BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Dalam tabel periodik unsur kimia, Mangan memiliki lambang Mn dengan nomor atom

25. Unsur kimia adalah zat kimia yang tidak dapat dapat diubah menjadi zat kimia lain

dengan cara biasa dan tidak dapat dipisah menjadi zat yang lebih kecil. Unsur-unsur kimia

dalam bentuk tabel ditampilkan dalam bentuk tabel periodik unsur-unsur kimia. Nomor atom

adalah angka yang menunjukkan jumlah proton dalam inti atom. Yang berarti bahwa Mangan

memiliki 25 jumlah proton dalam inti atomnya.

Mangan ditemukan sebagai unsur bebas dalam sifat dasarnya dan sering dicampur

dengan besi, seperti mineral-mineral lainnya. Sebagai unsur bebas, Mangan adalah logam

yang penting dalam penggunaan dengan campuran logam-logam industri, terutama di dalam

baja-baja anti karat.

Mangan fosfat sering digunakan sebagai perawatan dalam pencegahan karat dan

kerusakan di besi. Ion di Mangan mempunyai banyak warna, tergantung dalam keadaan

oksida mereka, dan sering digunakan sebagai zat-zat warna dalam industri. Oksida-oksida dari

sodium, kalium, dan barium adalah oksidasi-oksidasi untuk bahan bakar yang sangat kuat.

Dioksida mangan digunakan sebagai materi penangkap elektron dalam standar dan komponen

kimia bersifat alkali yang mempunyai kelembaban uap air rendah dan bisa dibuang, dan juga

baterai-baterai, keramik, gelas, kimia, dan lain-lain.

Ion-ion dari mangan berfungsi sebagai faktor-faktor penunjang untuk beberapa enzim-

enzim dalam makhluk-makhluk hidup bertingkat tinggi, dimana mereka berfungsi sebagai

hal-hal penting dalam detoksifikasi radikal-radikal bebas. Elemen tersebut adalah jejak

mineral yang diperlukan untuk semua makhluk-makhluk hidup bertingkat tinggi yang

diketahui. Dalam kwantitas besar, dan rupanya dengan aktivitas-aktivitas dengan cara

penghirupan, mangan dapat menyebabkan sindrom peracunan dalam binatang-binatang

menyusui, dengan kerusakan sistem deteksi detak jantung yang kadang-kadang tidak dapat

diubah.

Berdasarkan wacana diatas, maka akan lebih baik jika banyak orang yang mengetahui

unsur mangan mengingat banyaknya manfaat yang dapat diperoleh dari aplikasi unsur

mangan itu sendiri. Oleh karena itu, pada makalah kami kali ini, kami akan memberikan

beberapa informasi yang berkaitan dengan mangan.

B. PERUMUSAN MASALAH

1. Apa saja sumber untuk memperoleh mangan?

2. Bagaimana sifat-sifat mangan?

3. Bagaimana proses ekstraksi mangan?

4. Bagaimana cara memproduksi mangan?

5. Apa saja manfaat mangan dalam kehidupan?

6. Apa saja bahaya mangan dan bagaimana cara mencegahnya?

C. TUJUAN

Tujuan pembuatan makalah mengenai unsur mangan ini selain untuk memenuhi tugas

mata kuliah Kimia Anorganik 2, juga untuk menambah pengetahuan pembaca mengenai

unsur mangan, mulai dari sifat-sifatnya, cara memproduksi, manfaat, bahaya dan pencegahan

dari efek bahayanya.

D. MANFAAT

Manfaat yang dapat diperoleh selain pembaca akan lebih mengetahui unsur mangan mulai

dari sifat-sifatnya, cara memproduksi, manfaat dan bahayanya, juga dapat menginspirasi

pembaca untuk melakukan eksplorasi lebih terhadap unsur mangan dengan harapan dapat

memberikan solusi dan alternatif bagi beberapa masalah yang sering kita jumpai dalam

kehidupan sehari-hari.

BAB II

ISI

A. SEJARAH MANGAN

Logam mangan pertama kali dikenali oleh Scheele, Bergman dan ahli lainnya sebagai

unsur dan diisolasi oleh Gahn pada tahun 1774, dengan  mereduksi mangan dioksida dengan

karbon.

B. SUMBER MANGAN

Mineral mangan tersebar secara luas dalam banyak bentuk; oksida, silikat, karbonat

adalah senyawa yang paling umum. Penemuan sejumlah besar senyawa mangan di dasar

lautan merupakan sumber mangan dengan kandungan 24%, bersamaan dengan unsur lainnya

dengan kandungan yang lebih sedikit.

