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Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est un hydrate qui représente la forme monohydratée du sulfate de manganèse(II).
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est utilisé comme nutraceutique.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est un hydrate, une entité moléculaire de manganèse et un sulfate métallique.
CAS : 10034-96-5
Formule de formule brute : H₂MnO₅S
Masse molaire : 169,02
EINECS : 600-072-9
Synonymes : Sulfate de manganèse(II) monohydraté, extra pur, USP, BP ; Sulfate de manganèse(II) monohydraté, qualité réactif, ACS ; Sulfate de manganèse (1 g) (AS) ; Sulfate de manganèse(2+) monohydraté ; Manganèse monohydraté ; Sel de manganèse(2+) monohydraté (1:1) d’acide sulfurique ; SULFATE DE MANGANÈS 1-HYDRATÉ
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté contient du sulfate de manganèse(II).
Cristaux inodores, rouge pâle, légèrement efflorescents, ou poudre rose pâle.
pH (solution à 5 %) : 3,7. Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est un composé inorganique hydraté de formule chimique MnSO₄·H₂O.
Ce sel de manganèse est fréquemment utilisé dans diverses applications, notamment comme micronutriment pour la culture de plantes et de cellules, comme composant d'engrais et pour la production de manganèse et de dioxyde de manganèse.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est également utilisé dans les piles sèches et comme colorant.
Le terme « sulfate de manganèse(II) » désigne généralement le composé inorganique de formule MnSO₄·H₂O. Ce solide déliquescent rose pâle est un sel de manganèse(II) d'importance commerciale.
Environ 260 000 tonnes de sulfate de manganèse(II) ont été produites dans le monde en 2005.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est le précurseur du manganèse métallique et de nombreux autres composés chimiques.
Ce sel est utilisé pour la dépollution des sols carencés en manganèse. Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est utilisé comme colorant.
Il est employé dans la préparation du manganèse et du dioxyde de manganèse.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est utilisé pour la dépollution des sols pauvres en manganèse.
Il entre également dans la composition des piles sèches.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté, de formule chimique MnSO₄·H₂O, est un solide rose pâle qui joue un rôle crucial dans diverses applications industrielles et de recherche, principalement grâce à sa forte solubilité dans l'eau et à son rôle de source d'ions manganèse.
Le manganèse est un oligo-élément essentiel à la croissance des plantes, et ce composé est fréquemment utilisé en agriculture comme engrais pour corriger les carences en manganèse des sols, fréquentes dans de nombreux types de sols acides.
En métallurgie, le sulfate de manganèse(II) monohydraté est utilisé dans la préparation du manganèse métallique par électrolyse, servant de précurseur à l'électrolyte. Cette application est cruciale pour la production de manganèse de haute pureté, indispensable à la fabrication de l'acier inoxydable et d'autres alliages.
De plus, en recherche chimique, le sulfate de manganèse(II) monohydraté est utilisé comme réactif dans diverses synthèses et réactions.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté agit comme catalyseur ou précurseur catalytique dans la synthèse de produits chimiques fins, l'ion manganèse facilitant les réactions d'oxydoréduction.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est également employé en laboratoire pour la préparation de catalyseurs à base de manganèse et pour des études de chimie de coordination. Ces études permettent aux chercheurs d'explorer le comportement de coordination des ions manganèse avec divers ligands organiques et inorganiques, apportant ainsi des éclairages sur la formation de complexes et les mécanismes réactionnels.
Propriétés chimiques du sulfate de manganèse (II) monohydraté
Point de fusion : 700 °C
Point d’ébullition : 850 °C
Densité : 2,95
Densité apparente : 1000-1200 kg/m³
Indice de réfraction : 1,508-1,522
Température de stockage : À conserver entre +15 °C et +25 °C
Solubilité : 5-10 g/100 mL à 21 °C
Aspect : Solide
Couleur : Rose
Odeur : Inodore
pH : 3,0-3,5 (50 g/L, H₂O, 20 °C)
Solubilité dans l’eau : 5-10 g/100 mL à 21 °C
Sensibilité : Hygroscopique
Merck : 14 5739
Limites d’exposition ACGIH : VME 0,02 mg/m³ VME 0,1 mg/m3
OSHA : Plafond 5 mg/m3
NIOSH : IDLH 500 mg/m3 ; VME 1 mg/m3 VLE 3 mg/m³
InChI : 1S/Mn.H₂O₄S.H₂O/c;1-5(2,3)₄;/h;(H₂,1,2,3,4);1H₂/q+2;;/p-2
InChIKey : ISPYRSDWRDQNSW-UHFFFAOYSA-L
LogP : -1,031 (est.)
Référence CAS : 10034-96-5
Système d’enregistrement des substances de l’EPA : Sulfate de manganèse (II) monohydraté (10034-96-5)
Structure
Comme de nombreux sulfates métalliques, le sulfate de manganèse (II) monohydraté forme différents hydrates : monohydrate, tétrahydrate, pentahydrate et heptahydrate.
Tous ces sels se dissolvent dans l’eau pour donner des solutions légèrement roses du complexe aquo [Mn(H₂O)₆]²⁺. La structure de MnSO₄·H₂O a été déterminée par cristallographie aux rayons X.
