés, mais également à produire du dioxyde de manganèse pour divers usages. En agriculture, en raison de son rôle d'oligo-élément, le manganèse est utilisé pour enrichir les sols qui en manquent. Bien qu'il soit nécessaire à l'être humain, il peut devenir toxique s'il dépasse certains seuils dans le corps.

== Histoire ==
=== Étymologie et désignations ===
En 1831, l'ouvrage de chimie de [[Berzélius]] est à l'origine de l'introduction de l'adjectif ''[[wikt:manganeux|manganeux]]'', pour qualifier le composé {{formule chimique|MnO}}, le chlorure de manganèse {{formule chimique|MnCl|2}} qui obtient un usage en teinture pour composer le ''bistre de manganèse'', le sulfate de manganèse {{formule chimique|MnSO|4}} et plus tard l'ensemble des composés de Mn(II)<ref>Par exemple, lire pour ce sous-chapitre le Dictionnaire étymologique et historique du français et Grand Dictionnaire Larousse du {{s-|XX}}. L'étude lexicologique inclut aussi la consultation du [[Dictionnaires Le Robert|Grand Robert]].</ref>. En 1840, le [[dictionnaire de l'Académie française]] accepte les adjectifs ''manganésifère'' qualifiant ce qui contient du manganèse et ''manganique'', ainsi que le mot ''manganate'', correspondant à l'anhydride manganique {{formule chimique|MnO|3}} et aux sels de l'acide correspondant inconnu, déjà familiers aux chimistes, comme le trisulfate de manganèse, {{formule chimique|Mn(SO|4|)|3}}. L'adjectif manganique sert à qualifier les composés de Mn de valence VI.

Il semble toutefois que les adjectifs ''[[wikt:manganésé|manganésé]]'', signifiant mêlé de manganèse, et ''[[wikt:manganésien|manganésien]]'', ou contenant du Mn, cité dans le dictionnaire Larousse soient déjà communs dans les laboratoires de minéralogie et de chimie avant 1870.
[[Fichier:1900 Reichenstalt Pattern Resistor.jpg|vignette|205x205px|Résistance électrique en manganine, ancienne pièce de physique technique brevetée par l'État allemand en 1900.|gauche]]
Les [[Éditions Larousse|dictionnaires Larousse]] attestent des mots ''[[wikt:manganine|manganine]]'' et ''[[wikt:manganite|manganite]]'' en 1873, puis du mot permanganite et de l'adjectif correspondant permanganate en 1874. Le mot manganite, outre le sens minéralogique d'oxyde naturel hydraté de manganèse de couleur gris-noir à noire, désigne des oxydes doubles de {{formule chimique|MnO|2}} et d'un autre [[sesquioxyde]] métallique, voire des sels dérivés de {{formule chimique|MnO|2}}. La manganine change de genre en 1922, devenant le ''[[wikt:manganin|manganin]]'', sans changer de signification : il correspond à l'alliage de 82 à 83 % de cuivre, de 13 à 15 % manganèse et le reste de nickel, marque en nom déposé d'un matériau métallique, par exemple sous forme de ''fil de manganin(e)'' utilisé pour les [[Résistance (composant)|résistances]] ou bobinages électriques<ref>''Grand Dictionnaire Larousse du {{s-|XX}}''.</ref>.
[[Fichier:Manganocalcite, manganite.jpg|vignette|177x177px|Cristaux de manganocalcite{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-10302.html « Manganocalcite »].}} rose et de [[manganite]] noire.]]
[[Fichier:Fluorapatite variety Manganapatite w - albite Calcium manganese fluo-phosphate Swanson Mine East Hampton Middlesex County Connecticut 2588.jpg|vignette|175x175px|Manganapatite{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-30383.html « Manganapatite »].}} gris foncé à verte en zonage cristallin parallèle.]]
L'anhydride permanganique {{formule chimique|Mn|2|O|7}} peut réagir avec un [[alcali]] en présence d'un oxydant fort, nitrate ou chlorate, pour produire les permanganates alcalins. Le permanganate de potassium est un oxydant énergique déjà employé au laboratoire en 1874. Il est l'oxydant de la manganimétrie en analyse volumétrique, par exemple des eaux souillées. Il s'impose aussi en médecine comme désinfectant puissant, par exemple pour le lavage des mains (''sic'') et des plaies. Un usage antiseptique spécifique s'impose, pour soigner les maladies vénériennes, en particulier la [[gonorrhée]] qui fait alors des ravages. Enfin, l'industrie remplace parfois les manganates alcalins par les permanganates, également puissants décolorants des matières organiques. Son emploi se généralise dans le traitement des éponges végétales, ainsi que les pâtes à papier. Les permanganates de potassium et de calcium sont aussi utilisés dans la désinfection de l'eau<ref>Le Grand Dictionnaire Larousse du {{s-|XX}} présente ces usages.</ref>.

Les préfixes [[wikt:mangano-|mangano-]] ou [[wikt:manganoso-|manganoso-]] sont respectivement utilisés en chimie inorganique et organique pour signaler la présence de manganèse dans la structure chimique. Ainsi se justifie parfois [[a posteriori]] la [[manganocalcite]] ou [[Carbonate de manganèse(II)|carbonate de manganèse]], la [[manganostibite]] ou antimoniate de fer et de manganèse, la [[manganowolframite]] ou tungstate naturel de Mn, la manganolite ou silicate naturel de manganèse, la manganopectolite ou [[pectolite]] de manganèse à teneur variable en anion calcium, les composés manganoso-ammoniques ou sels d'oxyde manganeux et d'[[ammoniaque]]{{etc.}} Il existe toutefois des appellations qui persistent souvent pour des raisons phonétiques, le ''manganagraphite'' ou silicate naturel hydraté de manganèse, la [[manganapatite]] ou phosphate naturel de chaux manganésifère (de l'ordre de 6 %), la « manganamphibole » qui est une [[rhodonite]] à forte teneur en Mn.

=== Chronologie des découvertes et usages ===
La minéralogie et la chimie [[Suède|suédoise]] ont révélé l'élément « manganèse » dans la magnésie noire ou « magnesia nigra » en latin, soit le [[dioxyde de manganèse]] ou le minéral naturel [[pyrolusite]] de formule chimique {{formule chimique|MnO|2}}<ref>Le terme de magnésie noire est aussi très souvent réservé à un minéral produit d'altération de la pyrolusite, la [[manganite]] MnO(OH) ou à des dérivés similaires. Ce dernier corps minéral cité, souvent en aiguilles, était dénommé autrefois « acerdèse » à l'instar d'autres oxyhydroxydes d'aspects similaires.</ref>{{,}}{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-2519.html « Manganite »] ou oxyhydroxyde de Mn(III) cubique.}}. Ce composé minéral bien connu dans l'Antiquité prend sa dénomination de la cité lydienne de [[Magnésie du Sipyle]], qui en faisait commerce{{note|groupe=Note|Il se peut aussi qu'à l'origine que ce soit aussi une caractéristique de l'antique et prospère cité de Ionie, [[Magnésie du Méandre]], disparue plus précocement. La Magnésie désignait une région naturelle d'Asie Mineure riche en aimants naturels. L'Ionie est une région côtière, la Lydie est à l'intérieur des terres. La petite région de [[Magnésie du Sipyle]] a laissé son nom à la province turque de [[Manisa (province)|Manisa]] ou à sa ville centre [[Manisa]].}}.

Le chimiste [[Torbern Olof Bergman|Bergman]] lance les études sur la magnésie noire où il soupçonne un élément inconnu, son étudiant [[Carl Wilhelm Scheele]] est le premier chimiste à reconnaître que le « manganèse » est un élément chimique singulier, en utilisant la magnésie noire pour générer des gaz oxydants, l'oxygène en [[1773]] et le chlore en [[1774]], le gaz oxygène étant dénommé plus tard par Lavoisier. Scheele laisse son collègue, le chimiste préparateur [[Johan Gottlieb Gahn]], isoler le corps simple manganèse métal pur en 1774 par réduction du dioxyde de manganèse en creuset avec du carbone<ref>D. N. Trifonov et V. D. Trifonov, ''Chemical Elements: How They Were Discovered'', édition Mir de 1982 trad. du russe par O.A. Glebov et I.V. Poluyan, 1984. En particulier chapitre IV.</ref>. [[Martin Klaproth|Klaproth]] qui reproduit sa préparation lui donne en 1808 un nom latin « magnesium » et allemand ''das Magnesium'' (''sic'') de manière éphémère, alors que [[Humphrey Davy]] avait appelé ''magnium'' l'élément et corps simple magnésium actuels{{note|groupe=Note|Ici il y a une confusion possible de la magnésie noire ou oxyde de manganèse {{formule chimique|MnO|2}} avec la « magnésie blanche » ou oxyde de magnésium {{formule chimique|MgO}} ou son dérivé hydrolysé, l'hydroxyde de magnésium {{formule chimique|Mg(OH)|2}} que l'on trouvait en abondance sous forme initiale de [[magnésite]], [[giobertite]] ou [[pinolite]]… dans un nome de Thessalie. Ce district antique de Magnésie en [[Thessalie]], cet ancien petit royaume de forgerons réputés serait à l'origine des cités déjà nommées de Ionie ou de Lydie ou encore d'une ancienne petite cité homonyme dans le [[Péloponnèse]], plus tard contrôlé par la cité lacédémonienne de Sparte. La ''magnésie blanche'' attesté en français vers 1762 se nomme en latin médiéval ''magnesia'', terme qui provient également du latin ''magnes lapis'' ou « pierre de magnésie ».}}. Le chimiste français [[Guyton de Morveau]] lui donne finalement dans sa nomenclature des éléments d'inspiration [[Antoine Lavoisier|lavoisienne]] le nom de manganèse en 1785, en prenant un mot français manganèse, désignant depuis la fin du {{s|XVI}} pour les hommes de l'art la magnésie noire<ref>{{Harvsp|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}} donne les rudiments de la découverte de l'élément. Cette dénomination française de « manganèse », synonyme de magnésie noire, plus tard abrégée en ''mangane'', est attestée en 1578 par les écrits de [[Blaise de Vigenère|Vigenère]] sur l'empire ottoman ou sa traduction des « Tableaux de [[Philostrate de Lemnos|Philostrate]] ». Ces données sont assez communes, que ce soient dans le [[Trésor de la langue française]], à l'entrée [http://www.cnrtl.fr/definition/mangan%C3%A8se manganèse], ou les multiples éditions de ''Dictionnaire étymologique et historique du français'' de Albert Dauzat, Jean Dubois, Henri Mitterand. La nomenclature française serait à l'origine du latin scientifique ''manganesium'', qui, abrégé en allemand technique, donne le mot neutre ''das Mangan''.</ref>. Ce dernier faisant référence au mot italien ou vénitien ''manganese'' désignant également la magnésie noire, probablement issu du latin médiéval ''manganesa'' ou ''manganesia nigra'', après altération de ''magnesia nigra'', à moins qu'il s'agisse d'un codage dialectal des verriers médiévaux de l'[[île de Murano]].
[[Fichier:Pyrolusite-172292.jpg|gauche|vignette|237x237px|Pyrolusite.]]
Les propriétés magnétiques de la pyrolusite par ailleurs le plus souvent intimement associée à l'oxyde de fer ou [[magnétite]] étaient déjà connues, le terme gréco-latin de genre masculin ''magnes, magnetis'', le plus souvent ''magnetem'' ou ''magnes lapis'' de même origine, désigne également l'aimant, « pierre de magnésie » ou « pierre d'aimant », qui manifeste une force ou puissance, alors que le terme féminin ''magnes(ia)'' affublé d'un qualificatif désigne une matière particulière. La ''magnesia nigra'', ce corps [[pigment]] minéral noir, inséré naturellement ou artificiellement dans les argiles ou les ocres, est d'ailleurs utilisé depuis la [[Préhistoire]] dans les peintures de plus de {{nombre|17000|ans}}{{sfn|Chalmin|2003|p=|loc=|id=}}.
Les [[Égypte antique|Égyptiens]] et les [[Rome antique|Romains]] utilisaient des composés de manganèse dans la fabrication du [[verre]], pour colorer ou décolorer celui-ci. La magnésie noire, ce composé de dioxyde de manganèse naturel assez commun, était et est toujours employée pour blanchir le verre, car les coulées de verre sont souvent verdies par les ions ferreux. Le terme de minéralogie « pyrolusite » rappelle ce savoir-faire vitrier antique, car il signifie en grec « ce qui se dissout (et agit) par le feu ». {{formule chimique|MnO|2}} est un oxydant des ions ferreux {{formule chimique|Fe<sup>2+</sup>}} en ions ferriques {{formule chimique|Fe<sup>3+</sup>}}, laissant un verre incolore à brun selon la [[Concentration (chimie)|concentration]]. Ce dioxyde de manganèse utilisé dans les verreries était dénommé « savon des verriers », puisqu'il servait à blanchir un verre plus ou moins assombri, opacifié ou noirci<ref>Il s'agit d'une appellation technique, popularisé dans les vieux dictionnaires encyclopédiques Larousse, le Grand Robert ou par exemple de nombreux sites techniques sur le verre [http://www.genverre.com/articles.php?lng=fr&pg=15&mnuid=970&tconfig=0]</ref>.

On a trouvé du manganèse dans les minerais de fer utilisés par d'anciens peuples grecs, notamment les Lacédémoniens ou [[Sparte|Spartiates]]. Il semble plausible que l'exceptionnelle dureté de l'acier spartiate proviennent de la production régulée d'un alliage fer-manganèse. Les hommes de l'art, depuis l'Antiquité, sans connaissance chimique moderne des corps minéraux, savent utiliser la magnésie noire ou oxyde de manganèse naturel en tant que « fondant actif ». Minerais de fer et oxydes de manganèse donnent par réduction au charbon de bois divers composés ferromanganèses, employables pour fabriquer des lames de fer à couche d'acier ou des bronzes spécifiques après coulée avec le cuivre.

Au {{s-|XI}}, des textes arabes signalent que l'ajout de ''magnesia nigra'' dans la production d’aciers fondus en creuset en augmentait la résistance ([[acier de Damas]])<ref>Le Coze, J. (2013), ''Mines d’acier, magnesia nigra–le manganèse dans les aciers, depuis quand ?'', ''Matériaux & Techniques'', 101(4), 404 ([http://www.mattech-journal.org/articles/mattech/abs/2013/04/mt130026/mt130026.html résumé]).</ref>.

Au {{XVIIe siècle}}, le chimiste [[Allemagne|allemand]] [[Johann Rudolf Glauber]] réussit à produire le permanganate. Dans la première moitié du {{XVIIIe s}}, le dioxyde de manganèse était utilisé pour la fabrication du [[chlore]]. Au {{s-|XIX}}, il s'agit d'un oxydant commun dans les laboratoires et dans l'industrie. Il sert à préparer à l'échelle industrielle les gaz [[Dioxygène|oxygène]] ou [[Dichlore|chlore]], ainsi que les chlorures décolorants comme l'[[eau de Javel]], l'[[eau de Labarraque]] ou encore le [[chlorure de calcium]], avant le [[Procédé Solvay|procédé solvay]]{{note|groupe=Note|Les « manganates alcalins » sont obtenus par calcination à l'air en coupelle d'argent de poudre de dioxyde de manganèse et d'un [[alcali]] caustique. Le manganate de sodium est alors le corps central de la préparation industrielle d'oxygène par le procédé de [[Charles-Raphaël Maréchal|Maréchal]] et [[Cyprien Tessié du Motay|Tessié du Motay]], breveté en 1865. Le manganate de sodium est chauffé à {{tmp|500|°C}} pour libérer de l'oxygène, mais aussi un mélange de dioxyde de manganèse et de soude, ce dernier résidu servant par chauffage à l'air et à {{tmp|350|°C}} à obtenir par recyclage le manganate de sodium.}}.

Vers le début du {{XIXe siècle}}, des scientifiques commencèrent à étudier l'utilisation du manganèse dans la fabrication de l'acier, et obtinrent des [[brevet]]s. En [[1816]], on remarqua qu'ajouter du manganèse au [[fer]] le durcissait sans le rendre plus cassant. En 1858, le premier procédé de fabrication de l’acier (procédé Bessemer) lance l'utilisation du manganèse en métallurgie, en suivant les techniques mises au point par [[Robert Forester Mushet|Robert F. Mushet]]. En effet, le manganèse bloque sous forme de [[Scorie (métallurgie)|scorie]]s le [[soufre]] des mauvais minerais de fer. La moindre trace de [[sulfure de fer]], fléau pour les anciens forgerons, rend l'acier cassant. Le manganèse bloque aussi le [[Dioxygène|gaz oxygène]] dissous dans les coulées des procédés modernes, et la formation facile du dioxyde de manganèse évite la formation malvenue des poches d'air, c'est-à-dire les boursouflures au refroidissement des coulées<ref>{{harvsp|Luft|1997|id=Luft1997}}. Comme le rappelle dans les usages {{Harvsp|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}}, cet emploi ancien de désulfuration, de désoxygénation ou de recarburation tend à disparaître dans le haut fourneau. Ces traitements purificateurs laissaient ainsi {{formule chimique|MnO|2}} et MnS dans les scories sidérurgiques.</ref>. Les alliages à base de fer, manganèse et carbone, à cassure miroitante, nommés [[Spiegeleisen]] en langue technique allemande (littéralement « fer à miroir » ou « miroir/fer »), puis vers 1890 par abréviation « spiegel » en langue technique internationale, désigne la fonte spéculaire du [[procédé Bessemer]].

Au début de la [[Belle Époque]], l'acier au manganèse, très dur, résistant à l'abrasion, s'impose durablement pour l'usage des rails de chemins de fer alors qu'une grande proportion des hélices de navire est moulée avec des alliages de cuivre et de [[ferromanganèse]] et que se développent, selon le même principe et pour des applications similaires, les « bronzes au manganèse ».

Le chimiste français [[Gabriel Bertrand]], à la suite du chimiste-naturaliste Hikorokuro Yoshida, spécialiste nippon de l'arbre à laque remarque que le manganèse à faible dose joue un rôle d'engrais catalytique pour les plantes cultivées, favorisant l'assimilation des engrais<ref>J. S. Mac Hargue, The role of manganese in plants, Journal of American Chemical Society, 44, 1922, {{p.|1592-1598}}.</ref>. Ce chimiste et biologiste français, par ailleurs à l'origine de la notion d'[[oligo-éléments]], ouvre la voie à l'agrochimie et aux cultures intensives<ref>Selon cet éminent chercheur en 1937, le manganèse figure à l'état de traces significatives dans un grand nombre d'organismes vivants, avec les autres « oligo-éléments » que sont le fluor, le brome, l'iode, le bore, l'arsenic, le silicium, le fer, le zinc, le cuivre, le nickel, le cobalt, le manganèse, l'aluminium, le plomb, l'étain, le molybdène, le vanadium et le titane.</ref>.
[[Fichier:Manganese dioxide.JPG|vignette|210x210px|Dioxyde de manganèse.]]
Le dioxyde de manganèse est utilisé précocement comme dépolarisant entourant la cathode de la [[pile Leclanché|pile sèche]] de [[Georges Leclanché]]. La cathode des batteries alcalines ou [[Pile alcaline|piles alcalines]] classiques, initialement à anode de zinc, mise au point par une équipe autour de [[Lewis Urry]] et amélioré par celles de [[Samuel Ruben (inventeur)|Samuel Ruben]] ou de [[Karl Kordesch]] au cours de ce dernier siècle, est préparée à partir de dioxyde de manganèse et de poudre de carbone. Le dioxyde de manganèse ainsi élaboré se retrouve dans les piles et batteries au lithium mise au point à la fin du {{s|XX}}.

== Caractéristiques atomiques ==
Le manganèse est un [[Éléments du groupe 7|élément du groupe VII]] et de la [[Éléments de la période 4|{{nobr|période IV}}]], du milieu de la première série des métaux dits « de transition ». Le groupe du manganèse comprend pour les chimistes le manganèse, le [[technétium]], le [[rhénium]] et, accessoirement, le [[transactinide]] [[Élément synthétique|synthétique]] radioactif [[bohrium]]{{sfn|Lee|1979|p=|loc=|id=}}{{,}}<ref>Pour l'extension succincte du groupe à la chimie nucléaire, {{Harvsp|Breuer|2000|p=|loc=|id=}}.</ref>.

