概要

炭酸マンガン、式はMnCO3で、マンガンが+2酸化状態にある無機マンガン塩である。合成品では淡い色から褐色がかった粉末として現れることが多く、天然ではピンク色から赤色の鉱物ロドクロサイトとして産する。多くの文脈では、この名称は純粋な合成化合物と天然の鉱物形の両方を指す。

化学的・物理的特徴

MnCO3は水にほとんど溶けず、加熱すると酸化マンガン(II)と二酸化炭素に分解する。酸とは反応して二酸化炭素を放出し、可溶性のマンガン(II)塩を生じる。結晶の整った鉱物試料では、方解石型の結晶構造をとる。MnCO3中のマンガンは二価であるため、化学的性質はカルシウムや鉄の炭酸塩など、他の金属炭酸塩にある程度似ている。

調製と代表的な反応

実験室での合成は通常、単純な沈殿反応である。可溶性のマンガン(II)塩に炭酸塩源を加えて、炭酸塩の沈殿を得る。代表例として、塩化マンガン(II)と炭酸ナトリウムを反応させると、MnCO3と副生成物として塩化ナトリウムが得られる。加熱するとMnCO3は酸化マンガン(II)と二酸化炭素に分解し、セラミックスや技術用途の酸化物材料の便利な前駆体となる。化合物そのものについては 炭酸マンガン を、典型的な熱挙動については 熱分解 を参照のこと。

用途と応用

炭酸マンガンは、いくつかの分野で重要な前駆体となる。マンガン酸化物ほど広く目にする物質ではないが、次のような用途がある。

  • セラミックス、釉薬、触媒材料に用いるマンガン酸化物の製造。
  • 酸化物へ変換した後、ある種の電池材料や電極材料の製造中間体。
  • 化学合成における原料、また酸との反応による他のマンガン塩の調製。

また、鉱物学的・宝石学的な観点でも、ロドクロサイトとして見いだされると関心の対象となり、その色合いと結晶形が評価される。

歴史、由来、特記事項

天然形であるロドクロサイトは、マンガン鉱として、また装飾石として古くから認識され利用されてきた。名称は、そのバラ色を指すギリシャ語に由来する。化学的には、MnCO3は塩基性炭酸マンガンや、水酸化物や水を含む水和・混合炭酸塩とは区別されるべきであり、それらは異なる性質を示す。マンガンは他の化合物では複数の酸化状態をとりうるため、この単純な炭酸塩は、マンガンが+2状態であることを特に示している。

取扱いと安全性

多くのマンガン化合物と同様、粉じんやヒュームを長時間吸入することは避けるべきである。マンガンへの慢性的な曝露は神経系に影響を及ぼす可能性がある。MnCO3は、基本的な工業衛生に従って取り扱うべきであり、粉じんの発生を避け、手袋と保護眼鏡を使用し、乾燥した表示付き容器に保管する。実用的な調製では、出発試薬として塩化マンガン(II)と炭酸ナトリウムがよく用いられる。MnCl2 と Na2CO3 を参照のこと。また、二酸化炭素は酸分解または熱分解で生じる気体生成物である（CO2）。

詳細な材料安全データや高度な調製法を求める読者は、供給業者が提供する技術資料や安全データシート、信頼できる化学便覧を参照するとよい。