Potensi cadangan bijih mangan di Indonesia cukup besar, namun terdapat di berbagai

lokasi yang tersebar di seluruh Indonesia. Potensi tersebut terdapat di Pulau Sumatera dan

Kepulauan Riau, Pulau Jawa, Kalimantan, Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua.

Kebanyakan senyawa mangan saat ini ditemukan di Rusia, Brazil, Australia, Afrika

sSelatan, Gabon, dan India. Irolusi dan rhodokhrosit adalah mineral mangan yang paling

banyak dijumpai. Logam ,mangan diperoleh dengan mereduksi oksida mangan dengan

natrium, magnesium, aluminum atau dengan proses elektrolisis.

Mangan merupakan salah satu unsur yang paling banyak terdapat di dalam kerak bumi.

Bijih mangan yang utama berasal dari pirolusit (MnO2) dan psi-lomelan (Ba,H2O)2Mn5O10.

Mangan yang mengandung oksida lainnya namun berperan bukan sebagai mineral utama

dalam deposit bijih mangan adalah bauksit, manganit, hausmanit, dan lithiofori. Sumber

mangan yang mengandung karbonat adalah rhodokrosit, sedangkan sumber mangan yang

mengandung silika adalah rhodonit. Deposit mangan dapat dibagi menjadi beberapa tipe,

misalnya deposit hidrotermal, deposit sedimenter, deposit yang berasosiasi dengan aliran lava

bawah laut, deposit metamorfosis, deposit laterit, dan akumulasi residu.

Gambar 1 Salah satu bijih mangan, yaitu psilomelan (Ba,H2O)2Mn5O1

Mangan tersebar di seluruh jaringan tubuh. Konsentrasi mangan tertinggi

terdapat di hati, kelenjar tiroid, pituitari, pankreas, ginjal, dan tulang.

Jumlah total mangan pada laki-laki yang memiliki berat 70 kg sekitar 12-

20 mg. Jumlah pemasukan harian sampai saat ini belum dapat ditentukan

secara pasti, meskipun demikian, beberapa penelitian menunjukkan

bahwa jumlah minimal sekitar 2.5 hingga 7 mg mangan per hari dapat mencukupi kebutuhan

manusia.

C. EKSTRAKSI MANGAN

Mangan pertama kali diisolasi dari pemanasan MnO2 dengan batubara-charcoal dan

minyak, meskipun kemurnian hasilnya masih rendah. Reduksi pirolusit yang biasanya

bercampur dengan oksida besi Fe2O3 dengan batubara-kokas dalam tanur listrik tinggi

menghasilkan feromangan yang mengandung kira-kira 80 % Mn.

MnO2 (s) + Fe2O3 (s) + 5C (s) Δ Mn (s) + 2Fe (s) + 5 CO2 (g)

feromangan

jika mineral pirolusit mengandung silikon, maka unsur ini dapat dihilangkan dengan

penambahan air kapur Ca(OH)2, dalam hal ini silicon akan diubah menjadi kalsium silikat.

Untuk memperoleh logam mangam murni, pirolusit diolah menurut proses termit.

Dalam proses ini pirolusit- MnO2 dipanaskan agar mengalami reduksi sebagian menjadi

Mn3O4. Reduksi lebih lanjut dalam logam alumunium menghasilkan logam mangan yang

dapat dipisahkan dengan lelehannya ( Al2O3 mempunyai titik leleh yang jauh lebih tinggi ~

2045 oC). pemurnian logam mangan lebih lanjut dilakukan secara destilasi. Persamaan reaksi

utama yang terjadi dalam proses ini yaitu :

2 MnO2 (s) Δ Mn3O4 (s) + O2 (g)

3 Mn3O4 (s) + 8 Al (s) Δ 4 Al2O3 (s) + 9 Mn (l)

Logam Mn dengan kemurnian tinggi (~ 99,9 %) mulai dapat diisolasi pada tahun 1930.

D. SIFAT- SIFAT MANGAN

Mangan adalah logam berwarna putih keabu-abuan seperti besi dengan kilap metalik

sampai submetalik, memiliki tingkat kekerasan antara 2 hingga 6, massa jenis 7.21 g/cm3 pada

suhu ruang, massif, reniform, botriodal, stalaktit, serta kadang-kadang berstruktur fibrous dan

radial. Logam mangan dan ion-ion biasa beliau mempunyai daya magnet yang kuat.