=== Isotopes ===
{{article détaillé|Isotopes du manganèse}}

Le manganèse possède 26 [[isotope]]s artificiels connus de nombre de masse variant entre 44 et 69, et sept [[isomérie nucléaire|isomères nucléaires]]. Un seul de ces isotopes, <sup>55</sup>Mn, est stable et représente la totalité du manganèse naturel, faisant du manganèse un [[élément monoisotopique]] et également un [[élément mononucléidique]]. Sa masse atomique standard est donc la masse isotopique de <sup>55</sup>Mn : {{unité|54.938045(5) [[unité de masse atomique unifiée|u]]}}.

=== Configuration électronique ===
La structure électronique de l'atome de manganèse, soit [Ar] 4s<sup>2</sup> 3d<sup>5</sup>, justifie un état d'oxydation maximal égal à 7 ou VII<ref>[http://periodic.lanl.gov/25.shtml Courte présentation du Mn par le National Laboratory de Los Alamos].</ref>. Dans la nature, les {{nobr|états II}} et III (ce dernier stabilisé sous forme de complexes) sont les plus communs. Le manganèse, prenant 1,55 comme valeur d'[[électronégativité]] de [[Linus Pauling|Pauling]], est l'élément le plus électropositif et aussi le plus abondant de ce septième groupe secondaire, il est beaucoup plus réactif que le rhénium, de même que dans leurs groupes respectifs, c'est-à-dire le [[Éléments du groupe 6|sixième]] et le [[Éléments du groupe 8|huitième]], le chrome et le fer le sont du tungstène et de l'osmium. Le technétium, un des premiers éléments produit par l'être humain, est quasi inexistant naturellement.

== Propriétés du métal pur ou allié ==
=== Caractéristiques cristallographiques du métal pur ===
{{images| légende=Manganèse métallique.
| image1=Manganese element.jpg
| image2=Mangan 1-crop.jpg}}
Le manganèse Mn est un solide grisâtre ou gris-blanchâtre, un métal dur gris-blanc ou grisâtre brillant qui ressemble au [[fer]]. Les atomes dont le rayon sphérique avoisine {{unité|1.4 Å}} constituent un cristal de système réticulaire cubique centré, de paramètre de maille {{unité|6.28 Å}}. C'est un métal clair de densité 7,2 à 7,44 (pur), avec une [[dureté Mohs]] de l'ordre de 5 à {{nobr|6 ½}}, très cassant et fragile. Ce corps simple métal existe sous quatre formes allotropiques ou variétés cubiques, le Mn{{ind|α}} de densité 7,44 le plus commun stable jusqu'à {{tmp|742|°C}} avant de se transformer en Mn{{ind|β}}, forme classique de plus faible densité 7,29 obtenue par aluminothermie, puis de suite en Mn{{ind|γ}} à {{tmp|742|°C}} et en Mn{{ind|δ}} après {{tmp|1160|°C}}. Ces transformations de structures cristallochimiques sont réversibles. Les dépôts de métal Mn par électrolyse laisse essentiellement une phase Mn{{ind|γ}} de densité minimale 7,18 qui se transforme rapidement au repos à température ambiante en Mn{{ind|α}}<ref>{{Harvsp|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}}, {{chap.}}2, propriétés.</ref>.

{| class="wikitable"
|-
! Variétés allotropiques !! Mn{{ind|α}}<ref>J. A. Oberteuffer et J. A. Ibers, ''A refinement of the atomic and thermal parameters of α-manganese from a single crystal'', dans ''Acta Crystallographica'', 1970, B26, S. 1499–1504, {{doi|10.1107/S0567740870004399}}.</ref> !! Mn{{ind|β}}<ref>C. B. Shoemaker, D. P. Shoemaker, T. E. Hopkins et S. Yindepit, ''Refinement of the structure of β-manganese and of a related phase in the Mn-Ni-Si system'', dans ''Acta Crystallographica'', B34, 1978, S. 3573–3576, {{doi|10.1107/S0567740878011620}}.</ref> !! Mn{{ind|γ}}<ref name="Wykhoff">R. G. W. Wykhoff, ''Crystal structures'', 1963, 1, S. 7–83.</ref> !! Mn{{ind|δ}}<ref name="Wykhoff" />
|-
| '''Structure cristalline''' || [[Fichier:Alpha-Mn.png|100px|Structure cristalline du α-Mn.]] || [[Fichier:Beta-Mn.png|100px|Structure cristalline du β-Mn.]] || [[Fichier:Cubic, face-centered.png|100px|Structure cristalline du γ-Mn.]] || [[Fichier:Cubic-body-centered.png|100px|Structure cristalline du δ-Mn.]]
|-
| '''Système cristallin''' || cubique || cubique || cubique || cubique
|-
| '''Nombre de coordination''' || 16+16+13+12 || 14+12 || 12 || 8
|-
| '''Groupe d'espace''' || ''I''{{surligner|4}}3''m'' || ''P''4{{ind|1}}32 || ''Fm''{{surligner|3}}''m'' || ''Im''{{surligner|3}}''m''
|-
| '''Paramètre de maille {{mvar|a}} ({{nb|pm}})''' || 891,1 || 631,5 || 386,3 || 308,1
|-
| '''Nombre d'atomes par maille élémentaire''' || 58 || 20 || 4 || 2
|-
| '''Masse volumique calculée ({{nb|g/cm3}} théorique)''' || 7,463 || 7,24 || 6,33 || 6,238
|}

=== Propriétés physico-chimiques du métal pur ===

Le manganèse est moins fusible que le fer en atmosphère inerte, il fond sans difficulté vers {{tmp|1246|°C}}, et bout vers {{tmp|2061|°C}}<ref>les données qualitatives de chimie descriptive sur ce métal sont assez bien connues depuis le milieu du {{s|XIX}}, par exemple dans les éditions successives du « cours précis de chimie » de [[Louis Joseph Troost|Louis Troost]], élève de [[Henri Sainte-Claire Deville|Sainte-Claire Deville]]. Par contre, les données quantitatives sont peu précises du fait de l'impureté des préparations du corps simple et de la fiabilité des mesures physiques. Ainsi les températures de transition de phase de premier ordre, comme la fusion et surtout l'ébullition, restent longtemps minorées.</ref>. L'oxydation ou « attaque par l'[[Dioxygène|oxygène]] » est très lente à température ambiante. Mais, chauffé à l'air, il est facilement [[oxydation|oxydé]], il brûle, l'oxydation vive ou « combustion » laissant du tétraoxyde de manganèse {{formule chimique|Mn|3|O|4}}. La poudre fine de manganèse s'enflamme spontanément à l'air à température ambiante. En masse, il peut s'oxyder d'ailleurs à l'air en donnant du dioxyde de manganèse {{formule chimique|MnO|2}}<ref>[http://www.futura-sciences.com/sciences/definitions/chimie-manganese-774/ Présentation chimique sur Futura sciences] ou [http://www.superprof.fr/ressources/physique-chimie/tout-niveau/tableau-periodique/mangan aperçu de la chimie du Mn], cette dernière adaptée de l'ouvrage de A. Earnshaw et [[Norman Greenwood]], ''Chemistry of the Elements'', {{2e}}{{éd.}}, 1997 {{ISBN|978-0-7506-3365-9}}, en particulier {{chap.}}24 : Manganese, Technetium et Rhénium, {{p.}}1040–1069.</ref>.

Le manganèse est [[Antiferromagnétisme|antiferromagnétique]], il n'est [[ferromagnétisme|ferromagnétique]] qu'après un traitement spécifique. Le premier [[potentiel d'ionisation]] s'élève à {{unité|7.434|V}}. Le métal et ses ions les plus communs sont [[paramagnétisme|paramagnétiques]]<ref>{{ibid.}}</ref>. La [[conductivité électrique]] est 4 % IACS, c'est-à-dire définie par rapport à celle du [[cuivre]] pur.

Il est attaqué aisément par les acides dilués, et même par l'[[acide acétique]]. Dans ce cas, le métal libère des cations divalents Mn<sup>2+</sup> suivant le potentiel de réaction d'équilibre électrochimique réversible.
: Mn<sup>2+</sup> + 2 e<sup>−</sup> == Mn<sup>0</sup> <sub>manganèse métal</sub> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|-1,18 V}}

L'attaque par l'[[acide nitrique]] concentré libère l'équivalent de cations tétravalents ou {{formule chimique|MnO|2}}. Il se dissout dans les acides en produisant un dégagement d'[[Dihydrogène|hydrogène]]. Il réduit les acides oxydants, par exemple l'[[acide sulfurique]] en [[acide sulfureux]]{{sfn|Breuer|2000|p=|loc=|id=}}{{,}}<ref>Lire aussi sur la chimie de base l'[https://www.britannica.com/science/manganese article Mn sur Encyclopædia Britannica].</ref>.
[[Fichier:Manganese2.jpg|gauche|vignette|191x191px|Plaquettes de métal Mn en tube scellé pour le protéger de l'humidité.]]
Le corps simple manganèse métal décompose très lentement l'eau déjà à froid, en libérant de l'[[hydrogène]]. Il décompose l'eau à {{tmp|100|°C}}. Dans des conditions souvent difficiles à maîtriser, des poussières de manganèse finement divisé, en réalité après la formation superficielle de dioxyde de manganèse naissant, catalyse la décomposition de l'eau oxygénée ou [[peroxyde d'hydrogène]] en solution aqueuse.

Le corps simple manganèse n'est pas protégé par une couche d'oxydes<ref>Voilà une différence avec les éléments de la première série des métaux de transition qui le précèdent, soient le [[scandium]], le [[titane]], le [[vanadium]] et le chrome. Bruce H. Mahan, {{opcit}}</ref>. Il réagit avec la plupart des corps métalloïdes. Il faut noter qu'à température ordinaire, la réactivité reste faible. Mais la réactivité s'accroît par chauffage et devient facile à hautes températures. Par exemple, ses combinaisons avec l'oxygène, le soufre, l'antimoine, les corps halogènes sont aisées. C'est pourquoi le manganèse ôte les impuretés dans divers procédés de la métallurgie du fer<ref name="luft_opcit">{{harvsp|Luft|1997|id=Luft1997}}</ref>.

Le manganèse réagit avec l'azote vers {{tmp|1200|°C}} en laissant le nitrure de manganèse {{formule chimique|Mn|5|N|3}}{{sfn|Breuer|2000|p=|loc=|id=}}.

=== Alliages à forte teneur en Mn ===
Certains alliages Fe Mn, avec éventuellement du [[silicium]] (Si) et/ou du [[chrome]] (Cr), ont des propriétés superélastiques<ref>Par exemple, Fatma Jemal Ellouze, [http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2009_0135_JEMAL.pdf ''Modélisation du comportement thermomécanique d'un alliage à mémoire de forme à base de fer type Fe-Mn-Si''] (thèse), 2009.</ref>. D'autres alliages, tels que [[nickel|Ni]]{{ind|0,52}} Mn{{ind|0,24}} [[gallium|Ga]]{{ind|0,24}}, sont à [[Alliage à mémoire de forme|mémoire de forme]] ferromagnétique.

{{refnec|Les alliages de manganèse et de titane servent pour les moulages d'acier. Les alliages de Mn avec le Ni sont intéressants pour leur malléabilité.}}

== Chimie et composés ==
Mis à part l'état métal 0, les [[État d'oxydation|états d'oxydation]] les plus communs sont +2, +3, +4, +6 et +7, bien que tous les états entre +1 et +7 soient observés avec -1 et -3<ref>{{Harvsp|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}}. Le chapitre fait référence à un cours de chimie analytique fondé sur le ''cours de chimie analytique générale'' de [[Gaston Charlot]], ainsi que ses méthodes qualitatives et quantitatives, appliquées ici à un stade rudimentaire.</ref>.
[[Fichier:Latimer - manganese.png|gauche|vignette|[[Diagramme de Latimer]] théorique du Mn à pH nul.]]
Un grand nombre des composés du manganèse sont colorés. De l'état d'oxydation 2 à 7, on peut citer le dichlorure de manganèse {{formule chimique|Mn<sup>II</sup>Cl|2}} rose, le trifluorure {{formule chimique|Mn<sup>III</sup>F|3}} rouge, le dioxyde précipité {{formule chimique|Mn<sup>IV</sup>O|2}} brun, l'ion manganite {{formule chimique|Mn<sup>V</sup>O|4|<sup>3−</sup>}} bleu, l'ion [[manganate]] {{formule chimique|Mn<sup>VI</sup>O|4|<sup>2−</sup>}} vert et enfin l'ion [[permanganate]] {{formule chimique|Mn<sup>VII</sup>O|4|<sup>−</sup>}} violet. La solubilité des oxydes, surtout les plus bas, est assez semblable pour les éléments Mn, Cr et Fe. Ce n'est pas un hasard si le géochimiste rencontre souvent ensemble les éléments fer et manganèse.

Les oxydes et éventuels oxanions de manganèse sont d'autant plus acides et oxydants que leur état d'oxydation est élevé. Comme ils sont aussi encore plus oxydants en milieu acide, au fur et à mesure de l'élévation de leurs degrés d'oxydation, ils sont plus faciles à produire en milieu basique.

=== Chimie de base ===
L'état de [[Valence (chimie)|valence]] 0 est représenté par le corps simple métal Mn et les [[composés carbonylés]], voire des singuliers [[Complexe de coordination|complexes de coordination]], comme {{formule chimique|K|6|[Mn(CN)|6|] • 2 NH|3}} instable et très réducteur.
[[Fichier:Manganese2ion.jpg|vignette|186x186px|Ions manganeux.|gauche]]
Rare, le cation monovalent Mn<sup>+</sup> n'est présent que stabilisé sous forme complexe à l'état de solide.
Le cation Mn<sup>2+</sup> est rose très pâle, peu acide, sans propriétés réductrices, difficile à oxyder en solution aqueuse, et souvent en compétition avec le Mg<sup>2+</sup> dans les systèmes biologiques<ref>L'absence de propriétés réductrices le distingue des cations Ti<sup>2+</sup>, V<sup>2+</sup> et Cr<sup>2+</sup> de la première série. Bruce H. Mahan, {{opcit}}</ref>. L'action des [[alcali]]s, par exemple l'hydroxyde de potassium (KOH) ou le carbonate de potassium ({{fchim|K|2|CO|3}}) en solution aqueuse, permet d'obtenir un précipité d'hydroxyde de manganèse ({{fchim|Mn(OH)|2}}), ce composé basique donnant après séchage à l'air ambiant ou par chauffage modéré l'oxyde de manganèse (MnO), autre corps basique<ref>L'[[ammoniaque]] précipite de façon incomplète les sels neutres de manganèse, car il se forme des sels doubles solubles. [[Louis Joseph Troost]], {{opcit}}</ref>.

: Mn<sup>2+</sup><sub>aq</sub> + 2 OH<sup>−</sup><sub>anion [[hydroxyle]]</sub> → {{fchim|Mn(OH)|2}} <sub>précipité gélatineux rose</sub> → MnO<sub>précipité brun</sub> + {{H2O}}

[[Fichier:Manganese(II) oxide.JPG|vignette|200x200px|Brunissement du précipité d'hydroxyde aéré, attestant la formation de dioxyde de manganèse.]]
[[Fichier:DSC01970 - Manganese (II) reactions.JPG|gauche|vignette|234x234px|Quatre réactions avec le nitrate de manganèse aqueux.]]
L'action des sulfures alcalins, tels que {{formule chimique|Na|2|S}} ou {{formule chimique|K|2|S}}, forme des précipités de sulfures blancs rosés dans les solutions neutres.

Les sels [[manganeux]] [[anhydre]]s, très souvent obtenus par chauffage, sont généralement blancs alors que les sels correspondants hydratés, incorporant l'eau de cristallisation, sont roses. L'analogie est souvent évidente avec les ions divalents Fe<sup>2+</sup>, Co<sup>2+</sup>, Ni<sup>2+</sup>, Cu<sup>2+</sup> et Zn<sup>2+</sup>.

Des anions complexes sont formés avec l'anion [[phosphate]] {{formule chimique|MnPO|4|<sup>2−</sup>}}, [[oxalate]] {{formule chimique|Mn(C|2|O|4|)|2|<sup>2−</sup>}}, [[tartrate]] {{formule chimique|Mn(C|4|H|2|O|6|)|2|<sup>2−</sup>}}, [[EDTA]] {{formule chimique|Mn(EDTA)|2|<sup>2−</sup>}}, [[cyanure]] {{formule chimique|Mn(CN)|3|<sup>−</sup>}} ou encore {{formule chimique|Mn(CN)|6|<sup>4−</sup>}} à la couleur brun-vert{{etc.}} Les complexes de coordination de Mn<sup>2+</sup> servent souvent de point de départ pour obtenir des complexes de Mn(I) et Mn(III), respectivement par réduction par le zinc et par oxydation à l'air.

Le cation Mn<sup>3+</sup> est rouge et instable. Cet oxydant faible, mais assez puisant pour dégager l'oxygène de l'eau, se [[Dismutation|dismute]] facilement en milieu acide en Mn<sup>2+</sup> et {{formule chimique|MnO|2}}, il s'hydrolyse dans l'eau en {{formule chimique|Mn|3|O|4}}.
: Mn<sup>3+</sup> <sub>aq</sub> + e<sup>−</sup> == Mn<sup>2+</sup> <sub>aq</sub> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|1,51 V}}
Si on prend la réaction d'électrode en milieu aqueux acide, soit
: {{formule chimique|MnO|2}} <sub>solide</sub> + {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} <sub>anion hydronium</sub> + e<sup>−</sup> == Mn<sup>3+</sup> <sub>aq</sub> + {{H2O}} <sub>eau</sub> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|0,95 V}}
Le bilan confirme l'absence de chimie de Mn<sup>3+</sup> en solution aqueuse.
: 2 Mn<sup>3+</sup> <sub>aq</sub> + 2 {{H2O}} == Mn<sup>2+</sup> <sub>aq</sub> + {{formule chimique|MnO|2}} + 4 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} {{spaces|5}} Δε<sup>0</sup> = {{nb|0,56 V}}

À noter que l'état d'oxydation III du manganèse est stable à l'état solide. Ainsi en milieu alcalin ou basique, l'oxydation du dihydroxyde de manganèse donne l'ancien oxyde manganique {{formule chimique|Mn|2|O|3}}, à la fois basique et stable.
: {{formule chimique|Mn(OH)|2}} <sub>aq</sub> + ½ {{O2}} <sub>gaz dioxygène</sub> → {{formule chimique|Mn|2|O|3}} <sub>solide</sub> + 2 {{H2O}}

Le cation Mn<sup>3+</sup> n'existe véritablement sous forme stable qu'à l'état de complexes. Ainsi l'anion complexe {{formule chimique|Mn(PO|4|)|2|<sup>3−</sup>}} violet, {{formule chimique|Mn(CN)|6|<sup>3−</sup>}} rouge, {{formule chimique|MnF|5|<sup>2−</sup>}} rouge foncé, {{formule chimique|Mn(C|2|O|4|)|2|<sup>3−</sup>}} rouge foncé, {{formule chimique|[MnCl|4|]<sup>−</sup>}}{{etc.}}, ou encore avec l'[[acétylacétone]] {{formule chimique|Mn(C|5|H|8|O|2|)|3}}. Le complexe Mn<sup>3+</sup>-dioxalate {{formule chimique|Mn(C|2|O|4|)|2|<sup>3−</sup>}} est instable à la chaleur, il se décompose vers {{tmp|60|°C}}, ce qui explique pourquoi les dosages aux permanganates à l'oxalate doivent être réalisés à chaud{{sfn|Lee|1979|p=|loc=|id=}}.

