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Manganschwarz
Es existieren eine Reihe von Manganmineralen aus der Familie der Braunsteine, die aus verschiedenen Manganoxiden zusammengesetzt sind. Das bedeutendste Mineral ist der Pyrolusit (b-MnO2), aus dem auch das Pigment Manganschwarz gewonnen wird.
Eigenschaften
Manganschwarz ist genau genommen kein reinschwarzes Pigment. Bei der Strichfarbe des Minerals Pyrolusit erkennt man deutlich den dunklen Grauton. Oft ist der Pyrolusit durch Eisenoxide verunreinigt. Bei der Zugabe von Salzsäure entsteht Chlorgas, beim Erhitzen wird Sauerstoff frei. Durch diese Reaktionen kann das Pigment von den anderen Schwarzpigmenten unterschieden werden. Aufgrund seiner Wirkung als Oxidationsmittel, wird Mangan(IV)-oxid zum Entfärben von Glas verwendet. Mischungen mit Metallpulvern oder mit Schwefel brennen sehr heftig ab. Als Pigment ist Manganschwarz sehr beständig, es besitzt eine ausgezeichnete Wetter- und Lichtbeständigkeit. Manganschwarz ist gesundheitsschädlich (>siehe Mangan(IV)-oxid), daher eignet es sich für den Einsatz in der Schule weniger.
Geschichtliches
Die Höhlenmaler waren die ersten Künstler, die manganhaltige Mineralien als Schwarzpigmente entdeckten. Danach spielten diese in der Malerei jedoch nur noch eine unbedeutende Rolle. Bis Mitte des 18. Jahrhunderts hielt man die Braunsteine für Abkömmlinge der Eisenerze. Nachdem dem schwedischen Chemiker Johann Gottlieb Gahn im Jahre 1774 in Stockholm erstmals die Herstellung von unreinem Mangan gelungen war, konnte man die Zusammensetzung der Braunsteine aufklären. Technische Bedeutung erlangte das Metall Mangan ab 1860, nachdem man in Hochöfen Eisen-Mangan-Legierungen schmelzen konnte. Manganschwarz kam zu Beginn des 20. Jahrhunderts als Pigment in den Handel.
Gewinnung
Die Herstellung von Manganschwarz erfolgt durch das Mahlen von Pyrolusit oder durch das Erhitzen von Mangan(II)-nitrat an der Luft auf über 500 °C:
Mn(NO3)2 . 6 H2O -----> MnO2 + 2 NO2 + 6 H2O
Das wichtigste technische Verfahren ist heute jedoch durch die Elektrolyse einer Mangan(II)-sulfatlösung zugänglich, wobei sich an der Anode das Mangan(IV)-oxid abscheidet.
Verwendung
Das Pigment wird gerne in der Ölmaltechnik eingesetzt, da es aufgrund des Mangangehalts von allen Schwarzpigmenten mit Öl am besten trocknet. Aufgrund seiner guten Beständigkeit gegen alkalisch wirkende Stoffe wird das Manganschwarz vor allem zum Einfärben von Zement eingesetzt. Gelegentlich wird es auch zur Violettfärbung von Glas verwendet. Mangan(IV)-oxid dient auch als Elektrodenmaterial in Trockenbatterien und ist ein vielseitig verwendetes Oxidationsmittel bei organischen Synthesen und in Feuerwerkskörpern.