Dalam keadaan murni, logam mangan bersifat keras tetapi rapuh (mudah patah).

Mangan mudah teroksidasi oleh udara, bereaksi lambat dengan air dan membentuk berbagai

macam senyawa dengan tingkat oksidasi yang paling bervariasi. Mangan sangat reaktif secara

kimiawi, dan terurai dengan air dingin perlahan-lahan. Mangan digunakan untuk membentuk

banyak alloy yang penting. Dalam baja, mangan meningkatkan kualitas tempaan baik dari

segi kekuatan, kekerasan,dan  kemampuan pengerasan.

Dengan aluminum dan bismut, khususnya dengan sejumlah kecil tembaga, membentuk

alloy yang bersifat ferromagnetik. Logam mangan bersifat ferromagnetik setelah diberi

perlakuan. Logam murninya terdapat sebagai bentuk allotropik dengan empat jenis. Salah

satunya,  jenis alfa, stabil pada suhu luar biasa tinggi; sedangkan mangan jenis  gamma, yang

berubah menjadi alfa pada suhu tinggi, dikatakan fleksibel, mudah dipotong dan ditempa.

Table 1 ciri logam mangan

Jari-jari atom 1.35 Å

Volume atom 7.39 cm3/mol

Massa atom 54.938

Jari-jari kovalensi 1.17 Å

Struktur kristal Cubic body center

Massa jenis 7.44 g/cm3

Konduktivitas listrik 0.5 x 106 ohm-1cm-1

Konduktivitas kalor 7.82 Wm-1K-1

Konfigurasi elektron [Ar]3d5 4s2

Entalpi pembentukan 14.64 kJ/mol

Entalpi penguapan 219.74 kJ/mol

Elektronegatifitas (skala

Pauling)

1.55

Kapasitas kalor 0.48 Jg-1K-1

Titik lebur 1518 K

Titik didih 2235 K

Potensial ionisasi 7.435 V

Bilangan oksidasi 7, 6, 4, 3, 2

E. SENYAWA MANGAN

1. Beberapa Senyawaan Mangan

Mangan mampu membentuk senyawa mulai dengan tingkat oksidasi terendah +2 hingga

tertinggi +7, sehingga dapat disimpulkan bahwa sifat terpenting dalam senyawa mangan

berkenaan dengan reaksi redoks.

1) Dalam suasana asam, ion Mn3+ bersifat tidak stabil, mudah mengalami swaredoks atau

disproporsionasi, yaitu mengalami oksidasi menjadi MnO2 dan reduksi menjadi Mn2+

secara serentak oleh dirinya sendiri menurut persamaan reaksi :

2 Mn3+ (aq)

+ 6 H2O → Mn2+(aq)

+ MnO2 (s) + H3O+ Eo = 0,54 V

2) Demikian juga ion manganat, MnO42- , tidak stabil dan dalam suasana asam mengalami

disproporsionasi secara spontan :

3 MnO42-(aq)

+ 4 H3O+ → 2 MnO4−(aq)

+ MnO2 (s) + 6 H2O(l) Eo = 1,70 V

3) Namun demikian dalam suasana basa, sifat disproporsionasi ini hanya menghasilkan nilai

Eo yang sangat kecil ( + 0,04 V). oleh karena itu, ion manganat MnO42- , dapat diperoleh

dalam suasana basa :

3 MnO42−(aq)

+ 2 H2O(l) ↔ 2 MnO4−(aq)

+ MnO2 (s) + 4 OH−(aq)

Eo = 0,004 V

Ini berarti bahwa jika konsentrasi [OH−] dibuat cukup tinggi, reaksi tersebut dapat

berlangsung ke arah sebaliknya (ke kiri) sehingga konsentrasi MnO42- dalam larutan dapat

ditingkatkan.

2. Oksida, Hidroksida, anion-okso dan garam Mangan

Karakteristik oksida, hidroksida mangan dan beberapa turunannya yang penting dapat

dilihat pada table 2. Oksida-oksida mangan dengan tingkat oksidasi lebih rendah bersifat basa

dan bereaksi dengan asam membentuk garam katio Mn(II) dan Mn (III). Oksida-oksida lebih

tinggi sebaliknya bersifat asam dan bereaksi dengan alkalis menghasilkan garam-garam

anion-okso. Fusi MnO2 dengan hidroksida logam alkali dan oksidator seperti KNO3

menghasilkan garam manganat (VI) yang berwarna hijau legam yang stabil dalam larutan

alkali kuat tetapi terdisproporsionasi dalam keadaan netral atau asam.