Le cation Mn<sup>4+</sup> n'existe pas en solution acide, c'est un acide fort représenté par {{formule chimique|MnO|2}}, oxyde amphotère, composé non stœchiométrique stable, le plus souvent déficient en oxygène, observable sous forme de poudre brun-noir ou brun foncé. Voici les réactions électrochimiques de base, d'abord de l'oxydant puissant en milieu acide (1), puis celle du réducteur potentiel en solution basique (2).
: {{formule chimique|MnO|2}} <sub>solide</sub> + 4 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} <sub>anion hydronium</sub> + 2 e<sup>−</sup> == Mn<sup>2+</sup> <sub>aq</sub> + 6 {{H2O}} <sub>eau</sub> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|1,23 V}} {{spaces|5}} (1)
: {{formule chimique|MnO|2}} <sub>solide</sub> + 2 {{H2O}} + 2 e<sup>−</sup> == {{formule chimique|Mn(OH)|2}} <sub>aq</sub> + 2 OH<sup>−</sup> <sub>anion hydroxyle</sub> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|-0,5 V}} {{spaces|5}} (2)

Le cation tétravalent est ainsi surtout représenté par des ions complexes, jaunes comme {{formule chimique|Mn(CN)|8|<sup>4−</sup>}} ou {{formule chimique|MnF|6|<sup>2−</sup>}}, rouge foncé comme {{formule chimique|MnCl|6|<sup>2−</sup>}}.

L'ion [[Manganite (chimie)|manganite]] bleu {{formule chimique|Mn<sup>V</sup>O|4|<sup>3−</sup>}}, rare, n'existe qu'en milieu basique fort, type soude fondue. Il se dismute en milieu moins basique en {{formule chimique|MnO|4|<sup>2−</sup>}} et {{formule chimique|MnO|2}}. Ce cation est aussi qualifié par influence de la chimie allemande ou anglo-saxonne [[hypomanganate]].

L'ion [[manganate]] vert {{formule chimique|Mn<sup>VI</sup>O|4|<sup>2−</sup>}}, quasi inexistant en solution aqueuse, n'apparaît qu'en milieu très basique. À noter que le trioxyde {{formule chimique|MnO|3}} n'existe pas à l'état libre. Il se dismute facilement en milieu moins basique en ion permanganate {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}} et l'inévitable {{formule chimique|MnO|2}}. Par exemple en reprenant une masse basique fondue par de l'eau légèrement acide (dilution et acidification) :
: 3 {{formule chimique|MnO|4|<sup>2−</sup>}} + 4 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} <sub>aqueux anion hydronium</sub> → 2 {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}}<sub>aq permanganate violet</sub> + {{formule chimique|MnO|2}} <sub>précipité brun-noir</sub> + 6 {{H2O}} <sub>eau</sub> {{spaces|5}} Δε<sup>0</sup> ~ {{nb|1,7 V}}{{note|groupe=Note|Les deux demi-réactions théoriques s'écrivent respectivement :
: {{formule chimique|MnO|4|<sup>2−</sup>}}<sub>aq</sub> + 4 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} + 2 e<sup>−</sup> {{=}}{{=}} {{formule chimique|MnO|2}} <sub>solide</sub> + 2 {{H2O}} {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> {{=}} {{nb|2,26 V}}
: {{formule chimique|MnO|4|<sup>2−</sup>}}<sub>aq</sub> {{=}}{{=}} {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}} <sub>solide</sub> + e<sup>−</sup> {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> {{=}} {{nb|0,56 V}}.}}

On peut obtenir le [[manganate de potassium]] {{formule chimique|K|2|MnO|4}} en chauffant du dioxyde de manganèse avec un mélange de nitrate de potassium et d'hydroxyde de potassium. C'est un solide vert clair, soluble dans l'eau, mais uniquement stable en milieu basique.
Les manganates ressemblent fortement aux [[chromate]]s et aux [[Ferrate(VI)|ferrates]], mais avec une stabilité intermédiaire, les ferrates étant les moins stables.
[[Fichier:Manganese heptoxide.jpg|vignette|158x158px|Acide permanganique ou Mn<sub>2</sub>O<sub>7,</sub> avec auréole d'ions permanganate.]]
Les composés de manganèse à état +7 ou VII sont de puissants agents oxydants, très acides, comme le [[permanganate de potassium]] KMnO<sub>4</sub> qui oxyde lentement l'eau en dioxygène ou l'[[heptoxyde de dimanganèse]] Mn<sub>2</sub>O<sub>7</sub>, produit liquide à partir de permanganate de potassium et d'oléum sulfurique, très instable, aux propriétés oxydantes spectaculaires.

L'ion [[permanganate]] {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}} montre une couleur violette sombre, intense et indicatrice, bien connue des chimistes. Ses sels, agents oxydants, sont solubles, ce qui explique l'intérêt en chimie analytique et préparatoire, notamment avec des « solutions fraîches » pour la manganimétrie. L'[[acide permanganique]] {{formule chimique|HMnO|4}}, découvert par [[Eilhard Mitscherlich|Mitscherlich]] figure parmi les acides connus les plus forts.
Il suffit de chauffer le permanganate de potassium vers {{tmp|240|°C}} pour qu'il se décompose avec dégagement de [[Dioxygène|gaz oxygène]] en laissant du dioxyde de manganèse et de l'[[oxyde de potassium]].

Les multiples cations manganèse, susceptibles de nombreuses [[réactions d'oxydoréduction]] et d'être stabilisés à l'état de complexes, réagissent avec l'anion [[sulfure]]. Les deux cations les plus stables, préférés par les chimistes pour les expériences ou méthodes d'analyse, sont Mn<sup>2+</sup> et {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}}. Les potentiels normaux en milieu acide des couples {{formule chimique|MnO|2}}<sub>solide</sub>/{{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}} et Mn<sup>2+</sup><sub>aqueux</sub>/{{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}} sont respectivement de l'ordre de {{unité|+1.69|V}} et {{unité|+1.50|V}}.
: {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}}<sub>aq</sub> + 8 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} + 5 e<sup>−</sup> == Mn<sup>2+</sup><sub>aq</sub> + 12 {{H2O}} {{spaces|5}} ε<sup>0</sup> = {{nb|1,51 V}}
[[Fichier:Pourbaix diagram for Manganese.svg|vignette|181x181px|Diagramme de Pourbaix du Mn à concentration molaire et à {{tmp|25|°C}}.]]

Les réactions spécifiques d'identification des cations manganeux Mn<sup>2+</sup> restent trivialement leurs oxydations soit par le moyen des [[persulfate]]s (en présence d'ion argent Ag<sup>+</sup> comme catalyseurs permettant de conduire l'oxydation au-delà de l'{{nobr|état IV}} ou {{formule chimique|MnO|2}}) soit par l'action à chaud du [[dioxyde de plomb]] {{formule chimique|PbO|2}} en milieu d'[[acide nitrique]] concentré, c'est-à-dire la ''réaction de Crum''.

Voici respectivement les réactions d'identification décrites :
: 2 Mn<sup>2+</sup> <sub>aqueux</sub> + 5 {{formule chimique|S|2|O|8|<sup>2−</sup>}} <sub>aq persulfate</sub> + 24 {{H2O}} <sub>eau</sub> → 2 {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}}<sub>aq permanganate violet</sub> + 10 {{formule chimique|SO|4|<sup>2−</sup>}} <sub>aq sulfate</sub> + 16 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} ;
: 2 Mn<sup>2+</sup> <sub>aq</sub> + 5 {{formule chimique|PbO|2}} <sub>solide noir</sub> + 4 {{formule chimique|H|3|O<sup>+</sup>}} → 2 {{formule chimique|MnO|4|<sup>−</sup>}}<sub>aq permanganate violet</sub> + 5 {{formule chimique|Pb<sup>2+</sup>}} <sub>aq</sub> + 6 {{H2O}} <sub>eau</sub>.
[[Fichier:Frost diagram for manganese.png|gauche|vignette|[[Diagramme de Frost]] du manganèse.]]
Le cation permanganate peut à l'inverse être réduit en cation manganeux en milieu aqueux acide par de nombreux réducteurs (Fe(II), [[Peroxyde d'hydrogène|eau oxygénée]], [[Sulfure d'hydrogène|gaz hydrogène sulfuré]], anions [[chlorure]] à chaud, [[bromure]], [[iodure]], tartrate à chaud{{etc.}}). Mais il peut aussi oxyder en milieu aqueux neutre ou basique de nombreuses substances organiques, comme l'anion [[formiate]] en anion [[carbonate]], l'[[éthanol]] à chaud en [[aldéhyde]] ou [[acétate]].

La fusion alcaline oxydante dans un creuset réfractaire par exemple en porcelaine d'un composé de manganèse quelconque, avec une partie de [[nitrate de sodium]] et quatre parties de [[carbonate de soude]] pour une partie du composé de manganèse, conduit après refroidissement à l'apparition d'une couleur verte dans le mélange résiduel, indiquant la présence d'anion manganate ou de manganate alcalin. C'est une technique ancienne de vérification en verrerie.
: {{formule chimique|MnSO|4}} <sub>sulfate de Mn par exemple</sub> + 2 {{formule chimique|Na|2|CO|3}} <sub>soude des Anciens</sub> + 2 {{formule chimique|Na|2|NO|3}} <sub>nitrate de sodium</sub> → {{formule chimique|Na|2|MnO|4}} <sub>manganate de sodium vert</sub> + {{formule chimique|Na|2|SO|4}} <sub>sulfate de sodium</sub> + 2 {{formule chimique|NaNO|2}} <sub>nitrite de sodium</sub> + 2 {{CO2}} <sub>gaz carbonique dégagé</sub>

Les étudiants chimistes la simplifiaient autrefois couramment au laboratoire en chauffant, de la poudre de carbonate de sodium légèrement arrosée ou imprégnée de solutions d'ions manganeux, au chalumeau réglé en flamme oxydante. Ils obtenaient un petit amas de manganate de sodium, soluble dans l'eau, ce qui la faisait verdir ostensiblement. Pour détecter, dans les fers carburés, l'existence de manganèse, à une teneur massique atteignant 1/10000{{exp|e}}, le chimiste [[Jean-Baptiste Boussingault|Boussingault]] appliquait une technique de détection qualitative mise au point par son collègue allemand [[Heinrich Rose]], il chauffait les sels obtenu par dissolution complète de ces matériaux ferreux avec l'[[acide nitrique]] {{formule chimique|HNO|3}} et l'oxyde puce de plomb {{formule chimique|PbO|2}}, afin d'observer la formation d'une coloration pourpre intense de permanganate.

=== Principaux composés ===
Voici les principaux composés à base de manganèse<ref>La présentation par tableau des principaux composés avec quelques propriétés physiques et chimiques essentielles, plus pratique pour une simple approche que les articles cumulés du [[Gmelin database|Gmelin]] et du [[Beilstein database|Beilstein]] ou encore les [[Chemical Abstracts Service|Chemical Abstracts]], a été popularisée en chimie technique ou génie chimique par le ''{{Langue|en|texte=Perry's Chemical Engineers' Handbook}}'' bien avant la sixième ou septième édition. Et les ouvrages récapitulatifs de chimie générale en français tels que le Bernard et Busnot (Maurice Bernard et Florent Busnot, ''Usuel de chimie générale et minérale'', Dunod, Paris, 1996, 560{{nb p.}} {{ISBN|2-10-003050-7}}. Sans détailler les propriétés, la présentation ci-dessous vise à montrer quelques composés incontournables.</ref> :
[[Fichier:Manganese(II) oxide .JPG|vignette|Précipité de MnO brun.]]
* oxydes de manganèse :
** [[oxyde de manganèse(II)]] MnO ou minéral [[manganosite]] gris sombre ou parfois vert émeraude{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-2503.html « Manganosite »].}}. Il s'agit d'un oxyde basique et ionique,
** [[Oxyde de manganèse(II,III)|oxyde de manganèse mixte (II et III)]] {{formule chimique|Mn|3|O|4}}, [[oxyde mixte]] semblable à {{formule chimique|Fe|3|O|4}}, « oxyde salin » de manganèse ou [[hausmannite]].
** [[oxyde de manganèse(III)]] {{formule chimique|Mn|2|O|3}}, sesquioxyde de manganèse ou oxyde manganique vert ou rose. Il s'agit d'un oxyde basique et ionique,
** [[dioxyde de manganèse]] {{formule chimique|MnO|2}} tétragonal, noir, ou le minéral [[pyrolusite]], sans oublier la variété minérale polianite plus globuleuse{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-6101.html « Polianite »], variété minérale de la pyrolusite.}},
** dioxyde de manganèse hydraté {{formule chimique|MnO|2| • H|2|O}} corps brun, obtenu par précipitation du cation manganeux oxydé lentement en milieu basique par le [[peroxyde d'hydrogène]], le [[persulfate de sodium]], le [[Dibrome|brome]] liquide,
** trioxyde de manganèse et de lanthane, {{formule chimique|LaMnO|3}}, dénommé [[manganite de lanthane]] mais avec Mn au degré d'oxydation III, parfois [[Manganite de lanthane dopé au strontium|dopé au strontium]] ;
* oxyhydroxydes de manganèse :
** oxyhydroxyde de Mn(III) ou MnO(OH), qui peut correspondre à la [[manganite]] cubique, à la [[groutite]] orthorhombique ou à la feitknechtite trigonale ;
* hydroxydes de manganèse :
** [[hydroxyde de manganèse(II)|hydroxyde de manganèse]] {{formule chimique|Mn(OH)|2}}, corps blanchâtre qui brunit lentement exposé à l'air et à la lumière, et se transforme en hydrates de {{formule chimique|MnO|2}} et {{formule chimique|Mn|3|O|4}}. Il correspond au minéral [[pyrochroïte]], de maille trigonale{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-3317.html « Pyrochroite »].}} ;
* [[oxysel]]s où Mn apparaît dans l'[[Oxoacide#Oxoanions|oxoanion]] :
** [[manganate de sodium]] {{formule chimique|Na|2|MnO|4}},
** [[manganate de potassium]] {{formule chimique|K|2|MnO|4}},
** [[acide permanganique]] {{formule chimique|HMnO|4}},
** [[permanganate de sodium]] {{formule chimique|NaMnO|4}},
** [[permanganate de potassium]] {{formule chimique|KMnO|4}},
** [[permanganate d'ammonium]] {{formule chimique|NH|4|MnO|4}},
** [[permanganate d'argent]] {{formule chimique|AgMnO|4}},
** [[permanganate de calcium]] {{formule chimique|Ca(MnO|4|)|2}},
** [[permanganate de baryum]] {{formule chimique|Ba(MnO|4|)|2}} ;
* sulfures de manganèse :
** sulfure de manganèse(II) MnS amorphe vert ou cubique noir, ce dernier corps correspondant à l'[[alabandite]]{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-89.html « Alabandite »].}},
** sulfure de manganèse(II) polyhydraté {{formule chimique|MnS • {{mvar|n}} H|2|O}} rose chair, obtenu par précipitation du cation manganeux par le [[sulfure d'ammonium]] en milieu aqueux neutre,
** sulfure de manganèse(IV) {{formule chimique|MnS|2}} cubique noir ;
* séléniures de manganèse ;
* tellurures de manganèse ;
* carbures de manganèse :
** {{formule chimique|Mn|3|C}} ;
[[Fichier:Кристаллы дисилицида марганца на пластинках кремния.tif|vignette|167x167px|Cristaux de disiliciure de manganèse]]
* [[Siliciure de manganèse|siliciures de manganèse]] :
** disiliciure de manganèse {{formule chimique|MnSi|2}} ;
* nitrures de manganèse :
** {{formule chimique|Mn|5|N|3}} ;[[Fichier:Fluorid manganatý.PNG|vignette|208x208px|Difluorure de manganèse.]]
* phosphures de manganèse :
[[Fichier:Manganese(II) chloride tetrahydrate.jpg|vignette|Tétrahydrate de chlorure de manganèse.]]
* halogénures de manganèse(II) :
** (di)fluorure de manganèse {{formule chimique|MnF|2}},
** chlorure de manganèse {{formule chimique|MnCl|2}} aux cristaux roses, [[déliquescent]], monoclinique, cubique ou simplement trigonal, correspondant au minéral scacchite{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-3549.html « Scacchite »].}},
** tétrahydrate de chlorure de manganèse(II) {{formule chimique|MnCl|2| • 4 H|2|O}}, forme commerciale,
** bromure de manganèse {{formule chimique|MnBr|2}} α monoclinique,
** bromure de manganèse {{formule chimique|MnBr|2}} β orthorhombique,
** iodure de manganèse {{formule chimique|MnI|2}},
** tétrahydrate de iodure de manganèse {{formule chimique|MnI|2| • 4 H|2|O}} ;
* halogénures de manganèse(III) :
** (tri)fluorure de manganèse {{formule chimique|MnF|3}},
** (tri)chlorure de manganèse {{formule chimique|MnCl|3}} ;
* halogénures de manganèse(IV) :
** perfluorure de manganèse {{formule chimique|MnF|4}},
** [[perchlorure de manganèse]] {{formule chimique|MnCl|4}} vert, soluble dans l'eau, dans l'alcool à 95° et dans l'éthyl-éther ;
* arséniates de manganèse :
** {{formule chimique|Mn|3|(AsO|4|)|2}}, composé très peu soluble (p{{mvar|K}}{{ind|s}}~28,7) ;
[[Fichier:Manganese(II)-carbonate-sample.jpg|vignette|Carbonate de Mn(II).|201x201px]]
* carbonates de manganèse :
** carbonate de manganèse(II) {{formule chimique|MnCO|3}}, corps solide blanc qui brunit à l'air, en se transformant en {{formule chimique|MnO|2}} et {{CO2}} (même réaction dans l'eau à ébullition). Il s'agit du minéral « diallogite » ou [[rhodochrosite]] ;
* molybdate de manganèse :
** {{formule chimique|MnMoO|4}} ;
* nitrates de manganèse :
** hexahydrate de nitrate de manganèse {{formule chimique|Mn(NO|3|)|2| • 6 H|2|O}} rose rouge, soluble dans l'alcool à 95° ;
[[Fichier:Manganese violet.jpg|vignette|226x226px|NH<sub>4</sub>MnP<sub>2</sub>O<sub>7</sub>.]]
* phosphates de manganèse :
** hydrogénophosphate de manganèse {{formule chimique|MnHPO|4}},
** trihydrate de hydrogénophosphate de manganèse {{formule chimique|MnHPO|4| • 3 H|2|O}},
** pyrophosphate de manganèse {{formule chimique|Mn|2|P|2|O|7}},
** {{formule chimique|Mn|3|(PO|4|)|2}}, composé blanc très peu soluble dans l'eau (p{{mvar|K}}{{ind|s}}~22), mais soluble dans les acides forts et l'acide acétique,
** phosphate double d'ammonium et de manganèse hydraté {{formule chimique|MnNH|4|PO|4| • H|2|O}}, corps rose pâle ;
* silicate de manganèse :
** {{formule chimique|MnSiO|2}}
{{images| légende=Sulfates de manganèse(II).
| image1=Manganese(II) sulfate close-up.jpg| légende1=Sulfate anhydre.
| image2=Manganese(II)-sulfate-tetrahydrate-sample.jpg| légende2=Tétrahydrate.}}
* sulfates de manganèse :
** [[sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4}} blanc anhydre, rose hydraté, très soluble dans l'eau,
** [[Sulfate de manganèse(II) monohydraté|monohydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • H|2|O}} rouge clair ou rose monoclinique, correspondant à la szmikite{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-3858.html « Szmikite »].}},
** [[sulfate de manganèse(II) dihydraté|dihydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 2 H|2|O}},
** [[sulfate de manganèse(II) trihydraté|trihydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 3 H|2|O}},
** [[sulfate de manganèse(II) tétrahydraté|tétrahydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 4 H|2|O}} forme commerciale, rosé monoclinique ou rhomboédrique,
** [[sulfate de manganèse(II) pentahydraté|pentahydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 5 H|2|O}},
** [[sulfate de manganèse(II) hexahydraté|hexahydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 6 H|2|O}},
** [[sulfate de manganèse(II) heptahydraté|heptahydrate de sulfate de manganèse(II)]] {{formule chimique|MnSO|4| • 7 H|2|O}} rouge,
** sulfate de manganèse(III) ou sulfate manganique {{formule chimique|Mn|2|(SO|4|)|3}} cristal vert, déliquescent, assez instable, hydrolysable dans l'eau (très soluble dans l'eau froide, se décomposant dans l'eau chaude) ;
* thionate de manganèse :
**[[dithionate de manganèse]](II) {{formule chimique|MnS|2|O|6}} ;
* [[titanate]]s de manganèse :
** [[Titanate de manganèse(II)|{{formule chimique|MnTiO|3}}]] ;
* tungstates de manganèse :
** {{formule chimique|MnWO|4}} ou minéral [[hübnérite]], pôle manganésé de la [[wolframite]] ;
* acétates de manganèse :
** {{formule chimique|Mn(CH|3|CO|2|)|2}},
** tétrahydrate d'[[acétate de manganèse]](II) {{formule chimique|Mn(CH|3|CO|2|)|2| • 4 H|2|O}} ;
[[Fichier:Mangan(III)-acetylacetonat.JPG|vignette|Tri-acétylacétonate de Mn(III).|140x140px]]
* oxalates de manganèse :
** {{formule chimique|Mn(C|2|O|4|)}}, composé peu soluble (p{{mvar|K}}{{ind|s}}~15) ;
* tartrates de manganèse :
** tartrate potassique de Mn {{formule chimique|K|2|Mn(C|4|H|2|O|6|)|2}} ;
* [[orotate]]s de manganèse :
* cyanures de manganèse :
** {{formule chimique|Mn(CN)|2}} brun,
** {{formule chimique|KMn(CN)|3}} vert,
** [[ferrocyanure de manganèse|ferrocyanure de Mn(II)]] {{formule chimique|Mn|2|Fe(CN)|6}},
[[Fichier:Manganese(II) ferrocyanide.jpg|vignette|182x182px|Ferrocyanure de manganèse(II).]]
** [[ferricyanure de manganèse]] ;
[[Fichier:Manganese(II) ferricyanide.jpg|vignette|167x167px|Ferricyanure de manganèse(II).]]
* dérivés carbonyles :
** {{formule chimique|Mn|2|CO|10}} ;
* dérivés nitrosocarbonyles ;
* composés organométalliques de type manganocène :
** bis(cyclopentadiényl)manganèse ou [[manganocène]] officiel,
** [[(Méthylcyclopentadiényl)manganèse tricarbonyle]] ou MMT ;
* complexes de porphyrine ou phtallocyanine ;
* [[métalloenzyme]]s de Mn :
** [[arginase]].