Le tétrahydrate présente également du Mn(II) dans une sphère de coordination O₆, formée par la liaison de deux anions sulfate et de quatre ligands aquo.
Applications et production
Généralement, les minerais de manganèse sont purifiés par conversion en sulfate de manganèse(II) monohydraté.
Le traitement de solutions aqueuses de ce sulfate avec du carbonate de sodium entraîne la précipitation du carbonate de manganèse, qui peut être calciné pour donner les oxydes MnOx.
En laboratoire, le sulfate de manganèse peut être préparé par traitement du dioxyde de manganèse avec du dioxyde de soufre :
MnO₂ + SO₂ + H₂O → MnSO₄(H₂O)
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté peut également être préparé par mélange de permanganate de potassium, d’hydrogénosulfate de sodium et de peroxyde d’hydrogène.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté est un sous-produit de diverses oxydations industrielles importantes utilisant le dioxyde de manganèse, notamment la fabrication de l’hydroquinone et de l’anisaldéhyde.
Électrolyse
L’électrolyse du sulfate de manganèse(II) monohydraté inverse la réaction ci-dessus et produit du dioxyde de manganèse, appelé EMD (dioxyde de manganèse électrolytique). L'oxydation du sulfate de manganèse par le permanganate de potassium permet d'obtenir le dioxyde de manganèse chimique (CMD).
Ces matériaux, notamment l'EMD, sont utilisés dans les piles sèches.
Présence naturelle
Les minéraux de sulfate de manganèse (II) monohydraté sont très rares à l'état naturel et se présentent toujours sous forme d'hydrates.
Le monohydrate est appelé szmikite ; le tétrahydrate, ilésite ; le pentahydrate, jōkokuite ; l'hexahydrate, le plus rare, chvaleticeite ; et l'heptahydrate, mallardite.
Utilisations
Le sulfate de manganèse (II) monohydraté est une source de manganèse utilisée comme nutriment et complément alimentaire.
Il se présente sous forme de poudre facilement soluble dans l'eau.
Le sulfate de manganèse (II) monohydraté est utilisé comme colorant dans les teintures, les engrais, les aliments pour animaux et les glaçures rouges pour la porcelaine. De plus, le sulfate de manganèse (II) monohydraté est utilisé dans les peintures, les céramiques, les nutriments et les compléments alimentaires.
Le sulfate de manganèse (II) monohydraté intervient dans la préparation du dioxyde de manganèse.
Par ailleurs, il sert de précurseur au manganèse métallique et à d'autres composés du manganèse.
Le sulfate de manganèse (II) monohydraté est utilisé pour produire du manganèse par électrolyse.
Il est utilisé pour la teinture des textiles, la production de glaçures rouges sur porcelaine, dans les siccatifs pour vernis, les engrais et l'alimentation animale, où il apporte le manganèse comme oligo-élément essentiel.
Préparation :
Le sulfate de manganèse (II) monohydraté est préparé par chauffage prolongé d'un sel de manganèse quelconque avec de l'acide sulfurique concentré.
Il est produit industriellement à partir de pyrolusite (MnO₂) ou de rhodochrosite (MnCO₃). L'un ou l'autre minéral est dissous dans l'acide sulfurique et la solution est évaporée :
MnO₂ + H₂SO₄ → MnSO₄ + H₂O + ½ O₂
Alternativement, le dioxyde de manganèse est chauffé fortement avec du sulfate de fer(II) déshydraté :
2MnO₂ + 2FeSO₄ → 2MnSO₄ + Fe₂O₃ + ½ O₂
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté, préparé par des méthodes impliquant l'évaporation d'un sel de manganèse avec de l'acide sulfurique, est le tétrahydrate, MnSO₄•4H₂O.
Le tétrahydrate, chauffé doucement, donne le monohydrate, MnSO₄•H₂O.
De plus, le sulfate de manganèse(II) monohydraté est un sous-produit de la fabrication de l'hydroquinone.
Le procédé consiste en la réaction de l'aniline avec le dioxyde de manganèse dans l'acide sulfurique, suivie de l'élimination de la quinone par distillation à la vapeur sous vide.
2C₆H₅NH₂ (aniline) + 5H₂SO₄ + 4MnO₂ → 2C₆H₄O₂ + 4MnSO₄ + 2C₆H₄O₂ + 4MnSO₄ (quinone)
L'acide n'ayant pas réagi est neutralisé par la chaux, traité à l'eau, puis la solution est filtrée pour séparer tout excès de MnO₂ et les résidus insolubles.
L'évaporation du filtrat donne un produit brut contenant environ 80 % de MnSO₄ et 15 % de (NH₄)₂SO₄.
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté peut également être produit par réaction du dioxyde de soufre avec le dioxyde de manganèse :
MnO₂ + SO₂ → MnSO₄
Actions biochimiques/physiologiques
Le sulfate de manganèse(II) monohydraté a diverses applications industrielles telles que la teinture, le glaçage de la porcelaine et la fabrication d'engrais et d'huiles bouillantes. Le sulfate de manganèse (II) monohydraté est utilisé comme source d'ions manganèse en recherche biologique, notamment pour la culture de Bacillus licheniformis et l'induction d'anomalies chromosomiques chez les plantes.
Il a également été utilisé pour étudier la glycosylation enzymatique des glycoprotéines endogènes dans le muscle squelettique humain.