MnO2 (s) + 2 OH− (aq) + NO3

- (aq) → MnO4

2−(aq)

+ H2O(l) + NO2-

(aq)

3 MnO42-

(aq) + 4 H3O+ → 2 MnO4

−(aq)

+ MnO2 (s) + 6 H2O(l)

Tabel 2 Karakteristik oksida, hidroksida mangan dan beberapa turunannya.

Tingkat Oksida Hidroksida Sifat Ion Nama Warna

Oksidasi Ion

+2MnO Mn(OH)2 Basa

moderat

Mn2+ Mangan (II) Pink

+3 Mn2O3 Mn(OH)3 Basa lemah Mn3+ Mangan (III) Violet

+4

MnO2 MnO(OH)2

atau

H2MnO3

Amfoterik/

asam lemah

MnO32- Manganit Coklat

+6MnO3 H2MnO4 Asam

moderat

MnO42- Manganat Hijau

+7 Mn2O7 HMnO4 Asam kuat MnO4- Permanganat Ungu

Mangan (II) d5

Berdasarkan nilai potensial reduksinya, Mangan (II) merupakan spesies mangan yang

paling stabil karena mempunyai konfigurasi electron setengah penuh, 3d5. Reduksi dengan

hydrogen terhadap oksida mangan apa saja akan menhasilkan oksida dengan tingkat oksidasi

mangan terendah abu-abu-hijau, MnO.

Mangan (II) dalam senyawa garamnya seperti klorida, sulfat dan nitrat, dalam larutan air

dapat dinyatakan sebagai ion Mn2+, atau perspektif ion kompleks sebagai [Mn(H2O)]62+ dan

berwarna pink pucat.

Penambahan alkali hidroksida ke dalam larutan Mn2+ diperoleh endapan Mn(OH)2 yang

berupa gelatin putih hingga pink pucat, tetapi hidroksi ini dalam udara terbuka segera

teroksidasi menjadi Mangan (III) oksihidroksi, MnO(OH) yang berwarna coklat gelap.

Mn2+(aq)

+ 2 OH− (aq) → Mn(OH)2 (s)

4 Mn(OH)2(s) + O2 (g) → MnO(OH) (s) + 2 H2O(l)

Sebagian besar larut di dalam air, penambahan gas oksigen pada larutan Mn2+

menghasilkan hidroksida berupa gelatin putih dalam udara yang cepat berubah menjadi gelap

akibat reaksi oksidasi. Penambahan SH− akan menyebabkan MnS teroksidasi menjadi coklat

dalam udara, pada pendidihan tanpa udara materi yang merah menjadi MnS kristal atau

sulfatnya (MnSO4) sangat stabil dan digunakan untuk analisis Mn. Tetapan kesetimbangan

bagi pembentukan kompleks mangan (II) relative rendah karena ion Mn2+ tidak memiliki

energi penstabil medan ligan. Ion Mn2+ bias menempati lubang tetrahedral dalam beberapa

gelas tertentu, menyubstitusi Zn2+dalam ZnO. Hanya medan ligan yang paling kuat

meningkatkan perpasangan seperti ion-ion [Mn(CN)6]4+ dan [Mn(CN)]62+ hanya memiliki 1

elektron tidak berpasangan.

Mangan (III) d4

Mangan (III) terdapat sebagai oksidanya, yaitu Mn2O3 dan MnO(OH) yang terjadi secara

alamiah di alam, tetapi ion Mn3+ dalam larutan air tidak stabil, mudah tereduksi menjadi Mn2+

sebagaimana dinyatakan oleh nilai potensial reduksinya. Campuran MN(II)-Mn(III) oksida

terdapat sebagai Mn3O4, mineral berwarna hitam, yang terbentuk jika mangan oksida apa saja

dipanaskan hingga ~ 1000 oC dalam udara. Oksida ini mempunyai struktur spinel. Misalnya

garam MnCl3 (hitam) dapat diperoleh dalam larutannya dari reaksi MnO2 dengan asam

klorida pada temperature rendah, tetapi akan terurai pada suhu diatas -40 oC. Ion mangan

diperoleh melalui oksidasi elektrolitik atau oksida deosulfat. Mangan (III) dan (IV) penting

untuk fotosintesis.