=== Analyse ===
Le manganèse colore en violet les perles de [[borax]] placées dans la flamme oxydante. L'analyse quantitative précipite l'ion manganeux sous forme de phosphate mixte d'ammonium et de manganèse {{formule chimique|NH|4|Mn<sup>II</sup>PO|4}} grâce à un mélange de [[chlorure d'ammonium]] {{formule chimique|NH|4|Cl}}, et de [[phosphate d'ammonium]] {{formule chimique|NH|4|PO|4}} dans l'[[ammoniaque]]. La calcination du précipité permet d'obtenir le diphosphate de manganèse {{formule chimique|Mn(PO|4|)|2}}, qui permet, par son pesage à froid, de déterminer la teneur en manganèse de l'échantillon initial.

[[Fichier:Mangan in der Oxidationsstufe VI in der Oxidationsschmelze.jpg|vignette|Mn à l'état d'oxydation VI fondu dans l'oxyde de magnésium, test à la {{Lien|fr=magnésiarinne|lang=de|trad=Magnesiarinne}}.]]
[[Fichier:Manganese spectrum visible.png|vignette|gauche|331x331px|Raies d'absorption du manganèse dans le mince spectre électromagnétique visible.]]

Les échantillons contenant du manganèse, généralement sous forme de matière minérale solide, de sels dissous en milieu aqueux, de diverses particules de corps composés ou de [[colloïde]]s, peuvent être étudiés par [[Spectrométrie d'absorption atomique|spectrométrie d'absorption]] ou spectrométrie d'émission atomique.

La solubilisation des particules et des colloïdes en milieu acide, suivie d'un traitement au [[persulfate d'ammonium]], pour obtenir des ions permanganate solubles, est une voie classique. Une analyse [[Colorimétrie|colorimétrique]] ou [[Spectrophotométrie|spectrophotométrique]] basée sur certaines absorbances fortes dans le domaine visible et ultraviolet permet un dosage par étalonnage. Une concentration par précipitation ou coagulation sous forme d'un composé insoluble de manganèse, puis filtration est parfois nécessaire. La [[spectrométrie de masse]], l'analyse par activation de neutron ou la [[fluorescence X]] sont aussi des techniques pratiques informant sur la teneur globale en Mn, mais qui n'apportent aucune connaissance précise de l'état de l'oxydation.

[[Fichier:Mit Ammoniumsulfid gefällte Niederschläge von Antimon, Mangan, Chrom, Arsen und Cadmium.jpg|vignette|Divers précipités de corps sulfurés en présence de sulfure d'ammonium.]]

D'autres techniques analytiques sophistiquées, parfois électrochimiques, sont nécessaires, souvent en couplage ou triade, et adaptées au type d'échantillons<ref>[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK158867/ Aperçu des méthodes analytiques]</ref>. L'[[analyse chimique]] représente une voie ancienne, distinguant les ions de diverses valences<ref>Par exemple, pour les minerais de Mn, [https://archive.org/details/gov.in.is.1473.2004 Méthodes d'analyse chimiques par le Bureau de normalisation indien, département métallurgie]</ref>. Le manganèse fait partie globalement du groupe du sulfure d'ammonium, assez pléthorique, dont le réactif collecteur est {{formule chimique|(NH|4|)|2|S}} en présence d'ammoniaque. Précisément le manganèse a sa place dans le sous-groupe du zinc, dont les cations précipitent par action du mélange réactif collecteur précédent, avec des précipités toutefois solubles dans un excès de réactif{{note|groupe=Note|Ce sous-groupe comprend les cinq éléments-types Zn, Co, Mn, Ni, Mn et Fe(II) ou fer ferreux.}}.

La présence d'autres ions, comme le fer, peut perturber les méthodes chimiques, par exemple la méthode à la formaldoxime.

== Usages ==
=== Elément d'addition ===
[[Fichier:Manganese.jpg|vignette|gauche|146x146px|Morceaux éclatés de Mn, déposés par électrolyse.]]

Près de 90 % de la production de manganèse est utilisée comme élément d'addition pour la préparation d'[[alliage]]s ferreux et non-ferreux.

==== Alliages ferreux ====
Souvent utilisé dans les fontes et les aciers, le manganèse est un élément d'addition permettant d'obtenir des propriétés mécaniques améliorées<ref name=BRGMsigMinesFr/>{{,}}<ref>Louis Colombier, Guy Henry, Joëlle Pontet, Gérard Fessier, article « Acier - Technologie », ''Encyclopædia Universalis'', 2001. En particulier [http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/ Chapitre 7. Aciers alliés début en ligne].</ref>{{,}}<ref>[http://philippe.berger2.free.fr/productique/ressources/metallurgie/trait_thermic/influence_des_elements_d.htm Introduction aux éléments d'addition pour aciers et fontes, § 5].</ref>. Des teneurs de 8 à 15 % de manganèse peuvent augmenter notablement la résitance en traction du matériau, sa dureté et sa résistance à d'éventuels chocs violents<ref>Par exemple, [http://vatis.be/fr/metaux/divers/aciers-au-manganese/ courte présentation], sur ''vatis.be''.</ref>. De tels alliages possèdent une résistance élevée contre la [[corrosion]] et sont [[amagnétique]]s.{{refnec}} Le manganèse est ainsi présent dans les aciers des [[rail]]s et notamment des [[aiguillage]]s, de l'outillage, des roulements, du mobiliers de sécurité, des socs de charrues, des aciers à outils{{etc.}}

{{refnec|Ce type d'acier est également utilisé pour les barreaux et pour les portes de prisons (en le limant, l'alliage se durcit). Des plaques d'acier au manganèse de différentes épaisseurs, autrefois présents dans les casques lourds des soldats<ref>Robert Luft, ''Dictionnaire des corps purs simples de la chimie'', {{opcit}}</ref>, par exemple les [[Casque Modèle 1951|modèle 1951]] ou [[Casque modèle 1978|modèle 1978 français]] ou les blindages, ou aujourd'hui encore dans les casques de sécurité d'ouvriers du bâtiment, sont communément utilisées pour les mobiliers de sécurité au niveau de la protection antiperçage des parties sensibles.}}

{{refnec|L'acier de [[Robert Hadfield|Hadfield]] à 12 ou 13 % en masse de manganèse durcit sous la contrainte, sous les chocs répétés, et résiste bien à l'usure.}}
Les aciers au manganèse sont améliorés par l'adjonction de nickel pour les usages aux basses températures. Les aciers spéciaux au manganèse à 0,3 % de carbone sont employés pour le formage à froid. Ce sont aussi des aciers de moulage, comme les aciers austénitiques au manganèse. Les aciers au carbone-manganèse sont aptes à la trempe superficielle. Les aciers au manganèse chrome, ou au manganèse bore sont des aciers de cémentation. Les aciers au bore et manganèse sont des aciers typiques de boulonnerie, alors que les aciers au manganèse et nickel sont préférés pour les chaînes. Les aciers moyennement carbonés au Mn et Mo, servent à fabriquer les tubes pour des structures légères et résistantes, comme les cadres de vélo de course en [[Reynolds 531]]. Les aciers bas carbone au Mn, Cr type [[staballoy]]s servent à fabriquer des tiges inoxydables, comme les tiges des plates-formes de forage.{{refnec}}

==== Alliages non-ferreux ====
Il l'est aussi dans les alliages légers d'[[aluminium]], souvent avec le chrome, et les divers [[bronze]]s au manganèse, qui font briller les hélices de bateau. Le manganèse, peu soluble dans l'aluminium, augmente la résistance des alliages d'aluminium et les propriétés frottantes ([[tribologie]]) de l'alliage contre les aciers. L'addition de manganèse {{incise|à raison de 5 à 15 %}} augmente la résistance à la [[corrosion]], par exemple pour des [[Hélice (navire)|hélices]], des [[gouvernail]]s qui doivent résister à l'eau de mer.

Le manganèse permet d'obtenir des alliages d'aluminium à rigidité renforcée, par exemple des boîtes cylindriques pour boissons<ref name="luft_opcit" />. On retrouve aussi ces alliages [[États limites ultime et en service|résistants à la rupture]] dans l'industrie automobile.

Il est aussi présent dans les [[bronze]]s ou [[cuproalliage]]s. On le retrouve de manière fréquente dans les alliages de métaux non ferreux d'[[aluminium]] (Al), [[cuivre]] (Cu), [[zinc]] (Zn) et [[étain]] (Sn), à usage industriel{{sfn|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}}. On peut citer le laiton au manganèse résistant à l'eau de mer, autrefois commun dans l'industrie navale.

L'alliage manganine Cu 84 % Mn 12 % Ni 4 % montre à la fois une [[résistivité]] très faible de l'ordre de {{nb|0.45 e-6 Ω m}} et une variation linéaire de celle-ci sous des pressions très élevées. L'introduction de Mn permet ainsi de fabriquer des résistances électriques calibrées ou standard, des [[thermocouple]]s électriques, des dispositifs magnétiques. Ainsi des [[manomètre]]s électriques garantissent à des températures élevées la haute précision de mesures de pression de l'ordre de {{unité|30 e6 hPa}}<ref name="luft_opcit" />.

L'alliage [[constantan]] à base de Cu 55 % Ni 44 % Mn 1 % avec Zn et Sn présente une résistivité quasi stable, de l'ordre de {{nb|50 e-8 Ω m}} à {{tmp|20|°C}}<ref>{{harvsp|Luft|1997|id=Luft1997}}.</ref>{{,}}<ref group="Note">La composition peut aussi être Cu 54 % Ni 44 % Mn 1 % Fe 0,5 % avec des chouïas de Zn et Sn.</ref>.

==== Soudure ====
La poudre de manganèse est utilisée en soudure, par exemple [[Soudage à l'arc à l'électrode enrobée|à l'arc à l'électrode enrobée]] à haute température.

=== Dioxyde de manganèse ===
Le dioxyde de manganèse MnO<sub>2</sub> est un agent d'oxydation et de désulfuration du fer et des aciers. Il permet le [[brunissage]] des aciers, tels ceux des canons de fusils, des tubes et pièces d'artillerie. Le dioxyde de manganèse, en combinaison avec d'autres oxydes par frittage, permet de produire des aimants céramiques<ref name="luft_opcit" />. Il est utilisé pour les soudures. Il sert parfois à la [[déferrisation]].

[[Fichier:Manganese Battery.jpg|gauche|vignette|138x138px|Pile au Mn.]]
[[Fichier:AA Alkaline battery energy usage - discharge current 100mA.svg|vignette|159x159px|Courbe de décharge {{mvar|V}}=f({{mvar|t}}) d'une pile alcaline AA à {{nb|100 mA}}.]]

Il s'agit du dépolarisant historique de la [[pile Leclanché]], ou aujourd'hui des [[Pile électrique|pile salines]]. L'[[électrode]] centrale (positive) de cette pile est garnie de [[dioxyde de manganèse]] (MnO<sub>2</sub>) ou de composés électrochimiques à couches beaucoup plus sophistiqués (mais assez similaire pour le non-spécialistes) qui jouent le rôle de stockage et de régulation électrochimiques. Le chlorure de manganèse (II) est un électrolyte des piles et batteries.

La chimie du manganèse utilise le dioxyde comme matière première de base. Il peut servir à la fabrication des permanganates par fusion alcaline oxydante, il est aussi largement utilisé en chimie organique et dans la fabrication technique de l'uranium, en tant qu'oxydant. C'est un catalyseur en chimie. Son action catalytique dans la décomposition du chlorate de potassium appliqué à la préparation ancienne de l'oxygène s'explique par de multiples composés intermédiaires. C'est un [[siccatif]] pour [[Peinture (matière)|peintures]], vernis et [[encre]]s d'imprimerie. L'acétate de manganèse est un agent de [[mordançage]] dans le textile. Le chlorure de manganèse (II) est un agent siccatif de l'huile de lin. Le permanganate de potassium est un agent d'oxydation de nombreuses réactions en chimie organique.

[[Fichier:Powdered Manganese Delftware exhibit - Winterthur Museum - DSC01495.JPG|vignette|gauche|164x164px|Céramique de Delft à la poudre de manganèse.]]
[[Fichier:La Rochelle Faience de grand feu with Chinese manganese motif 18th century.jpg|vignette|198x198px|Décor au chinois au (dioxyde de) manganèse, faïence de grand feu, La Rochelle.]]

Le dioxyde de manganèse est aussi un pigment de couleur pour verre minéraux, dans les [[glaçure]]s de céramiques comme les faïences, les porcelaines et dans les émaux. Dans l'industrie verrière, l'addition de dioxyde de manganèse permet à faible dose le blanchiment des [[verre]]s, et à plus forte dose leurs colorations violette ou améthyste, brune ou noire<ref name="luft_opcit" />. La couleur dépend du mode de préparation et de la composition du verre. La teinte du verre est due à des [[ion]]s métalliques et à des métaux dispersés à l’état d'amas [[colloïdal]]. À noter que la couleur violette spécifique de l'[[améthyste]], une variété de [[Quartz (minéral)|quartz]] teinté, est également due à la présence de fines traces ou particules de composés de manganèse.

À l'œil nu, il s'agit pourtant d'un pigment noir. Une couleur brun foncé ou noire des céramiques ou entre autres des pierres et des dalles préfabriqués peut s'expliquer par l'addition de dioxyde de manganèse généralement en combinaison avec d'autres oxydes métalliques tels que ceux du fer(II) et du [[chrome]]. Les briqueteries sont ainsi de grandes consommatrices de dioxyde de manganèse. On colore également certains types de briques avec du dioxyde de manganèse, ainsi que les tuiles pour leur rendre une couleur noire.

=== Autres composés ===
[[Fichier:Manganese decacarbonyl-Photomediated Controlled Radical Polymerization.png|vignette|gauche|280x280px|Utilisation du décacarbonyle de dimanganèse pour l'[[Amorçage (chimie)|amorçage]] et le contrôle photométrique de [[polymérisation radicalaire]] d'[[oléfine]]s disubstituées du même côté.]]
La [[Sulfate de manganèse(II)|famille du sulfate de manganèse]] est une des matières premières pour l'électrolyse industrielle du manganèse métal. Cet ancien sous-produit de l'industrie de l'aniline, pigment de teinture et de tissus, permet aussi de préparer des verres rouges et des vernis minéraux. Le silicate de manganèse est un pigment rouge géranium pour la teinture des verres et les vernis minéraux. Le carbonate de manganèse est un pigment blanc pour peinture<ref name="luft_opcit" />.
Les composés de pigments de manganèse se retrouvent parmi les matériaux des beaux-arts : le [[bleu de manganèse|bleu et le violet de manganèse]] servent notamment en [[Peinture (art)|peinture]].

Le [[chlorure de manganèse(II)]] est un désinfectant, ainsi que le permanganate de potassium<ref name="luft_opcit" />.
Le carbonate de manganèse est utilisé à faible dose en médication biocatalytique<ref>Par exemple, présentation par un [http://www.biolike.com/oligo-elements-et-mineraux/139-manganese-ionise.html fournisseur]. On retrouve ces principales propriétés (à titre d'oligoélément en principe) dans le monde du vivant.</ref>.

Le [[décacarbonyle de dimanganèse]] est un additif anti-détonant des [[Essence (hydrocarbure)|essences]]<ref name="luft_opcit" />. Il est aussi utilisé en chimie macromoléculaire.

=== Agriculture et élevage ===
Le manganèse est un oligo-élément très important du monde végétal, en particulier il est présent sous forme de sels plus ou moins solubles dans les [[engrais]] utilisables en culture des légumes et des [[agrume]]s. Pour compenser un manque de manganèse, on ajoute outre les engrais aux terres par exemple du [[Sulfate de manganèse(II)|sulfate de manganèse]] (MnSO<sub>4</sub>) ou de l'[[acétate de manganèse]] {{formule chimique|Mn(CH|3|COO)|2}}, à moins qu'il ne soient présent dans les mélanges pesticides (fongicides à base de manganèse)<ref name=OMS2005/>. Le sulfate de manganèse est aussi un fongicide et un additif pour aliment pour bétail.

Dans le monde vivant le manganèse semble jouer un rôle assez semblable à celui du fer. Il est parfois considéré comme le deuxième [[micronutriment]] des cultures végétales après le fer<ref>Par exemple, en horticulture sur le site [http://www.pthorticulture.com/fr/zone-du-savoir/le-role-du-manganese-en-horticulture/ Promix]</ref>.

==== Agriculture ====
Le manganèse est un élément trace typique des sols. Il est le plus souvent disponible pour des pH de sols compris entre 4 et 8. Il est aussi présent dans les sols sous forme d'oxydes insolubles, qui sont surtout formés par l'action complexe de bactéries en milieu alcalin<ref>{{Ouvrage|langue=en|auteur1=Ben Selinger|titre=Chemistry in the Marketplace|sous-titre={{5e}}{{éd.}}|lieu=Sydney|éditeur=Harcourt Brace|année=1998|pages totales=588|isbn=0-7295-3300-X}}, en particulier note sur le manganèse et le sol p.</ref>. La teneur des sols agricoles en Mn et celle des différents végétaux qui y croissent sont assez variables.

[[Fichier:Manganese-deficiency-rose.jpg|vignette|190x190px|[[Carence en manganèse|Déficience de Mn]] : légères tâches blanchâtres sur une feuille de rose.]]

Faiblement assimilable par les plantes, mais aussi assimilable par voie [[foliaire]] dans certaines conditions<ref>Ferrandon, M. et Chamel, A. (1986), ''Étude de quelques aspects du comportement des oligoéléments (Zn, Mn, Fe) fournis par voie foliaire''. In Le rôle des oligoéléments en agriculture. Symposium international. 2 ({{p.|299-308}}).</ref>, c'est un [[oligoélément]] qui interfère avec le microbiote du sol<ref>Olaru, D. A. (1920), ''Rôle du manganèse en agriculture: Son influence sur quelques microbes du sol''. JB Baillières et fils.</ref> et qui est impliqué dans l'activation des enzymes, en lien avec le fer (par exemple dans le processus de synthèse de la [[chlorophylle]]). Un déficit en Mn peut induire (chez le blé par exemple) une diminution de la taille, du nombre et de la fertilité des grains de pollen<ref>Sharma, P. N. (1992), ''Pollen fertility in manganese-deficient wheat'', ''Tropical agriculture'', 69(1), 21-24 ([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=5610216 résumé]).</ref>.

Une carence de manganèse dans les sols cultivés n'est pas rare. Elle a souvent des origines multifactorielles et peut être aggravée par des [[chaulage]]s massifs (comme sur certains sols bretons riches en matière organique mais acides des {{nobr|années 1980}} : le manganèse est généralement complexé dans des [[Composé organique|composés organiques]], or ces composés deviennent insolubles si le [[pH]] s'accroît, en particulier par la présence disséminée de [[lait de chaux]]. Le manganèse assimilable, piégé, n'est alors plus assez disponible pour couvrir les exigences des cultures intenses<ref>Une faible carence pour les cultures céréalières est déjà visible sur le feuillage, souvent sans gravité. Une carence catastrophique entraîne la disparition de la végétation. Par exemple, voici ce qui est décrit comme un accident en agriculture productiviste par les [http://www.fiches.arvalis-infos.fr/fiche_accident/fiches_accidents.php?mode=fa&type_cul=1&type_acc=1&id_acc=57 fiches arvalis] ou encore le rôle déterminant du Mn par un [http://www.kali-gmbh.com/frfr/fertiliser/advisory_service/nutrients/manganese.html fournisseur d'engrais].</ref>.
Les régions agricoles concernées par une carence en Mn ont appris à pratiquer un chaulage à effet modéré<ref>Ce sous-paragraphe « agriculture et élevage » s'inspire du dictionnaire technique ''Larousse agricole'', article sur le manganèse, édition de base 1981 et suivantes.</ref>.

Les cultures exportent du manganèse, elles ont un besoin régulier d'environ 400 à {{unité|500 g}} de Mn par hectare.
En [[agriculture intensive]], la pulvérisation de solution aqueuse à 0,5 ou 1,5 % en masse de sulfate de manganèse peut s'imposer, ou de manière anticipée la répartition modérée de [[scories Thomas]] à 2 ou 4 % en masse de Mn (pour ce dernier choix, l'action alcalinisante ou [[alcali]]ne des scories rend peu ou lentement mobilisable le manganèse). Il existe depuis les années d'[[entre-deux-guerres]] en agriculture productiviste une préconisation d'utilisation des oxydes, chlorures et carbonates de manganèse pour favoriser l'assimilation des engrais par les plantes<ref>Les études en stations expérimentales, puis en champs se placent à la suite des travaux de Gabriel Bertrand et de [[Winifred Brenchley]]. Par exemple, J. S. Mac Hargue, ''Manganese and Plant Growth'', ''Industrial and Engineering Chemistry'', 18 (2), 1926, {{p.|172–175}}, {{doi|10.1021/ie50194a022}}, [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ie50194a022?journalCode=iechad première page]</ref>.

Inversement au-delà de certains seuils (qui dépendent aussi des espèces ou variétés, et du pH du sol) le manganèse présente une toxicité pour les végétaux. Ces seuils peuvent être atteints sur certains sols manganésifères naturels (ou des friches industriels)<ref>Eba, F., Ondo, J. A., Mba, S. E., Ollui-M Boulou, M. et Omva-Zué, J. (2007), [http://www.soachim.org/files/volume_23/9-%20F%20Eba%20et%20al.pdf ''Taux de manganèse accumule dans quelques plantes vivrières cultivées dans la région manganésifère de moanda (Gabon)''], ''Journal de la Société Ouest Africaine de Chimie'', 23, 69.</ref>.

==== Élevage ====
Le manganèse est un activateur ou cofacteur d'enzymes (type [[carboxylase]], [[peptidase]]s ou [[phosphatase]]s) présent dans les tissus vivants des animaux. Il joue un rôle crucial dans la formation du [[squelette]], ainsi que dans le développement et le fonctionnement de l'[[appareil génital]]. Il est en particulier indispensable au niveau du lobe antérieur de l'[[hypophyse]], qui permet la stimulation de la production d'[[hormones sexuelles]]<ref>[http://www.techniquesdelevage.fr/2014/03/manganese-un-oligoelement-a-retenir.html Techniques d'élevage]</ref>.

Dans le cas des [[Bovin domestique|bovin]]s, une carence implique un retard de croissance et de la maturité sexuelle des [[veau]]x et [[génisse]]s, ainsi que des troubles de la reproduction des adultes. Une carence faible cause souvent des raideurs dans la démarche des bovins adultes, souvent au niveau du jarret droit, et surtout pour les [[vache]]s une diminution sensible de la production de lait<ref name="Larousse Agricole">''Larousse agricole'', article sur le manganèse, déjà cité.</ref>. Les jeunes bovins nécessitent {{unité|60 mg/kg}} de matière sèche et par jour, l'exigence est diminuée de moitié chez les bovins adultes.

Pour les [[volaille]]s, il existe des maladies de l'ossification spécifique, si la teneur des aliments est trop faible en manganèse, le maintien du [[phosphore]] et du [[calcium]] dans le régime explique différents symptômes, à l'origine du [[pérosis]] ou déformation des pattes des poussins. Les poussins nécessitent {{unité|55 mg/kg}} de matière sèche et par jour alors que les poules requièrent seulement {{unité|35|mg}}<ref>''Larousse agricole'', 1981, article sur le manganèse, déjà cité.</ref>.

Le régime des [[porc]]s doit assurer {{unité|40 mg/kg}} de matière sèche et par jour. Une carence implique des troubles typiques de croissance des os longs et une déformation caractéristique des pattes de devant. La reproduction des truies est perturbée, elles sont souvent victimes de chaleurs irrégulières et d'avortement<ref name="Larousse Agricole" />.

== Biologie et toxicologie ==
À faible dose, le manganèse est un bioélément reconnu du monde végétal et animal. Cet oligoélément, à des doses de l'ordre du milligramme par jour (au maximum {{nb|5 mg/j}} pour un homme adulte), est essentiel pour les enzymes du corps. Les dérivés du manganèse sont toxiques à fortes doses. Dès {{unité|10|mg/j}}, le manganèse est un neurotoxique létal. Les poussières de manganèse doivent être surveillées en milieu industriel, avec une limite autorisée des teneurs en élément Mn à moins de {{nb|5 mg/m3}}. En effet, absorbées en excès, elles causent de graves désordres du métabolisme et du système nerveux, nommés la ''folie du manganèse'', succession de spasmes et d'états de langueur, qui, de manière similaire à la maladie de Parkinson mais avec des psychoses hallucinatoires, conduise à la paralysie au stade ultime<ref>Par exemple, une [http://www.lab-cerba.com/pdf/0341F.pdf présentation toxicologique]. Lire aussi N. Irving Sax, ''Handbook of dangerous materials'', Reinhold Publishing Corporation, New York, 1951, 848{{nb p.}}, entrée Mn, réactualisé dans ''Dangerous properties of industrial materials'', Van Nostrand Reinhold, {{6e}}{{éd.}}, 1984 {{ISBN|978-0442283049}}.</ref>. L'ensemble des pathologies causées par cet élément se nomme [[manganisme]].
[[Fichier:Mutations-in-SLC39A14-disrupt-manganese-homeostasis-and-cause-childhood-onset-parkinsonism–dystonia-ncomms11601-s5.ogv|vignette|Exemple humain de dérégulation du Mn dans le corps]]
{{Article détaillé|Intoxication au manganèse|Manganèse (maladie professionnelle)}}

=== Oligo-élément ===
[[Fichier:Rotating model of MnTBAP.gif|vignette|Mn(III)tétrakis (4-benzoique acide) porphyrine, un composé de la superoxyde dismutase, ici en rotation.]]
Le manganèse est un [[oligo-élément]] (nécessaire à l'être humain pour survivre) ; la [[carence nutritionnelle|carence]] en manganèse (moins de 2 à {{unité|3 mg/j}} pour un adulte moyen), conduit {{incise|selon le modèle animal}} à des [[troubles de la reproduction]] pour les deux sexes, des [[malformations osseuses]], des [[dépigmentation]]s, une [[ataxie]] et une altération du système nerveux central.

Le manganèse est [[Cofacteur (biochimie)|cofacteur]] de nombreuses [[enzyme]]s (glycosyltransférase, pyruvate carboxylase, GTP oxaloacétate carboxylase, isocitrate déshydrogénase, malique déshydrogénase, arginine synthétase, glutamine synthétase) intervenant dans des processus métaboliques variés. Il est particulièrement présent dans le [[métabolisme]] des [[hydrates de carbone]] et la synthèse des mucopolysaccharides. C'est aussi un métal essentiel pour la synthèse d'enzymes ([[Superoxyde dismutase|Mn-SOD]]) participant à la lutte contre le [[stress oxydant]] et qui préviennent des dommages causés par les [[radicaux libres]]. Il participe aussi à la synthèse de la [[vitamine E]] et à l'efficacité de la [[vitamine B1|vitamine B{{ind|1}}]] ([[thiamine]]). Cet activateur de l'oxygène moléculaire joue un rôle dans le fonctionnement de [[métalloprotéine]]s telles que la [[superoxyde dismutase]]<ref>[https://annuaire-cdf.revues.org/2376 Cours de Marc Fontecave sur la chimie des processus biologiques]</ref>.<br>De nombreux systèmes enzymatiques qui utilisent le magnésium peuvent fonctionner avec le manganèse, mais avec des caractéristiques enzymatiques (Km, Vmax) modifiées. Il peut parfois aussi remplacer le Zinc dans d'autres enzymes<ref>{{en}} [https://books.google.com/books?id=Q2MrAAAAYAAJ&pg=PA18&lpg=PA18&dq=Lactate+dehydrogenase+magnesium+manganese&source=bl&ots=VY2IcXzQqF&sig=UIP6XdIKnYIBNI34_o_dLoNf0fI&hl=fr&ei=_o-HTZeTH-KH4gbUhNXBCA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=5&ved=0CEEQ6AEwBA#v=onepage&q&f=false Nutrients requirement of beef cattle] National research Coucil (U.S.), National Academy Press (1984)</ref>.

=== Présence dans les écosystèmes ===
Ce métal est un élément chimique naturel assez commun (il compose 0,1 % de la [[croûte terrestre]]) et omniprésent dans l'environnement<ref name=OMS2005/>. Il est présent dans de nombreux types de roches et sédiments, dans le sol et dans l'eau<ref>Adriano D.C. (1986), ''Trace elements in the terrestrial environment'', New York, NY, Springer - Verlag.</ref>. L'[[érosion]] des sols est la principale sources naturelles d’émission de manganèse vers l'air, les pluies et le sol, devant les [[embruns marins]], les [[incendies de forêt]], les émissions de poussière volcanique et les transferts par les végétaux<ref name=OMS2005/>.

Des sources anthropiques directes existent depuis la [[révolution industrielle]] dans les secteurs des mines et de l'[[industrie métallurgique]] (exploitation minière, du traitement des minéraux, puis production de manganèse mais aussi de ses alliages, d'acier et de fer)<ref name=OMS2005/>.

Le lessivage par les pluies des zones industrielles où il est extrait, raffiné, utilisé ou recyclé en est une autre source (notamment en cas de [[drainage minier acide]], de même pour le lessivage de la [[nécromasse]] en contenant (tissus animaux ou végétaux, dont feuilles mortes, fumiers{{etc.}}). On en trouve aussi dans les excréments humains et d'animaux. Selon l'OMS, {{Citation|la combustion de [[combustibles fossiles]]<ref>Birge WJ (1978), ''Aquatic toxicology of trace elements of coal and fly ash. In: Thorp JH, Gibbons JW, eds. Energy and environmental stress in aquatic systems.'' Augusta, GA, US Department of Energy, {{p.}}219 – 240 (US Department of Energy Symposium Series 48 ; CONF - 771114)</ref>, et, dans une moindre mesure, les émissions provenant de la combustion des [[additif]]s de [[carburant]]s}}. Cet élément n'étant pas biodégradable ni dégradable aux échelles humaines de temps, on le retrouve en quantité significative dans les eaux usées, les boues d'épuration<ref name=OMS2005/>.

==== Air ====
Dans l'air, sa concentration est normalement très faible et elle le reste dans les régions peu anthropisées (environ {{nb|0,5 à 14 ng/m3}} d'air en moyenne), pour nettement augmenter dans les zones rurales ({{nb|40 ng/m3}} en moyenne), et plus encore en zone urbaine ({{nb|65 à 166 ng/m3}} en moyenne<ref>Bankovitch V, Carrier G, Gagnon C, Normandin L, Kennedy G, Zayed J (2003), ''Total suspended particulate manganese in ambient air in Montreal 1981 – 2000'', ''Science of the Total Environment'', 308(1 – 3):185 – 193.</ref>) avec des taux parfois très élevés dans les régions industrielles (jusqu'à {{nb|8000 ng/m3}})<ref name="OMS2005" /> ou près d'autoroutes très passantes<ref>Bhuie AK, Roy DN (2001), ''Deposition of Mn from automotive combustion of methylcyclopentadienyl manganese tricarbonyl beside the major highways in the Greater Toronto Area, Canada''. Journal of the Air & Waste Management Association, 51:1288 – 1301.</ref>. Près des [[fonderie]]s, les taux de manganèse atteignent {{nb|200 à 300 ng/m3}} pour dépasser {{nb|500 ng/m3}} près des industries de ferro- et silicomanganèse<ref name="OMS2005" />.

Il peut être inhalé sous forme de composés volatils ou ingéré sous forme de poussières dans certaines contextes industriels (usines métallurgiques, mines…).

==== Eau ====
Dans l'eau le taux de manganèse varie beaucoup selon le contexte géologique, de 10 à {{nb|10000 µg/L}} (mais rarement au-dessus de {{nb|1000 µg/L}} et presque toujours sous les {{nb|200 µg/L}}<ref name="OMS2005" />. Des concentrations de quelques {{nb|μg/L}} peuvent tacher les textiles et engendrer des goûts, des couleurs et des odeurs trop facilement perceptibles. Un traitement d'épuration, en fixant le manganèse sous forme solide, s'impose souvent. De l'eau contenant une sur-concentration inhabituelle de sels de manganèse, le plus souvent d'origine naturelle, est appelée « eau noire » dans le jargon des physicochimistes de terrain.

[[Fichier:Manganese Bacteria on rocks in Kilbirnie.JPG|vignette|Dépôt bactérien manganésé dans un ruisseau écossais près de Kilbirnie.]]
Dans le [[milieu aquatique]] ses deux formes principales sont Mn (II) et Mn (IV), avec un mouvement entre ces deux formes, contrôlé par le contexte abiotique ou microbien<ref>Bratina BJ, Stevenson BS, Green WJ, Schmidt TM (1998), ''Manganese reduction by microbes from oxic regions of the Lake Vanda (Antarctica) water column.'' Applied an d Environmental Microbiology, 64(10):3791 – 3797</ref> plus ou moins [[oxydoréduction|oxydoréducteur]]<ref name="OMS2005" />. Dans l'eau, la [[chimie de l'environnement]] du manganèse est principalement régie par le pH et les conditions redox du milieu ; Mn (II) dominant quand le pH et le potentiel redox sont bas et au profit d'une proportion croissante de manganèse colloïdal oxy-hydroxydes à un pH supérieur à 5,5 (dans les eaux non [[dystrophe]]s<ref name="OMS2005" />. À la limite sédiment-eau<ref>Balzer W. (1982), ''On the distribution of iron and manganese at the sediment/water interface: thermodynamic versus kinetic control'', ''Geochimica et Cosmochimica Acta'', 46:1153 – 1161.</ref>, et dans le sédiment les facteurs chimiques qui contrôlent la forme chimique du manganèse sont le taux d'oxygène de l'eau sus-jacente, et la pénétration de cet oxygène dans le sédiment, ainsi que la quantité de carbone organique [[benthique]]<ref name="OMS2005" />. L'[[anthropisation]] des milieux a modifié ces conditions (avec les [[pluies acides]] et l'[[acidification des océans]], et une tendance générale à l'[[eutrophisation]] et au colmatage et à l'[[eutrophisation]] des sédiments devenant plus souvent [[anoxie (biologie)|anoxiques]])<ref name="OMS2005" />.

==== Sédiments et sols ====
Dans le sédiment, on peut fréquemment trouver des teneurs maximales de 410 à {{nb|6700 mg/kg}} de poids sec dans les [[cours d'eau]]. Ces concentrations parfois importantes et excessives sont atteintes localement (par exemple jusqu'à {{nb|13400 mg/kg}} (en poids sec) au fond d'un lac urbain recevant des eaux de ruissellement de zones industrielles et résidentielles, et des retombées aéroportées à partir de terrils anciens. Des taux de 100 à {{nb|1000 mg/kg}} (poids sec) sont cités pour la [[zone intertidale]] et les sédiments du nord de l'[[Adriatique]]. En [[mer Baltique]], des charges sèches de 3550 à {{nb|8960 mg/kg}} (poids sec) ont été signalées sur la fraction supérieure du sédiment ; ces concentrations de manganèse anormalement élevées seraient dues à l'activité sidérurgique et ses dérivés de ferromanganèse véhiculé finalement dans les concrétions et charges fluviales jusqu'à cette mer intérieure, à faible capacité de renouvellement des eaux.
[[Fichier:Iron-manganese stalagmite.jpg|vignette|Stalagmite réserve d'ions fer et manganèse.|202x202px]]
Dans le sol, les teneurs varient déjà selon les variations du substrat géologique ou la « pollution naturelle » par les eaux et vents poussiéreux, le « fond géochimique naturel » ou niveau en Mn global pouvant varier de moins de 1 à {{nb|4000 mg/kg}} de sol (poids sec), avec des valeurs moyennes de 300 à {{nb|600 mg/kg}} de sol (poids sec)<ref>[https://www.gissol.fr/donnees/cartes/les-teneurs-en-manganese-echangeable-des-horizons-de-surface-des-sols-de-france-1472 Données françaises]</ref>. À teneur égale, le manganèse développe plus d'effets toxiques dans les sols naturellement acides ou acidifiés<ref>Adams F, Wear JI (1957), ''Manganese toxicity and soil acidity in relation to crinkle leaf of cotton''. Soil Science Society of America Proceedings, 21:305 – 308</ref>.

Dans les sols véritablement pollués par des activités humaines (friches industrielles, dépôts agrochimiques…), les champignons peuvent le (re)concentrer et l'exporter sous forme soluble par leur réseau de mycélium vers le [[réseau trophique]], ce qui n'exclut pas le transport par les animaux consommateurs de champignons vivants (limace ou écureuil par exemple), la fixation par les végétaux receveurs ou la dégradation en retour de la [[nécromasse]], terme ultime de la biomasse<ref>Barcan V.S., Kovnatsky E.F. et Smetannikova M.S. (1998), ''Absorption of heavy metals in wild berries and edible mushrooms in an area affected by smelter emissions'', ''Water, Air and Soil Pollution'', 103(1 – 4):173 – 195.</ref>.
[[Fichier:Iron-manganese layers on the wall of cave Zolushka.JPG|vignette|197x197px|Couches ferro-manganésées dans le [[Gypse (roche)|gypse]] de la [[Grotte Émile Racovitsa|précédente grotte karstique]] de [[Moldavie]].]]