Mangan (IV) d3

Mangan (IV) terdapat sebagai oksidanya yaitu MnO2 yang bersifat antiferomagnetik di

bawah temperature ~ 92 oC. MnO2 sekalipun bukan dioksida yang paling stabil karena dapat

terurai menjadi Mn2O3 pada ~ 530 oC, merupakan dioksida yang terpenting, bermanfaat

sebagai agen pengoksidasi. Oksida ini bersifat amfoterik namun relative inert terhadap asam

maupun basa, dalam arti perannya sebagai Mn(IV) tidak dapat dipertahankan. Hal ini terlihat

nyata dari hasil reaksinya dengan asam klorida pekat dalam keadaan dingin, yaitu larutan

hijau dari ion Mn4+ yang bersifat tidak stabil , berubah menjadi larutan pink karena terbentuk

ion Mn2+. Mn(SO4)2 juga bersifat tidak stabil, sehingga reaksi MnO2 dengan asam sulfat pekat

akan menghasilkan MnSO4.

Namun demikian, Mn(IV) dalam beberapa senyawa kompleks bersifat cukup stabil dan

tidak mudah terurai, misalnya dalam kompleks K2[MnF6] (kuning), dan Rb2[MnCl6] (merah

tua). Hidroksida dari Mn(IV) bersifat asam lemah oleh karena itu, tiap molekul hidroksinya

dapat melepaskan satu molekul H2O hingga rumus molekulnya menjadi MnO(OH)2 atau

sering ditulis sebagai H2MnO3.

Mangan (VI) d1

Mangan (VI) hanya dikenal stabil sebagai spesies manganat, MnO42- dengan bangun

tetrahedron dan berwarna hijau gelap. Misalnya, kalium manganat dapat diperoleh dari reaksi

lelehan MnO2 dan basa alkali dengan hadirnya oksidator misalnya udar / KNO3.

2 MnO2 (s) + 4 KOH (s) + O2

(g) Δ 2 K2MnO4

(s) + H2O(g)

Dalam larutannya, ion manganat hanya stabil dalam suasana basa; dalam air dan suasana

asam, akan mengalami disproporsionasi menjadi ion Permanganat dan MnO2. Dalam suasana

asam MnO42- bersifat oksidator. Asam manganat, H2MnO4 sangat tidak stabil untuk diisolasi.

Mangan (VII) d0

Mangan heptoksida, Mn2O7 berupa minyak hijau yang mudah meledak dan diperoleh dari

reaksi garam manganat (VII) dengan H2SO4 pekat. Mn2O7 secara perlahan melepaskan

oksigen dan membentuk MnO2 yang bersifat eksplosif mengoksidasi hamper semua material

aorganik. Hanya satu senyawa anion-okso Mn(VII) yang dikenal penting yaitu kalium

permanganate, K2MnO4 yang berwarna ungu. Senyawa ini stabil dalam larutannya dan peran

utamanya sebagai oksidator yang sangat kuat, baik dalam suasana asam, basa maupun netral.

Mangan VII paling baik dalam bentuk garam dari ion permanganat. Larutan ini tidak

stabil, terurai dengan lambat namun dapat diamati dalam larutan asam, netral, ataupun sedikit

basa. Penguraian larutan dalam gelap berlangsung sangat lambat. Berikut ini adalah beberapa

reaksi yang dapat terjadi pada mangan (VI) dan mangan (VII).

4MnO4- + 4H+ → 3O2 + 2H2O + 4MnO2

Dalam larutan basa permanganat adalah pengoksida kuat.

MnO4− + 2H2O + 3e → MnO2 + 4OH

Dalam basa sangat kuat dan dengan MnO4 − berlebih menghasilkan ion manganat

MnO4 − + e → MnO4 2-

Dalam larutan asam permanganat tereduksi menjadi Mn 2+ oleh zat pereduksi berlebih

MnO4 − + 8OH − + 5e → Mn 2+ + 4H2O

F. PRODUKSI MANGAN

Lapisan bijih terpenting dalam mangan adalah pyrolusite (MnO2). Sebagian besar dari

lapisan bijih mangan yang termasuk penting secara ekonomis mengarahkan jarak hubungan

dekat ke lapisan bijih besi. Sumber-sumber dari pengelolaaan di daratan termasuk besar dan

dapat ditemukan di Afrika Selatan, Ukraine, dan persediaan mangan-mangan penting lainnya

ada di Australia, Cina, India, Brazil dan Gabon.