==== Aliments ====
Dans l'[[alimentation humaine]], il est trouvé à l'état de traces parfois conséquentes, principalement dans le [[germe de blé]] et le [[pain complet]], le [[seigle]], les [[Flocon d'avoine|flocons d'avoine]], le [[riz]] complet, la [[mélasse]], les [[noix]], [[amande]]s et [[noisette]]s, la [[noix de coco]] séchée, le [[cacao]] ou le [[chocolat noir]], les [[Moule (mollusque)|moule]]s, [[Coquille Saint-Jacques|coquilles saint-Jacques]] et les [[huître]]s, de nombreux poissons comme la [[truite]] et le [[brochet]], les lentilles cuites ou le [[quinoa]], les [[pois chiche]]s, le [[soja]], l'[[Avocat (fruit)|avocat]], les [[haricot vert|haricots verts]], les [[épinard]]s, les légumes à feuilles vertes, les fruits frais comme les [[Mûre (fruit de la ronce)|mûre]]s, [[framboise]]s, [[fraise]]s, [[ananas]], l'[[huile d'olive]], le [[jaune d'œuf]], ou encore les [[Pignon de pin|pignons de pin]], le [[thé]], le [[sirop d'érable]], les [[Banane|bananes séchées]], les [[châtaigne]]s crues, les [[herbes de Provence]] et divers épices comme le [[Gingembre|gingembre moulu]], la [[cardamone]], le [[clou de girofle]], la [[Cannelle (écorce)|cannelle]]<ref>Par exemple, [https://www.saveurscanada.com/Valeur-nutritive-c-147_173.html quelques aliments riches en Mn avec tableau] sur ''saveurscanada.com'', [http://www.passeportsante.net/fr/Nutrition/PalmaresNutriments/Fiche.aspx?doc=manganese# quelques sources alimentaires de base], sur ''passeportsante.net'', en passant par [http://www.regivia.com/alimentation-et-nutrition/les-micronutriments/les-mineraux-et-oligoelements/manganese/aliments-les-plus-riches-en-manganese/top-10/ un essai de classement potentiel], sur ''regivia.com'', ou encore [https://www.saveurscanada.com/Valeur-nutritive-c-147_173.html note sur le sirop d'érable], sur ''saveurscanada.com''.</ref>{{etc.}}

=== Présence dans les organismes ===
Ce métal est un oligoélément pour les plantes (leur besoin en manganèse varie de 10 à {{nb|50 mg/kg}} de tissu). Il est cependant facilement [[Bioconcentration|bioconcentré]] et [[Bioaccumulation|bioaccumulé]] par de nombreux organismes aquatiques (avec un [[facteur de concentration]] de {{nb|2000 à 20000}} pour les végétaux supérieurs marins et d'eau douce, de {{nb|2500 à 6300}} pour le [[phytoplancton]], de 300 à {{formatnum:5500}} pour macroalgues marines, de 800 à 830 pour les [[moule (mollusque)|moules]] de la zone [[intertidale]] et de 35 à 930 pour les poissons<ref name=OMS2005/>.

À la fin du {{s-|XX}}, la teneur moyenne en manganèse des organismes aquatiques ([[crustacé]]s<ref>Baden S.P., Eriksson S.P. et Gerhardt L. (1999), ''Accumulation and elimination kinetics of manganese from different tissues of the Norway lobster Nephrops norvegicus (L.)'', ''Aquatic Toxicology'', 46(2):127 – 137.</ref>, [[mollusque]]s, [[poisson]]s) est d'environ {{nb|10 μg/g}} (en poids frais)<ref name=IRSN2001/>, mais dans l'eau sa bioaccumulation et concentration dans le [[réseau trophique]] augmente avec la température, mais elle décroît avec l'augmentation du pH et la salinité<ref name=OMS2005>WHO (2005), ''Manganese and its compounds: environmental aspects'', Concise International Chemical Assessment Document – CICAD- 63, World Health Organization, Genève (CH).</ref>.

Selon les données et études disponibles :
* ce métal est facilement [[Bioconcentration|bioconcentré]] et [[Bioaccumulation|bioaccumulé]] par de nombreux organismes aquatiques (avec un facteur de concentration de 2000 à 20000 pour les végétaux supérieurs marins et d'eau douce, de 2500 à 6300 pour le [[phytoplancton]], 300-5500 pour macroalgues marines, 800-830 pour les [[moule (mollusque)|moule]]s de la zone [[intertidale]], et de 35 à 930 pour les poissons<ref name=OMS2005/> ;
* les [[invertébrés aquatiques]] et les [[poisson]]s l'absorbent plus, et de manière significative quand la température augmente et que le pH diminue (deux tendances qui s'exacerbent dans le cadre de la [[crise écologique]]. Face à ces deux facteurs, l'oxygène dissous n'a alors aucun effet significatif. De plus, l'absorption du manganèse augmente quand la salinité de l'eau diminue<ref name=OMS2005/> (or la fonte des glaciers et des calottes polaires est une source d'eau douce supplémentaire significative dans certaines parties de l'océan d'enjeu majeur pour les [[ressources halieutiques]])<ref name=OMS2005/> ;
* à la fin du {{s-|XX}}, la teneur moyenne en manganèse des organismes aquatiques (crustacés, mollusques, poissons) est d'environ {{nb|10|μg/g}} (en poids frais)<ref name=IRSN2001/>, mais dans l'eau sa bioaccumulation et concentration dans le [[réseau trophique]] augmente avec la température, décroit avec l'augmentation du pH<ref name="OMS2005" />.

=== Toxicité ===
Chez l'adulte humain en bonne santé, 3 à 5 % du Mn ingéré est absorbé lors du passage du bol alimentaire dans l'[[intestin]] et passe dans le [[sang]]. Ce qui n'est pas utilisé par le métabolisme normal est ensuite rapidement éliminé par le [[foie]] qui l’excrète dans la [[bile]] qui le renvoie vers l'intestin d'où il sera évacué via les [[excrément]]s<ref>Donna Mergler (1999), ''Neurotoxic Effects of Low Level Exposure to Manganese in Human Populations'', ''Environmental Research'', vol. 80, {{n°|2}}, février 1999, {{p.}}99–102, [http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935198939020 résumé]</ref>.
Une autre partie, solubilisée en voie aqueuse, est retrouvée dans l'[[urine]]<ref>Donna Mergler, {{opcit}}</ref>.<br>Cependant ingéré au-delà de quelques mg/j, il devient {{incise|selon le modèle animal et les données issues de la [[médecine du travail]]}} neurotoxique, induisant des troubles éventuellement graves et irréversibles du [[système nerveux]] et [[Neuromotricité|neuromoteur]]<ref>Baden S.P. et Neil D.M. (1998), ''Accumulation of manganese in the haemolymph, nerve and muscle tissue of Nephrops norvegicus (L.) and its effect on neuromuscular performance'', ''Comparative Biochemistry and Physiology'', 119A(1):351 – 359.</ref>{{,}}<ref name=Levy2003>Levy, B. S. et Nassetta, W. J. (2003), ''Neurologic effects of manganese in humans: a review'', ''International Journal of Occupational and Environmental Health'', 9(2), 153-163 ([http://www.maneyonline.com/doi/abs/10.1179/oeh.2003.9.2.153 résumé]).</ref>. Des rapports de cas individuels ou en séries d'intoxication sont régulièrement faits depuis [[1837]]<ref name=Levy2003/>. Une étude canadienne a conclu que dans l'eau potable, il peut nuire aux performances cognitives et au développement intellectuel de l'enfant<ref>Menezes-Filho JA, Novaes Cde O, Moreira JC, Sarcinelli PN et Mergler D. (2011), ''Elevated manganese and cognitive performance in school-aged children and their mothers'', ''Environ. Res.'', janvier 2011 ; 111(1):156-63. Epub 2010 Oct 12.</ref>{{,}}<ref>[http://www.futura-sciences.com/fr/news/t/medecine/d/le-manganese-dans-leau-potable-nuirait-au-developpement-intellectuel-des-enfants_28278/ « Le manganèse dans l'eau potable nuirait au développement intellectuel des enfants »], {{date-|23 février 2011}}, sur [[Futura-sciences]].</ref>. Les troubles neurodégénératifs qu'il induit sont irréversibles (évoquant une maladie de Parkinson [[idiopathique]]<ref name=Takser2003>Larissa Takser, Donna Mergler, Georgette Hellier, Josiane Sahuquillo, Guy Huel (2003), ''Manganese, Monoamine Metabolite Levels at Birth, and Child Psychomotor Development'', ''NeuroToxicology'', {{vol.}}24, {{n°|4–5}}, août 2003, {{p.}}667–674, Eighth International Symposium on Neurobehavioral Methods and Effects in Occupational and Environmental Health, Brescia, Italie, 23-26 juin 2002 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0161813X03000585 résumé]).</ref>. Selon Takser {{et al.}} (2003), {{Citation|Bien qu'il existe un risque d'accumulation de Mn dans le [[fœtus]] lors de la [[grossesse]], peu d'informations existent sur les effets du développement de l'exposition de bas niveau de l'environnement chez l'Homme}}<ref name=Takser2003/>, mais les données disponibles {{Citation|suggèrent que l'exposition environnementale au Mn in utero pourrait affecter le début du développement psychomoteur}} chez le nouveau-né<ref name=Takser2003/>.<br>La zone de limite de sécurité définie en France par l'ancienne [[Afssa]], devenue [[Anses]] est de 4,2 à {{unité|10 mg/j}}, {{Pas clair|la dernière étant la limite de sécurité}}<ref>[http://docteurbonnebouffe.com/manganese/ Une présentation de base du Mn], sur ''docteurbonnebouffe.com'', corrigée par l'[https://eurekasante.vidal.fr/parapharmacie/complements-alimentaires/manganese.html oligoélément Mn], sur ''eurekasante.vidal.fr''.</ref>. <br>L'inhalation d'aérosols de dioxyde de manganèse est également dangereuse pour les voies pulmonaires<ref>[http://www.inrs.fr/fichetox/ft52.html Fiche toxicologique Dioxyde de Manganèse], sur le site de l'[[Institut national de recherche et de sécurité|INRS]].</ref>, y compris chez les [[soudeur]]s<ref name=Levy2003/>. <br>En cas d'[[exposition professionnelle]] ou environnementale et avant même l'apparition des manifestations cliniques d'une intoxication aiguë ou chronique, des tests de comportement [[neurologique]]s, [[test neuropsychologique|neuropsychologique]] et neurophysiologique peuvent révéler de premiers signes de [[neurotoxicité]] du manganèse. Ils mettent en évidence un ralentissement des fonctions motrices, avec augmentation des tremblements, vitesse réduite de réponse neuromusculaire, de possibles déficit des sens olfactif et de la mémoire, des déficits intellectuels et des changements d'humeur<ref>Mergler, D. et Baldwin, M. (1997), ''Early manifestations of manganese neurotoxicity in humans : an update''. Environmental research, 73(1), 92-100 ([http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935197937105 résumé]).</ref>. Selon les chercheurs Mergler et Baldwin, si plusieurs études ont suggéré une relation dose-effet, d'autres n'ont pas trouvé de relation claire entre une exposition au manganèse déterminée par des estimations et sa possible incorporation qui est détecté de manière externe par les résultats de tests neurologiques et ensuite mesurée concrètement par les diverses teneurs dans le sang, l'urine ou les cheveux, qui peuvent traduire comme pour le [[plomb]] dans le cadre du [[saturnisme]] une imprégnation plus ancienne, notamment chez les enfants vivant près de zones à risques de contamination par le manganèse, notamment les zones minières ou industrielles)<ref>Menezes-Filho, J. A., Paes, C. R., de C Pontes, Â. M., Moreira, J. C., Sarcinelli, P. N. et Mergler, D. (2009), ''[https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2789903/ High levels of hair manganese in children living in the vicinity of a ferro-manganese alloy production plant]'', ''Neurotoxicology'', 30(6), 1207-1213.</ref>{{,}}<ref>Riojas-Rodríguez H, Solís-Vivanco R, Schilmann A, Montes S, Rodríguez S, Ríos C, Rodríguez-Agudelo Y. (2010), ''Intellectual function in Mexican children living in a mining area and environmentally exposed to manganese ''Environ Health Perspect. Oct 2010 ; 118(10):1465-70.</ref>.<br>Le [[(Méthylcyclopentadiényl)manganèse tricarbonyle|(méthylcyclopentadiényl)manganèse tricarbonyle]] autrefois associé au plomb dans les carburants, puis encore utilisé comme [[antidétonant]] dans l'[[essence (hydrocarbure)|essence]] mais à moindre dose en raison de sa toxicité, également utilisé comme [[fongicide]], pourrait être une source d'exposition à ne pas négliger selon Mergler& Baldwin (il était en diminution aux États-Unis, mais alors que son utilisation progressait dans les pays pauvres)<ref>D. Mergler et M. Baldwin (1997){{refins}}.</ref>.

Les mécanismes biochimiques sous-jacents à la toxicité du manganèse commencent à être mieux compris. On sait qu'il existe des susceptibilités individuelles au moins en partie d'origine [[génétique]]<ref name=Smargiassi1998/>, et que le processus toxique impliquent l'auto-oxydation de la [[dopamine]] et une production de [[radicaux libres]] qui induiront ultérieurement des lésions neuronales<ref name=Smargiassi1998/>. Le manganèse pourrait aussi être un [[perturbateur endocrinien]], car les analyses faites en médecine du travail montrent qu'un faible niveau d'exposition aux oxydes de manganèse en milieu industriel suffit à induire un changement dans la répartition de la [[Prolactine]] sérique qu'on trouve aussi à des taux plus élevés chez les travailleurs exposés par rapport à des témoins appariés, et ces valeurs anormalement élevées persistent dans le temps chez ces travailleurs<ref name=Smargiassi1998/>. D'autres marqueurs biochimiques ont fait l'objet d'évaluations, et un modèle dose-réponse d'après le Mn urinaire considéré comme marqueur d'exposition conclu à une dose de référence faible ({{nb|0,4 µg}} de Mn par litre d'urine), {{Citation|ce qui impliquerait que l'exposition environnementale au manganèse peut contribuer à des taux de prolactine sérique anormalement élevée dans la population générale}}<ref name=Smargiassi1998>Smargiassi, A. et Mutti, A. (1998), ''Peripheral biomarkers and exposure to manganese'', ''Neurotoxicology'', 20(2-3), 401-406 ([http://europepmc.org/abstract/MED/10385899 résumé]).</ref>.<br> Alors que l'on constate une forte progression de la [[maladie de Parkinson]] ({{formatnum:500000}} à {{nobr|1,5 million}} de cas par an aux États-Unis), les médecins doivent mieux considérer l'exposition au manganèse lors du [[diagnostic différentiel]]<ref name="Levy2003" />. A priori, le [[médecin du travail]] peut contribuer à limiter l'exposition à ce métal et par suite ses effets néfastes sur [[santé au travail]]<ref name="Levy2003" />.

=== Écotoxicité ===
{{Citation|La plupart des essais de toxicité ont été réalisés à l'aide de manganèse ionique}} et l'écotoxicité globale reste assez mal cernée. On sait encore peu de choses sur la toxicité aquatique des formes [[colloïdal]]e, [[Particule (physique)|particulaires]], [[Nanoparticule|nanoparticulaire]] et [[Complexe (chimie)|complexées]] du manganèse<ref name=OMS2005/> (ces trois dernières formes étant cependant généralement considérées comme moins toxiques à doses équivalentes<ref name=OMS2005/>).

Il est possible de modéliser le comportement du manganèse dans l'environnement par le manganèse 54<ref>[http://www.irsn.fr/FR/Larecherche/publications-documentation/fiches-radionucleides/Documents/environnement/Manganese_Mn54-v2.pdf Fiche radionucléide de l'Institut de radioprotection et de sûreté nucléaire sur le Mn 54 et son environnement]</ref>. Mais ces informations indicatrices de son suivi et de sa localisation ne résolvent nullement l'[[écotoxicologie|évaluation écotoxicologique]] qui est compliquée par :
* le fait que le seuil critique varie considérablement selon les espèces mais aussi parfois selon les [[cultivar]]s ou les sous-populations de l'espèce considérée<ref name=OMS2005/> ;
* le fait qu'il agit en synergie avec d'autres éléments (la silice par exemple<ref>Bowen J.E. (1972), ''Manganese – silicon interaction and its effect on growth of Sudangrass'', ''Plant and Soil'', 37:577 – 588.</ref>), et/ou d'autres toxiques, positivement ou négativement selon les cas<ref name=OMS2005/>.

Comme le manganèse est un oligoélément, des effets toxiques apparaissent dans deux situations :
* carence : d'une part en cas de carence (qui peut être facilitée dans les sols calcaires, en particulier s'ils sont engorgés et riches en matière organique<ref name=OMS2005/>) ;
* excès : c'est-à-dire au-dessus de seuils de concentration mais qui varient selon les espèces ou des susceptibilités génétiques individuelles ou propres à une sous-population. <br>De plus, pour une même présence environnementale, les effets négatifs apparaissent à des doses plus faibles, et avec une cinétique environnementale (mobilité dans les sols et [[sédiment]] notamment) accélérée dans les milieux [[anaérobie]]s et [[acide]]s, car ils rendent ce métal nettement plus [[biodisponibilité (sol)]] (à partir des oxydes)<ref name=OMS2005/>. Sa mobilité semble très liée à son degré d'oxydation (qui dépend du pH ; avec un transfert rapide en milieu acide et ralentit rapidement au-dessus d'un pH 7) :
** le manganèse se montre par exemple inhibiteur ou toxique à des doses infimes pour certaines [[levure]]s : l'ajout d'une dose aussi faible que {{nobr|2 [[Partie par milliard|ppb]]}} de [[ferrocyanure de manganèse]] à la [[mélasse]] de [[betterave]] (déchet ou sous-produit de l'industrie sucrière) utilisée comme substrat de fermentation acide (pour produire de l'[[acide citrique]] via sa décomposition par une levure ; ''[[Aspergillus niger]]'' (souche CNRC A-1-233) suffit à entraîner une chute de 10 % du rendement en acide. Cet ajout produit aussi un changement dans la morphologie de la levure stressée (qui passe d'une forme en granule à une forme filamenteuse). Des ajouts encore plus faibles (0,4 à {{nb|2 ppb}}) suffisent à produire l'agglomération des levures (réaction de stress ''a priori''), tandis que des ajouts plus importants (2 à {{nb|100 ppb}}) entraînent des baisses des rendements plus élevées. <br>Le rendement obtenu à {{nb|100 ppb}} chute à 25 % de celui obtenu à {{nb|1 ppb}} ou moins. En laboratoire, aucun des autres métaux testés (Al<sup>3+</sup>, Ca<sup>2+</sup>, Co<sup>2+</sup>, Cu<sup>2+</sup>, Fe<sup>2+</sup>, Mg<sup>2+</sup>, Ni<sup>2+</sup>, Zn<sup>2 +</sup>) n'a cet effet, ni n'a même visiblement changé la morphologie de la levure. Et seuls Al<sup>3+</sup>, Fe<sup>2+</sup> et Zn<sup>2+</sup>, mais à des concentrations relativement plus élevées (5-25 ppm), ont produit une réduction de la production d'acide. En outre, l'effet néfaste du manganèse sur la croissance et la production d'acide n'a pas été affecté par l'addition de ces autres métaux<ref>D. S. Clark, K. Ito et H. Horitsu, ''Effect of manganese and other heavy metals on submerged citric acid fermentation of molasses'', ''Biotechnology and Bioengineering'', {{vol.}}8, {{n°}}4, {{p.}}465–471, novembre 1966 (en ligne 2004/02/18), {{doi|10.1002/bit.260080402}} ([http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/bit.260080402/abstract résumé]).</ref>,
** il se montre toxique à des doses assez faibles de l'ordre du mg/L pour certaines algues (ex<ref name="OMS2005" /> : [[diatomée]] marine ''[[Ditylum brightwellii]]''{{note|groupe=Note|CE{{ind|50}} à cinq jours (basée sur l’inhibition de la croissance) {{=}} {{unité|1.5 mg/L}}.}} ou l'algue d'[[eau douce]] ''[[Scenedesmus quadricauda]]''{{note|groupe=Note|CE{{ind|50}} à douze jours (basée sur la réduction totale de la chlorophylle) {{=}} {{nb|1,9 mg/L}}.}},
** au-delà de sa dose d'oligoélément, il peut causer aux plantes des [[chlorose]]s marginales, des lésions nécrotiques et un développement inégal des feuilles. {{Citation|Chez les plantes vivrières, la présence de manganèse à des concentrations toxiques est également très variable, avec des valeurs critiques qui vont de {{nb|100 à 5000 mg/kg}}}}<ref name="OMS2005" />,
** il affecte la survie des daphnies (''[[Daphnia magna]]'') à des doses très variables selon la dureté de l'eau : selon l'OMS, {{Citation|les tests toxicologiques pratiqués sur des invertébrés aquatiques mettent en évidence des valeurs de la CL{{ind|50}} ou de la CE{{ind|50}} à {{nb|48 h}} allant de {{nb|0,8 mg/L}} (''Daphnia magna'') à {{nb|1389 mg/L}} (''Crangonyx pseudogracilis''), les valeurs les plus faibles de la CL{{ind|50}} étant observées dans des eaux de faible dureté ({{nb|25 mg}} de carbonate de calcium par litre)}}<ref>[http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/en/CICAD63.pdf Concise International Chemical Assessment Document 63 Manganese and its compounds: Environmental aspects, par le groupe d'expert comprenant P.D. Howe, H.M. Malcolm et S. Dobson, du Centre for Ecology & Hydrology, Monks Wood, Grande Bretagne pour la World Health Organization], {{opcit}} en bibliographie, en particulier texte {{p.}}59 et tableau {{p.}}20-21.</ref>,
** une exposition à {{nb|0.01 mg/L}} durant sept jours diminue significativement le taux d'éclosion de larves de crabe jaune (''[[Cancer anthonyi]]'')<ref name="OMS2005" />,
** les poissons y présentent une sensibilité très différente selon les espèces (la larve du [[saumon Coho]] y est beaucoup plus vulnérable que celle du poisson-chat ''[[Heteropneustes fossilis]]'')<ref name="OMS2005" />. Surtout si l'acidité augmente (pH inférieur à 5), à des doses inférieures à 0,5 à {{nb|1 mg/L}} le manganèse peut tuer les œufs ou alevins de truites<ref>Davies P.H. et Brinkman S.F. (1994), ''Acute and chronic toxicity of manganese to exposed and unexposed rainbow and brown trout'', Fort Collins, CO, Colorado Division of Wildlife (Federal Aid Project #F - 243R - 1) [cited in Reimer, 199 9].</ref>{{,}}<ref>Davies P.H. et Brinkman S.F. (1995), ''Acute and chronic toxicity of manganese to brown trout (Salmo trutta) in hard water'', Fort Collins, CO, Colorado Division of Wildlife (Federal Aid Project #F - 243R - 2) [cited in Reimer, 1999].</ref>. Une maladie de la coquille du crabe bleu ''([[Callinectes sapidus]])'' a été attribuée à une pollution par le manganèse, qui par ailleurs se dépose sur les branchies de la langoustine ''[[Nephrops norvegicus]]'' en les colorant en brun ou noir (dans des zones hypoxiques du sud-est du [[Kattegat]] (en [[mer Baltique]] au large de la Suède)<ref name="OMS2005" />,
** de manière générale, la dureté de l'eau et la présence d'[[Agent chélateur|agents chélateurs]] diminuent l'écotoxicité du manganèse<ref name="OMS2005" />,
** de manière générale, en eau douce, {{nb|1 mg/L}} suffit à causer des effets toxiques sur les organismes aquatiques{{Citation|Une valeur d'orientation générale pour la protection de 95 % des espèces avec 50 % de confiance a été proposée à {{nb|0,2 mg}} de manganèse/L pour les eaux douces}}<ref name="OMS2005" />. Cette valeur est de {{nb|0.3 mg/L}} pour le milieu marin<ref>[http://www.cneeic.org/content/download/800542/8876244/file/00_les_proprietes_environnementales_des_elements_traces_-_original_28_1_2011-_mis_en_page_21_2_2011.pdf Les propriétés environnementales des éléments traces, par Roger Papp], en particulier note {{p.}}68</ref>.

=== Radiotoxicité ===
Le manganèse a 29 isotopes radioactifs. Ils vont du <sup>44</sup>Mn au <sup>67</sup>Mn. Ils semblent quasi absents dans la nature (bruit de fond indétectable) mais peuvent être [[Bioconcentration|bioconcentrés]] et [[Bioaccumulation|bioaccumulés]] par exemple par les [[bryophyte]]s aquatiques (''[[Fontinalis]], [[Cinclidotus]] et [[Platyhypnidium]]'', avec un [[facteur de concentration]] de {{formatnum:15000}} à {{formatnum:25000}} (exprimé par rapport au poids frais) selon Beaugelin-Seiller, 1994 cité par IRSN, 2001) croissant en zone d'influence de rejets liquides radioactifs d'installations nucléaires{{Style}}.

Les plus importants des radioisotopes (pour les rejets et applications industrielles ou de laboratoire) seraient :
* le {{exp|54}}Mn utilisé comme radiotraceur β<sup>+</sup> et gamma utilisé par l'industrie minière et métallurgie. Sa [[période radioactive]] est de {{nb|312,5 j}}, pour une activité massique de {{nb|2,87 e14 Bq/g}}<ref name=Nuclides2003>Nuclides.net (2003), Web Based Computation on Radionuclides and their Radiation. Version 1.0. Institute for Transuranium Elements, Joint Research Center, European Commission.</ref>. Il est facilement dosé par [[spectrométrie gamma]] ({{unité|835|keV}}){{Référence nécessaire|date=3 juin 2017}} ;
* le {{exp|56}}Mn qui est un émetteur β<sup>−</sup> et gamma, avec comme émission(s) principale(s) par désintégration : {{unité|2848|keV}} (100 % de rendement d'émission) en rayonnement bêta et {{unité|847|keV}} (98,9 %) en rayonnement gamma<ref name=Nuclides2003/>. C'est un isotope à courte [[période radioactive]] ({{nobr|2,5 heures}}) et utilisé comme radiotraceur en biologie<ref>Kelly et Thorne, 2003 cité par IRSN, 2001.</ref>{{Style}}.
Tous deux sont produits par les centrales nucléaires ; c'est un [[produit d'activation]] du fer stable des structures des réacteurs nucléaires (réaction n, p sur le <sup>54</sup>Fe), entrainé dans l'environnement à la suite de la corrosion des métaux, et sous forme particulaire dans le flux neutronique du réacteur. Au début des {{nobr|années 2000}}, on estimait que le radio-manganèse représentait 1 à 2 % de l’activité gamma totale (hors tritium) rejetée sous forme liquide par le parc électronucléaire EDF, soit de l’ordre de {{nb|1 GBq/an}}<ref>{{Article|prénom1=D.|nom1=Florence|prénom2=Ph.|nom2=Hartmann|titre=Les rejets radioactifs des centrales nucléaires et leur impact radiologique|périodique=L’évaluation et la surveillance des rejets radioactifs des installations nucléaires, Congrès de la SFR|lieu=Strasbourg|jour=13-14|mois=novembre|année=2002|date=2002|lire en ligne=https://sfrp.asso.fr/wp-content/uploads/2021/11/ST7-Hartmann.pdf|consulté le=25/05/2023|accès url=libre|format=pdf}}</ref>.

En usines de retraitement, il {{Citation|provient des assemblages combustibles sur lesquels se fixent des produits d’activation, sous forme d’oxydes. Lors de l’opération de dissolution du combustible, le manganèse est remis en solution. L’activité rejetée en <sup>54</sup>Mn se présente essentiellement sous forme liquide, elle s’élevait à 12 GBq en 1999 pour l’usine de La Hague (Van der Stricht et Janssens, 2001 cités par IRSN, 2001) et à 20 GBq en 2002 pour l’usine de Sellafield (BNFL, 2003 cités par IRSN 2001)}}{{Style}}.

Selon l'IRSN, {{Citation|les paramètres radioécologiques caractérisant son transfert au long de la chaîne sol → plante → aliment sont assez bien connus (par exemple étudiés chez les truites<ref>Garnier-Laplace J, Adam C, Lathuillière T, Baudin JP, Clabaut M (2000), ''A simple fish physiological model for radioecologists exemplified for <sup>54</sup>Mn direct transfer and rainbow trout (Oncorhynchus mykiss W.)''. ''J. Environ. Radioactiv. 49'' : 35-53.</ref>{{,}}<ref>Rouleau C., Tjälve H., Gottofrey J. et Pelletier E. (1995), ''Uptake, distribution and elimination of 54Mn(II) in the brown trout (Salmo trutta)'', ''Environ. Toxicol. Chem. 14'', 483-490.</ref>, mais non chez les bivalves filtreurs, pourtant jugés intéressant comme biorévélateur de la contamination d'un milieu<ref>Reilhes O. (1997), ''Caractérisation de la moule zébrée, Dreissena polymorpha, comme bioindicateur de pollution radioactive'', Rapport de DEA Toxicologie de l’Environnement, Univ. de Metz.</ref>), contrairement au transfert foliaire, quasiment non étudié pour cet élément}}<ref name=IRSN2001/>. Ils semblent très variables selon les espèces et peut-être certains cofacteurs. Les effets radiotoxiques de ses isotopes radioactifs restent mal connus, mais l'IRSN en 2001 a publié une fiche sur le <sup>54</sup>Mn (émetteur β<sup>−</sup>)<ref name=IRSN2001>C. Adam, K. Beaugelin-Seiller IRSN, Fiche intitulée ''[http://www.irsn.fr/EN/Research/publications-documentation/radionuclides-sheets/Documents/Manganese_Mn54-v2.pdf Fiche radionucléide <sup>54</sup>Mn et environnement]'', 2001, mise à jour (cf source Nuclide, 2003)</ref>. Chez l'animal et l'être humain, on peut supposer qu'ils interfèrent avec le métabolisme, car le manganèse est un élément essentiel (à faible dose), dont pour {{Citation|la minéralisation osseuse, le métabolisme énergétique, la synthèse et l’activation d’enzymes, notamment les métallo-enzymes (superoxyde dismutase mitochondriale, pyruvate carboxylase, [[arginase]] du rein{{etc.}}), la protection cellulaire contre les radicaux libres{{etc.}} (ATSDR, 2000, cité par IRSN 2001), avec des teneurs plus élevées dans la [[mélanine]] et dans le foie, pancréas, reins et autres organes riches en mitochondries. L'incorporation du manganèse semble se faire surtout via l'ingestion puis diffusion via le sang, lié aux protéines [[Plasma sanguin|plasma]]tique ([[albumine]], [[transferrine]]s)}}<ref>Schäfer U. (2004), ''Manganèse'', dans ''Elements and their Compounds in the Environment'', Éds. Merian, Anke, Ihnat et Stoeppler, {{2e}}{{éd.}}, Wiley-VCH Weinheim (D), {{vol.}}2, ''Metals and their Compounds'', 901-930.</ref>.

== Occurrence terrestre et gisements ==
Le manganèse est le troisième métal de transition, le plus abondant dans la croûte terrestre, après le fer et le titane. Le [[clarke (grandeur)|clarke]] est de l'ordre de {{unité|1000 à 850 g/t}} dans la croûte terrestre, les valeurs estimées sont nettement plus élevées, entre {{unité|1500 et 1600 g/t}}, dans les granitoïdes et plus faibles, entre {{unité|400 et 500 g/t}}, dans les roches magmatiques basiques<ref>Alain Foucault, {{opcit}}</ref>. Il s'agit d'un élément moyennement abondant<ref>[http://national.udppc.asso.fr/index.php/40-aic-2011/classification-periodique/325-manganese « Mn »], sur le site UDPPC ou Union des professeurs de physique et de chimie.</ref>.
[[Fichier:Nodule plymétallique manganèse-fer.JPG|gauche|vignette|272x272px|Nodule polymétallique.]]
Le manganèse apparaît également, et en particulier à l'état de composés de Mn hydratés associés à des micro-grains de quartz, d'[[argile]]s et de [[feldspath]], dans ce que l'on appelle des [[nodule polymétallique|« nodules polymétalliques »]] sur le fond du plancher de l'océan<ref>Piper D.Z. (1974), ''Rare earth elements in ferromanganese nodules and other marine phases'', ''Geochimica et Cosmochimica Acta'', 38(7), 1007-1022.</ref>. Les nodules les plus intéressants économiquement ont une granulométrie de l'ordre de {{nb|8 cm}} de diamètre moyen et peuvent contenir en moyenne 30 % en masse de composés de Mn. L'eau de structure est souvent en proportion équivalente ou supérieure en masse.
Ces nodules comprennent aussi contenir du [[fer]], du [[nickel]], du [[cobalt]], du [[cuivre]], du [[zinc]], du [[molybdène]], du [[titane]], du [[cérium]] parfois à raison de 1,5 à 50 %, mais le plus souvent en faibles teneurs. Quelques aires abyssales du Pacifique supporteraient environ {{nb|120000 kg/km2}} de manganèse et les réserves de minerais manganifères virtuellement regroupées pourraient dépasser trente milliards de tonnes<ref>[https://www.isa.org.jm/files/documents/FR/Brochures/7_FRE.PDF Présentation des nodules polymétalliques], sur ''isa.org''.</ref>. Mais l'exploitation est délicate du fait et de la granulométrie centimétrique et de la profondeur des dépôts, et non sans conséquence sur la biodiversité des fonds océaniques<ref>[https://wwz.ifremer.fr/Espace-Presse/Communiques-de-presse/Les-champs-de-nodules-polymetalliques Communiqué de presse Ifremer, juin 2016]</ref>.

[[Fichier:Manganese nodules.gif|vignette|Nodules polymétalliques sur le plancher océanique.]]
Les nodules d'[[Oxyde métallique|oxydes métalliques]] à base de Fe et Mn proviennent à l'origine de l'érosion de dépôts primaires de silicates de manganèse. Ils peuvent aussi provenir de façon plus récente de la corrosion d'acier des navires ou des installations anthropiques<ref>[http://www.osi-univers.org/Comment-se-forment-les-nodules-polymetalliques-de-manganese.html#navbartop Comment se forment les nodules polymétalliques de manganèse, OSI Univers, 2017]</ref>.
[[Fichier:Rhodocrosite sur manganèse (Pérou).JPG|vignette|Rhodochrosite sur bioxyde de manganèse.|gauche|192x192px]]
L'élément manganèse se retrouve dans de nombreux silicates, par substitution avec l'ion ferreux, soit dans divers oxydes. Le manganèse passe facilement en solution, il peut ensuite précipiter et se concentrer dans des roches sédimentaires chimiques, comme les minerais oolithiques à gangue calcaire, les minerais à gangue siliceuse ou dolomitique, ou les nodules polymétalliques déjà décrits.

La [[pyrolusite]] {{formule chimique|MnO|2}} quadratique et la [[rhodochrosite]] {{formule chimique|MnCO|3}} c'est-à-dire le « manganspath » ou dialogite des anciens chimistes ou minéralogiste, la [[rhodonite]] {{formule chimique|CaMn|4|(Si|5|O|15|)}}, la braunite {{formule chimique|Mn|7|SiO|12}}, voire la [[manganite]] MnO(OH) monoclinique en aiguilles présentant des macles noires à brunes et la [[hausmannite]] {{formule chimique|Mn|3|O|4}} des filons hydrothermaux et des roches sédimentaires oolithiques sont des minéraux communs{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-1832.html « Hausmannite »].}}. L'acerdèse {{formule chimique|Mn|2|O|3| • H|2|O}}, la [[braunite]] et l'hausmannite peuvent être communes dans certains sols. L'[[alabandite]] ou autrefois alabandine est un sulfure de manganèse cubique MnS.

[[Fichier:Rhodochrosite-117497.jpg|vignette|186x186px|Rhodochrosite des mines du Kalahari.]]
Il existe d'énormes gisements d'oxydes de manganèse non cristallins accompagnant parfois la pyrolusite, ils sont nommés d'un terme générique : le {{lien|trad=Wad (mineral)|fr=Wad (minéral)|texte=« ''wad'' »}}<ref>Il s'agit à l'origine du ''black wad'' désignant des séries d'oxydes naturels hydratés de manganèse selon les géologues anglais. Lire la [http://www.cnrtl.fr/definition/wad définition] du [[Centre national de ressources textuelles et lexicales|CNRTL]].</ref>{{,}}{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-4225.html « Wad »], aspect minéral non spécifique.}}.

Le [[manganèse natif]] a été mis en évidence à l'échelle micrométrique par une équipe géologique russe en 2001, mais la validation de l'étude, il est vrai délicate sur ces échantillons très rares, a été rejetée par l'[[association internationale de minéralogie]]{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/min-11478.html « Manganese »].}}. Les nombreux minéraux du manganèse, sous forme de composés chimiques de manganèse, sont surtout associés en pratique aux minerais de fer ou, à défaut, aux diverses roches contenant en quantité non négligeable du fer et du chrome. L'[[eau ferrugineuse]] peut exceptionnellement contenir une concentration maximale de divers anions manganèse de {{unité|0.5|g/l}}{{sfn|Breuer|2000|p=|loc=|id=}}.
[[Fichier:Manganese dendrites.jpg|gauche|vignette|203x203px|[[Dendrite (cristal)|Dendrites]] de psilomélanes des Anciens ou cryptomélanes dans la carrière calcaire de [[Solnhofen]] en Bavière.]]

=== Minerais et extractions minières, réserves ===
[[Fichier:Hout bay museum manganese.JPG|vignette|171x171px|Équipement de base du mineur fin {{s-|XIX}}, musée sud-africain de [[Hout Bay]]{{note|groupe=Mindat|[https://www.mindat.org/loc-56228.html « Manganese Mines »].}}.]]
Les minerais les plus abondants sont des oxydes de manganèse<ref name=BRGMsigMinesFr>[http://sigminesfrance.brgm.fr/telechargement/substances/Mn.pdf Fiche manganèse] du BRGM sur SIGminesFrance.</ref> : la [[MnO2|pyrolusite]] MnO<sub>2</sub>, l'ancien [[psilomélane]] [(Ba,H<sub>2</sub>O)<sub>2</sub>Mn<sub>5</sub>O<sub>10</sub>], le groupe des [[cryptomélane]]s ou de la coronadite, des hydroxydes ou oxyhydroxydes produits d'altération, comme des mélanges de vernadite, [[birnessite]] ou encore des carbonates comme la [[rhodochrosite]] (MnCO<sub>3</sub>){{note|groupe=Mindat|Par exemple, présentation du [https://www.mindat.org/min-29285.html groupe des cryptomélanes ou de la coronadite], dont les minéraux types sont présents dans les [[Dendrite (cristal)|dendrites]] manganées. Autre présentation de la [https://www.mindat.org/min-4171.html « vernadite »] et de la [https://www.mindat.org/min-680.html « birnessite »].}}. Ils sont trouvés dans des gisements {{Citation|stratiformes syngénétiques, [[sédimentaire]]s ou hydrothermaux-sédimentaires (surtout en milieu détritique, mais aussi en milieu [[carbonate|carbonaté]]) ou volcano-sédimentaires, résultant d’une [[précipitation chimique]] en milieu aqueux, sous conditions physico-chimiques favorables}}.

Avant le milieu du {{s|XIX}}, en France, les minerais exploités qui correspondent à un grand nombre de minéraux, en particulier oxydes, hydroxydes, oxyhydroxydes, silicates{{etc.}}, de manganèse insérés dans des roches se nomment communément sous une dénomination générique ''la manganèse''. Les mines du secteur de [[Périgueux]], de {{passage évasif|Saint-Martin}}… en [[Dordogne (département)|Dordogne]], sont actives sous l'Ancien Régime : la manganèse s'y dénommait « pierre de Périgueux ». Les divisions minéralogiques sous le Consulat et l'Empire signalent en particulier les départements producteurs de Sâone-et-Loire (secteur minier réputé de Romanèche, près de Mâcon), de la Loire, du Bas-Rhin ([[Dambach]]), de la Sarre (mine de Kreslenich, canton de [[Wadern]]), du Gard (mine cévenole de [[Saint-Jean-du-Gard|Saint-Jean de Gardonenque]]) et du Périgord<ref>Nicolas Desmarest, ''Encyclopédie méthodique. Géographie Physique'', éditeur H. Agasse, Paris, 1811, en particulier {{t.}}IV, 780{{nb p.}}, en particulier {{p.}}231 de l'article ''France''. Les anciennes mines vosgiennes de Gemaingoutte, de Ban-de-Laveline, du Tholy sont déjà abandonnées vers 1800.</ref>.

La période de [[Restauration (histoire de France)|la Restauration]] relance les investigations minières. La manganèse est à nouveau exploitée à partir de 1817 à [[Saint-Martin-de-Fressengeas]], puis à [[Milhac-de-Nontron]] de 1833 à 1841 et à [[Saint-Pardoux-la-Rivière]] de 1840 à 1912<ref>[http://www.geowiki.fr/index.php?title=Nontron Le secteur de Nontron, bien connu des minéralogistes collectionneurs sur Géowiki]</ref>. De 1823 à 1949 (date de la fermeture de la production minière métropolitaine de [[Saint-Prix (Saône-et-Loire)|Saint-Prix]] en Saône-et-Loire), la France n’a produit selon le [[bureau de recherches géologiques et minières]] {{Citation|qu’environ {{nb|0,875 Mt}} de minerai à des teneurs inférieures à 50 % Mn}}<ref name="BRGMsigMinesFr" />. La plupart des gîtes y sont modestes et isolés. Les ressources rentables et exploitables sont situés au Sud, dans les Pyrénées, [[Massif des Corbières|les Corbières]], dans la [[Montagne Noire (France)|montagne Noire]] et sur les bords nord/nord-est du Massif central<ref name="BRGMsigMinesFr" />. Le minerai y est par exemple exploité dans le district de Las Cabesses en [[Ariège (département)|Ariège]] par le second producteur de manganèse français (avec {{unité|0.195|Mt}} de minerai extrait de {{date|1890}} à {{date|1946}}), un autre site (gîtes plus dispersés résultant de [[minéralisation (géologie)|minéralisations]] lenticulaires à basse teneur enfouies dans les couches [[mésozoïque]]s de grès, argiles du [[Permien|Permo]]-[[Trias]] et du [[Jurassique inférieur|Lias]] basal sont par exemple exploités à [[Chaillac]] dans l’Indre.