Untuk produksi Ferromanganese, lapisan bijih mangan dicampur dengan lapisan bijih

besi dan karbon, kemudian dikurangi dengan cara pembakaran secara diledakkan dalam

tungku perapian atau dalam tungku perapian listrik. Hasil Ferromanganese tersebut

mempunyai 30% s/d 80% kadar mangan. Mangan murni yang digunakan untuk produksi

campuran yang bukan besi dihasilkan dengan melumerkan lapisan bijih mangan dengan asam

asam-belerang (sulfuric acid) yang dilanjutkan dengan proses electrowinning.

Produksi mangan di seluruh Indonesia tidak mencapai 10% total produksi mangan di

seluruh dunia. Tetapi, potensi persediaan bijih mangan di Indonesia termasuk besar, yang

terdapat di lokasi-lokasi tersebar di seluruh Indonesia. Potensi-potensi tersebut dapat

ditemukan di Pulau Jawa, Pulau Sumatera, Kepulauan Riau, Pulau Kalimantan, Pulau

Sulawesi, Nusa Tenggara, Maluku, dan Papua. Sementara lokasi pertambangan PT. PAM

Alam Mineral sendiri dapat ditemukan di Trenggalek, Tulung Agung, Jawa Timur.

G. PEMANFAATAN MANGAN

Pemanfaatan mangan di dunia sebagian besar digunakan untuk tujuan metalurgi, yaitu

untuk proses produksi besi-baja, sedangkan penggunaan mangan untuk tujuan non-metalurgi

antara lain produksi baterai kering, keramik dan gelas, dan kimia.

Mangan dioksida (sebagai pirolusit) juga digunakan sebagai pendepolarisasi pada sel

kering baterai dan untuk menghilangkan warna hijau pada gelas yang disebabkan oleh

pengotor besi. Mangan sendiri memberi warna lembayung pada kaca. Dioksidanya berguna

untuk pembuatan oksigen dan klorin, dan dalam pengeringan cat hitam. Senyawa

permanganat adalah oksidator yang kuat dan digunakan dalam analisis kuantitatif dan dalam

pengobatan. Mangan juga banyak tersebar dalam tubuh. Mangan merupakan unsur yang

penting untuk penggunaan vitamin B1.

1. Baja

Mangan diperlukan untuk produksi besi dan baja dari kebaikan pembetulan

belerangnya (sulfur-fixing), proses penghilangan oksigennya (deoxidizing) dan campuran

properti-propertinya. Pembuatan baja, termasuk komponen pembuatan besinya, terhitung

sebagai permintaan terbesar, yang sekarang ada dalam jarak 85% s/d 90% dari total

permintaan. Dari beragam-ragam penggunaannya, mangan adalah kunci komponen dari

perumusan anggaran rendah baja tahan karat.

Kwantitas kecil dari mangan memajukan kemungkinan baja untuk bekerja pada suhu

tinggi, karena membentuk pelelehan sulfida yang tinggi dan kemudian mencegah

pembentukan sulfida besi yang cair pada batas uratnya. Jika kadar mangan mencapai 4%,

proses perapuhan bajanya menjadi fitur yang menonjol. Proses perapuhan berkurang pada

konsentrasi mangan lebih tinggi dan mecapai tingkat yang dapat diterima pada 8%.

Kenyataan bahwa baja mengandung 8% - 15% mangan adalah dingin mengeraskan, bisa

memiliki kekuatan tinggi yg dapat diregangkan dari / sampai dengan 863 MPa, baja

dengan 12% mangan dahulu kala digunakan untuk helem-helem baja di Inggris.

Komposisi baja ini pertama kali ditemukan pada tahun 1882 oleh Robert Hadfield, yang

sekarang masih diketahui sebagai baja Hadfield.

2. Campuran Alumunium

Pemakaian terbesar ke dua untuk mangan adalah sebagai agen untuk aluminium.

Aluminium dengan kadar mangan sekitar 1.5% mempunyai tingkat perlawanan yang lebih

tinggi melawan karatan dan kerusakan disebabkan oleh pembentukan urat yang menyerap

kotoran yang dapat mengakibatkan karatan galvanis. Perlawanan anti-karat campuran

aluminium 3004 dan 3104 dengan kadar mangan dari 0.8% -1.5% adalah campuran yang

digunakan untuk sebagian besar sebagai kaleng-kaleng minuman. Untuk tahun-tahun s/d

2000, lebih dari 1,6 juta metrik ton telah digunakan untuk campuran-campuran tersebut,

dengan 1% kadar mangan, kwantitas ini memerlukan 16,000 metrik mangan ton.