Le minerai est rarement présent sous forme de gros filons, hormis à [[Romanèche]] en Saône-et-Loire, qui fut le premier producteur français, avec {{unité|0.435|Mt}} de minerai extrait de {{date|1823}} à {{date|1919}}<ref name=BRGMsigMinesFr/>. Quelques mines (une dizaine) de taille modeste ont opéré ailleurs (Pyrénées, Montagne Noire, Corbières, Morvan) au {{s mini-|XIX}} et début du {{s-|XX}}, produisant de {{unité|2000|à=28000|t}} de minerai au total par gisement.

La presque totalité du minerai extrait sert à fabriquer à la fin du {{s|XX}} des [[ferroalliage]]s à partir de [[ferromanganèse carburé]] ou [[ferromanganèse]] affiné, et/ou du [[silico-manganèse]] de composition approchée en Mn 65 à 68 %, Si de 16 à 21 %, C de 1,5 à 2 %<ref name=BRGMsigMinesFr/>{{,}}{{sfn|Faucherre|2011|p=|loc=|id=faucherre}}.

== Production et économie ==
Le manganèse relativement abondant figure à la quatrième place des métaux usuels de nos sociétés modernes, après le fer, l'aluminium et le cuivre<ref>[http://www.societechimiquedefrance.fr/manganese.html Introduction facile par la société chimique de France, 2016]</ref>.

=== Techniques de production ===
Les divers oxydes de manganèse peuvent être réduits par le carbone ou charbon au four électrique. Mais le corps simple contient beaucoup de traces d'impuretés à base de carbone. L'[[aluminothermie]], c'est-à-dire la réaction avec de la poudre d'aluminium, est aussi une technique ancienne, déjà décrite par les cours de chimie de [[Louis Joseph Troost|Louis Troost]]. Ainsi la réduction fortement exothermique de {{formule chimique|MnO|2}} à défaut de celle de {{formule chimique|Mn|3|O|4}} permet d'obtenir le corps simple métal.

: 3 {{formule chimique|MnO|2}} <sub>solide</sub> + 4 {{formule chimique|Al}} <sub>poudre métallique</sub> → 3 {{formule chimique|Mn}} <sub>manganèse β</sub> + 2 {{formule chimique|Al|2|O|3}} <sub>alumine</sub> {{spaces|5}} <math>\Delta H</math> = {{nb|-1791 kJ/mol}}

On peut aussi réduire le chlorure de manganèse {{formule chimique|MnCl|2}} par le métal sodium. Le carbonate de manganèse chauffé au rouge blanc dans un creuset de [[Chaux (matière)|chaux]] (entouré de chaux vive) ou en creuset réfractaire peut être réduit par le charbon actif.
[[Fichier:Manganese electrolytic and 1cm3 cube.jpg|thumb|271x271px|left|Manganèse, raffiné par [[électrolyse]].]]

On peut préparer le manganèse métallique industriellement à partir d'une solution de sulfate de Mn(II) et d'acide sulfurique bimolaire, en imposant une tension de 4,5 V avec une intensité de courant avoisinant {{unité|35000|ampères}}. Outre {{formule chimique|MnSO|4}}, l'électrolyse de {{formule chimique|MnCl|2}} est aussi une technique connue.

Le raffinage du manganèse métal s'est développé avec les emplois chimiques ou électrotechniques réclamant une pureté plus grande. Le métal pur est longtemps resté l'objet d'une production assez dérisoire, de l'ordre de quelques %, en comparaison de la production ultra-majoritaire de [[ferromanganèse]]s, à base de 30 à 80 % en masse de manganèse, pour la sidérurgie, autrefois à partir de hauts-fourneaux remplis de coke et de minerais mixtes de Fe et Mn. Différents de ces derniers composés intermédiaires, mais également obtenus par réduction des minerais de manganèse avec le carbone, les [[Spiegeleisen|spiegel]]s n'ont qu'une teneur inférieure à 30 % en masse de Mn.
[[Fichier:Ferromanganèse carburé.jpg|vignette|201x201px|[[Ferromanganèse]] carburé, matériau intermédiaire.]]

=== Production mondiale ===
[[Fichier:Ferromanganese production evolution.svg|vignette|281x281px|Production de ferromanganèse et de spiegeleisen entre 1970 et 2025.]]

Au début des années 1990, les principaux pays producteurs étaient, essentiellement pour les minerais à faibles teneurs, la [[Russie]] et ses anciens voisins de la [[Communauté des États indépendants|CEI]], le [[Kazakhstan]] et [[Ukraine]], la [[Chine]] et l'[[Inde]] et surtout, pour les minerais à fortes teneurs, l'[[Afrique du Sud]], le [[Gabon]], le [[Brésil]], et l'[[Australie]]<ref>{{Harvsp|Breuer|2000|p=|loc=|id=}}, en particulier présentation du Mn.</ref>{{,}}<ref>''Micro-Encyclopédie nomade Larousse'', 2006.</ref>. La production mondiale annuelle de minerai de manganèse était estimée à trente millions de tonnes au début de la décennie. Les grands exportateurs étaient alors le Gabon, le Brésil, l'Australie et l'Ukraine. En 1990, les plus grands importateurs étaient le Japon, la Chine et la France.

Dès les années 1980, le marché des ferroalliages, matériaux intermédiaires recherchés par les groupes sidérurgiques pour la fabrication de l'acier et ses dérivés techniques, est accaparé par les producteurs de manganèse. Des accords de transferts technologiques s'établissent entre pays industrialisés et pays producteurs de minerais. Ainsi pour assurer à long terme un leadership, le puissant groupe minier d'Afrique du Sud, Samancor, s'associe à un consortium de groupes nippons, en particulier les divisions ''Ferralloys'' de Japan metal & Chemical & Mitsui et de Mizuschina & Ferroalloys industries Sumitomo.

Le ferromanganèse est de plus en plus majoritairement produit en four électrique à arc et de moins en moins selon les procédés le plus souvent anciens en [[Haut fourneau|haut-fourneau]].

Production(s) pour l'année 2013 en millions de tonnes d'équivalent manganèse, répartie(s) entre les principaux pays miniers producteurs, avec leurs éventuelles réserves minières estimées de manganèse<ref>{{Lien web|titre=USGS Minerals Information: Manganese|url=http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/manganese/|site=minerals.usgs.gov|consulté le=2016-10-26}}</ref> :

{| class="wikitable centre"
!
!Pays
!Production minière <br> en équivalent Mn ({{nb|Mt}})
!% mondial
!Réserves estimées <br> (Mt)
|-
|1
|[[Afrique du Sud]]
|4,3
|25,4
|150
|-
|2
|[[Chine]]
|3
|17,7
|44
|-
|3
|[[Australie]]
|2,975
|17,6
|97
|-
|4
|[[Gabon]]
|1,967
|11,6
|24
|-
|5
|[[Brésil]]
|1,12
|6,6
|54
|-
|6
|[[Inde]]
|0,92
|5,4
|49
|-
|7
|[[Ghana]]
|0,533
|3,2
| -
|-
|8
|[[Malaisie]]
|0,43
|2,5
| -
|-
|9
|[[Kazakhstan]]
|0,39
|2,3
|5
|-
|10
|[[Ukraine]]
|0,3
|1,8
|140
|-
! colspan="2" |Total monde
!16,9
!100
!570
|}

[[Fichier:Global exports of manganese 2012.svg|vignette|210x210px|Pays exportateurs de minerais Mn en 2012.]]

En 2015, presque {{nobr|46 millions}} de tonnes de minerais manganésés ont été extraites dans le monde, pour produire l'équivalent de {{nobr|15,3 millions}} de tonnes de manganèse<ref>[http://www.societechimiquedefrance.fr/extras/Donnees/metaux/mang/texman.htm Données techniques de la SCF, actualisées pour l'année 2015].</ref>.

En France, les ressources seraient de l'ordre de 150 à {{unité|160000|t}} de minerai<ref name=BRGMsigMinesFr/>. L'industrie française est aujourd'hui importatrice de minerai provenant du [[Gabon]] principalement, le pays faute de mines ne produit quasiment pas de manganèse, mais la société [[Eramet]] figure parmi les premières entreprises minières pour l'extraction du Mn.

=== Commerce ===
En 2014, la France est nette importatrice de manganèse, d'après les douanes françaises.	Le prix moyen à la tonne à l'import était de {{euro|220}}<ref>{{Lien web|langue = fr | titre = Indicateur des échanges import/export |url =http://lekiosque.finances.gouv.fr/LEO/frame_LEO.asp|site =Direction générale des douanes. Indiquer NC8=26020000 |consulté le = 7 août 2015}}.</ref>.

== Notes et références ==
=== Notes ===
{{Références|groupe=Note}}

=== Références ===
{{références nombreuses|taille=30}}

=== Autres références ===
De [[Mindat.org]] :
{{Références|groupe=Mindat}}

== Bibliographie ==
[[Fichier:Hollandite-171530.jpg|vignette|Hollandite botryoïdale de formule Ba(Mn<sub>6</sub><sup>IV</sup>Mn<sub>2</sub><sup>III</sup>)O<sub>16</sub>.]]
[[Fichier:Vesuvianite-k261a.jpg|vignette|203x203px|[[Manganvésuvianite]].]]
* Agrawal S.J. et Srivastava A.K. (1980), ''Haematological responses in a fresh water fish to experimental manganese poisoning'', ''Toxicology'', 17(1):97–100.
* Alessio L, Lucchini R (1996), ''Manganese and manganese compounds.'' In: Argentesi F, Roi R, Sevilla Marcos JM, eds. Data profiles for selected chemicals and pharmaceuticals 3, 4, 5. Ispra, European Commission, Joint Research Centre.
* Peter William Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman, ''Principes de Chimie'', {{6e}}{{éd.}} 2014 révisée, De Boeck supérieur, 1088{{nb p.}}, trad. de l'ouvrage ''Chemical Principles'' par André Pousse {{ISBN|9782807306387}}. En particulier {{p.}}713.
* ATSDR (2000), ''Toxicological profile for manganese'' (update). Draft for public comment. Atlanta, GA, US Department of Health and Human Services, Public Health Service, Agency for Toxic Substances and Disease Registry.
* Baden SP, Eriksson SP et Weeks JM (1995), ''Uptake, accumulation and regulation of manganese during experimental hypoxia and normoxia by the decapod Nephrops norvegicus (L.).'' Marine Pollution Bulletin, 31(1–3):93–102.
* Beklemishev MK, Stoyan TA et Dolmanova IF (1997), ''Sorption-catalytic determination of manganese directly on a paper based chelating sorbent'', ''Analyst'', 122:1161.
* {{Ouvrage |langue=fr |prénom1=Hans  |nom1= Breuer|titre=Atlas de Chimie |sous-titre= |éditeur=La Librairie Générale |collection=Encyclopédie d'aujourd'hui, La Pochothèque |lieu= |année= 2000|volume= |tome= |pages totales=476|passage= |isbn=9782253130222 |lire en ligne= }}. Trad. de l'ouvrage ''Atlas zur Chemie'', paru initialement en 2 tomes, en 1981, 1983 puis en 2000 aux éditions Deutscher Taschenbuch Verlag de Munich, par Claudine Morin, adaptation-révision sous le contrôle de Martine Meslé-Gribenski, de Philippe Morin et Michèle Sénéchal-Couvercelle . Lire en particulier le « groupe du manganèse », {{p.}}244–247.
* Burnell J.N. (1988), ''The biochemistry of manganese in plants'', dans Graham RD, Hannam RJ, Uren NC, éds., ''Manganese in soils and plants'', Dordrecht, Kluwer Publishers, {{p.|125–137}}.
* {{Ouvrage |langue= fr|prénom1=Émilie  |nom1=Chalmin |titre=Caractérisation des oxydes de manganèse et usage des pigments noirs au paléolithique supérieur |nature ouvrage=thèse de géologie appliquée, université de Marne-la-Vallée |sous-titre= |éditeur= |collection= |lieu= |année=2003 |volume= |tome= |pages totales=|passage= |isbn= |lire en ligne= https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00120355/}}. 
* Christensen E.R., Scherfig J. et Dixon P.S. (1979), ''Effects of manganese, copper and lead on Selenastrum capricornutum and Chlorella stigmatophora'', ''Water Research'', 13(1):79–92.
* {{Chapitre |langue=fr |auteur1= Jacques Faucherre|auteur2=Bernard Dubois |auteur3=Gil Michard |auteur4=|titre chapitre=Manganèse  |auteurs ouvrage= |titre ouvrage=Encyclopædia Universalis |lieu= |éditeur= |année=2011 |isbn= |lire en ligne= http://www.universalis.fr/encyclopedie/manganese/|passage= |id=faucherre}}. 
* {{mul|fr|en}} Alain Foucault, Jean-François Raoult, Fabrizio Cecca et Bernard Platevoet, ''Dictionnaire de Géologie'', {{8e}}{{éd.}}, édition Dunod, 2014, 416{{nb p.}} Avec la simple entrée « manganèse », {{p.}}208.
* Goodenough, J. B., Thackeray, M. M., David, W. I. F. et Bruce, P. G. (1984), ''Lithium insertion/extraction reactions with manganese oxides'', ''Revue de chimie minérale'', 21(4), 435-455 ([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=9145955 résumé]).
* Howe, P. D., Malcolm, H. M. et Dobson, S. (2004), [http://apps.who.int/iris/bitstream/10665/42992/1/9241530634.pdf?ua=1 ''Manganese and its compounds: environmental aspects / Concise international chemical assessment document''] {{pdf}} {{ISBN|92 4 153063 4}} {{ISSN|1020-6167}}, 70{{nb p.}}, sur le site de l'OMS.
* Hudnell H.K. (1999), ''Effects from environmental Mn exposures: a review of the evidence from non-occupational exposure studies'', ''Neurotoxicology'', avril-juin 1999, 20(2-3):379-97 ([https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10385898 résumé]).
* Knocke, W. R., Van Benschoten, J. E., Kearney, M. J., Soborski, A. W. et Reckhow, D. A. (1991), ''Kinetics of manganese and iron oxidation by potassium permanganate and chlorine dioxide''. Journal-American Water Works Association, 83(6), 80-87 ([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=19844690 résumé]).
* {{Ouvrage |langue=fr |prénom1=John David |nom1=Lee |titre= Précis de chimie minérale|sous-titre= |éditeur=Dunod |collection= |lieu=Paris  |année=1979|volume= |tome= |pages totales=282|passage= |isbn= 978-2-04-000916-8|lire en ligne= }}. Trad. de la {{2e}}{{éd.}} américaine par V. Hérault, en particulier les {{p.|200-204}} sur le groupe du Mn. Voir aussi J.D. Lee, ''Concise inorganic chemistry'', {{5e}}{{éd.}}, Londres, Chapman and Hall, 1996 ou Wiley India PL, 2008, 1068{{nb p.}} ou la [https://archive.org/details/ConciseInorganicChemistry4thEditionByJ.D.Lee {{4e}}{{éd.}} consultable].
* {{Ouvrage|auteur1=Robert Luft|titre=Dictionnaire des corps purs simples de la chimie|lieu=Nantes|éditeur=Association Cultures et Techniques|année=1997|pages totales=392|isbn=978-2-9510168-3-5|id=Luft1997}}. En particulier, l'élément manganèse Mn 25 (paragraphe).
* Bruce H. Mahan (université de Californie, Berkeley), ''Chimie'', Interéditions, 832{{nb p.}}, traduction française de ''Chemistry'' par Philibert L'Ecuyer, Marcel Lefrançois (Université Laval Québec) {{ISBN|9782729600655}}. En particulier, « Manganèse », {{p.|670–673, 658}}.
* {{Ouvrage |prénom1=Paul |nom1=Pascal |titre=Nouveau traité de chimie minérale |lieu=Paris |éditeur=Masson |année=1956 |réimpression=1966 |format livre=32 vol.}}, {{Citation|16. Fluor, chlore, brome, iode, astate, manganèse, technétium, rhénium ; 20.1. Alliages métalliques ; 20.2. Alliages métalliques (suite) ; 20.3 Alliages métalliques (suite)}} {{BNF|37229023x}}.
* Paulsen, J. M. et Dahn, J. R. (1999), ''Studies of the layered manganese bronzes, Na2/3 [Mn1-xMx] O2 with M. Solid State Ionics'', 126(1-2), 3-24 ([http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=1179563 résumé]).
* [[Louis Joseph Troost|Louis Troost]], ''Traité élémentaire de chimie'', {{6e}}{{éd.}}, Paris, 1880, ou {{12e}}{{éd.}}, 1897 en particulier le manganèse {{p.|189-193}} <small>[https://gallica.bnf.fr/ark:/12148/bpt6k919414.pdf Texte en ligne {{12e}}{{éd.}}]</small>.

== Voir aussi ==
{{Autres projets
| commons = Category:Manganese
| commons titre = manganèse
| wiktionary = manganèse
}}

=== Articles connexes ===
{{colonnes|taille=20|1=
* [[Bleu de manganèse]]
* [[Carence en manganèse]]
* [[Complexe d'oxydation de l'eau]]
* [[Étoile à mercure et manganèse]]
* [[Ferromanganèse]]
* [[Format des piles et accumulateurs électriques]]
* [[Glencore]] (Glencore Manganèse France)
* [[Grotte de Lascaux]], [[grotte de Villars]], [[grottes de Gargas]]
* [[Intoxication au manganèse]]
* [[Isotopes du manganèse]]
* [[Mancozèbe]]
* [[Manganèse (maladie professionnelle)]]
* [[Manganèse peroxydase]]
* [[Manganocène]]
* [[Marhanets]]
* [[Méthode de Winkler]]
* [[Oxalate décarboxylase]]
* [[Parkérisation]]
* [[Pile Leclanché]]
* [[Procédé Bessemer]]
* [[Superéchange|Superéchange de Kramers et Anderson]]
* [[Terre d'ombre]]
* [[Z-Stoff]]
}}

=== Liens externes === 
{{Liens}} 
* [http://www.societechimiquedefrance.fr/manganese.html L'élément manganèse présenté par la Société Chimique de France]
* [http://www.ineris.fr/substances/fr/substance/getDocument/2797 Le manganèse et ses dérivés Fiche INERID 2012]
* [http://sigminesfrance.brgm.fr/telechargement/substances/Mn.pdf fiche manganèse] du BRGM sur SIGminesFrance
* [http://sigminesfrance.brgm.fr/telechargement/substances/Mn.pdf Rapport BRGM SIGmines sur le Mn]
* [http://infoterre.brgm.fr/rapports/RR-41430-FR-10.pdf Les gisements de Mn en France, rapport BRGM 1981]
* [http://infoterre.brgm.fr/rapports/RP-54479-FR.pdf Rapport BRGM Synthèse bibliographique sur l'élimination du manganèse dans les eaux d'origine minière, mars 2006]
* {{lien web|langue=en|url=http://www.periodictable.com/Elements/025/data.html|titre=Technical data for Manganese|consulté le=12 août 2016}}, avec en sous-pages les données connues pour chaque isotope
* {{en}} [https://www.britannica.com/science/manganese Article sur l'élément chimique manganèse] et [https://www.britannica.com/technology/manganese-processing#ref623214 sur les usages du Mn ou Manganese processing] sur Encyclopædia Britannica
* {{en}} [http://www.manganese.org/ IMNI ou institut international du manganèse]
* {{en}} [https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/manganese#section=Top Données sur le manganèse du National Center for Biotechnology information]

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