3. Kwantitas besar dari dioksida mangan diproduksikan sebagai depolarisasi di baterai-baterai

zat besi karbon, dan dalam baterai bersifat alkali. Pada tahun 2002, lebih dari 230,000

mangan dioksida ton digunakan untuk maksud ini. Mangan dioksida tersebut dikurangi

sampai ke oksid-hidroxida mangan MnO(OH) selama decharging, untuk mencegah

pembentukan hidrogen pada elektron positif di baterai.

4. Logam ini jarang digunakan sebagai koin, tetapi negara seperti Amerika Serikat pernah

menggunakan logam mangan sebagai nekel selama masa perang pada tahun 1942-1945.

Tetapi akibat dari kekurangan bahan mentah selama perang, nekel campuran tersebut

(75% tembaga dan 25% nekel) yang digunakan untuk membuat nekel sebelumnya

digantikan dengan logam perak yang tidak segenting, dan mangan (56% tembaga, 35%

perak dan 9% mangan). Sejak tahun 2000 koin-koin dolar, contohnya Sacagawea dolar

dan koin Presidential $1, dibuat dari kuningan yang terdiri dari 7% mangan dengan inti

tembaga murni.

5. Gabungan mangan telah digunakan sebagai pigmen dan zat warna keramik-keramik dan

gelas untuk waktu yang lama, dan warna coklat dari keramik kadang-kadang masih

didasarkan dari gabungan-gabungan mangan. Dalam industri gelas, dua pengaruh dari

gabungan-gabungan mangan masih digunakan. Mangan bereaksi dengan besi. Reaksi ini

menimbulkan warna hijau terang dalam gelas dengan membentuk besi dengan sedikit

warna dan sedikit magan berwarna dadu, mengganti peninggalan warna besi tersebut.

Kwantitas lebih besar dari mangan dipergunakan untuk menghasilkan gelas berwarna

dadu.

6. Pemanfaatan dalam tubuh manusia

Logam Mn merupakan logam penting dalam sistem biologi makhluk hidup. Mangan,

kalsium, dan fosfor bersama-sama membentuk sistem tulang dan gigi. Mangan

bermanfaat dalam pembentukan hemosianin dalam sistem darah dan enzimatik pada

hewan air. Mn tidak bersifat racun dan merupakan logam essensial, diserap oleh tubuh

hewan air dalam bentuk ion, pada tubuh hewan, logam tersebut berikatan protein dan

akan dikeluarkan jika kadarnya di dalam tubuh terlalu banyak. Jumlah Mn dalam tubuh

hewan sangat kecil, konsentrasi paligh tinggi ditemukan pada tulang,hati,

ginjal,pankreas.

Sebagian besar mangan terdapat di dalam mitokondria. Mangan mengaktifkan

banyak enzim, misalnya hidrolase, transferase, kinase, dan dekarboksilase. Mangan

merupakan konstituen beberapa enzim. Salah satu metaloenzim mangan yang paling

dikenal adalah piruvat karboksilase, yaitu enzim yang mengubah piruvat menjadi

oksaloasetat. Beberapa enzim lainnya termasuk arginase, yang terlibat di dalam

perubahan asam amino arginin menjadi urea, dan superoksida dismutase (SOD)

mitokondria. Sebagian besar struktur dan fungsi mitokondria dipengaruhi oleh keadaan

mangan. Mangan mengaktifkan enzim-enzim yang terkait dengan metabolisme asam

lemak dan sintesis protein serta terlibat dalam fungsi neurologis.

Mangan juga berfungsi mengatur sistem enzim dalam metabolisme karbohidrat dan

nitrogen. Mangan memiliki peran yang sangat penting untuk pembentukan klorofil.

Tanpa mangan, tanaman tidak dapat melakukan fungsi selnya (Anonim, 2004a). Mangan

digunakan tanaman dalam bentuk kationnya. Ini merupakan aktivator untuk beberapa

macam enzim di dalam proses pertumbuhan tanaman dan membantu besi di dalam

pembentukan klorofil selama fotosintesis.Konsentrasi mangan yang tinggi barangkali

dapat menahan penyerapan besi pada tanaman. Mangan biasanya digunakan bersama-

sama seng dalam larutan encer. Jeruk dan tanaman buah-buahan yang lain sering diberi

perlakuan dengan suplemen mangan dalam bentuk mangan sulfat. Penambahan suplemen

mangan diperlukan jika tanaman mengalami kekurangan unsur ini (Trotter 2001).

H. TOKSISITAS MANGAN

Laporan mengenai toksisitas mangan secara oral relatif jarang. Toksisitas mangan lebih

sering diakibatkan oleh paparan kronis para pekerja pabrik besi dan baja, penambangan bijih

mangan, pengelasan, pabrik kimia, baterai sel kering, dan industri bahan bakar minyak.

Laporan pertama mengenai toksisitas mangan dibuat oleh Couper pada tahun 1837. Ia

menjelaskan keadaan yang mirip dengan kelumpuhan pada pekerja penggilingan pirolusit.

Perhatian yang lebih besar terhadap toksisitas mangan tumbuh pada tahun 1930-40an setelah

munculnya laporan mengenai kondisi yang sama pada beberapa penambang.

Gejala keracunan mangan dapat dideskripsikan dalam tiga tingkatan. Keracunan ringan

mengakibatkan psikosis dan mencakup gejala-gejala berikut: astenia, anoreksia, insomnia,

sakit pada otot, kegembiraan, halusinasi, gangguan ingatan, dan perilaku kompulsif. Gejala

gejala keracunan tingkat sedang mencakup gangguan berbicara, bergerak dengan canggung

(kikuk), gaya berjalan tidak normal, keseimbangan yang buruk, hiperefleksia pada anggota

tubuh bagian bawah, dan gemetar. Gejala keracunan tingkat berat memiliki kesamaan dengan

Parkinson disease. Mekanisme neurotoksisitas mangan terjadi karena degenerasi neuronal

pada berbagai area di otak dan kelainan neurotransmitter. Faktor-faktor yang mungkin

meningkatkan kerentanan terhadap toksisitas mangan antara lain defisiensi besi, alkoholisme,

infeksi kronis, dan penurunan ekskresi. Reduksi toksisitas mangan, selain pengurangan

paparan, dapat dibantu dengan penambahan nutrien antagonis seperti yang diperlihatkan pada

Gambar 2.

Gambar 2 Beberapa nutrisi yang bersifat antagonis terhadap fungsi logam Mn di dalam tubuh.

I. AKIBAT DEFISIENSI MANGAN

Defisiensi mangan telah dipelajari pada hewan, gejalanya dapat berbeda- beda menurut

spesies dan tingkat defisiensinya. Terdapat banyak kesamaan yang terdapat pada beberapa

spesies, termasuk kelainan tulang, cacat postur, gangguan pertumbuhan, dan gangguan pada

metabolisme karbohidrat dan lipid. Kondisi genetik yang umum disebabkan oleh defisiensi

mangan menghasilkan gangguan pada otolit di telinga bagian dalam selama masa kehamilan.

Kelainan pada tulang di antaranyachondr odys trophy, atau keterbelakangan pertumbuhan

tulang. Perosis atau “tendon yang tergelincir” merupakan keadaan yang umum dikenali

terdapat pada ayam dan bebek. Fungsi reproduksi pada pasien defisiensi mangan dicirikan

dengan gangguan ovulasi, ovarian, dan degenerasi testikular, dan peningkatan kematian bayi.

Mangan terlibat di dalam sintesis kolesterol; sehingga defisiensi dapat dihubungkan

dengan kurangnya prekursor (kolesterol) untuk produksi hormonal yang normal. Mangan juga

menunjukkan hubungan sinergis dengan kolin. Defisiensi salah satu ataupun keduanya dapat

menyebabkan keadaan yang abnormal pada integritas membran sel dan mitokondria.

Mitokondria hati yang diisolasi dari mencit menunjukkan kelainan pada krista dan

menurunnya kecepatan oksidasi.

Gangguan metabolisme karbohidrat disebabkan oleh kelainan aktivitas

glikosiltransferase. Kelainan pankreas yang mengakibatkan sedikitnya pemanfaatan glukosa

memperlihatkan adanya hubungan bahwa mangan mungkin terlibat dalam pembentukan

insulin ataupun aktivitasnya.

Defisiensi mangan pada manusia diamati secara tidak sengaja pada pengaturan pola

makan yang ketat. Gejalanya antara lain hipokolesterolemia, penurunan trigliserida dan

fosfolipid, kehilangan berat badan, dermatitis sementara, dan nausea. Warna rambut penderita

akan berubah dari hitam menjadi merah. Tujuan pengaturan pola makan ini sebenarnya untuk

membatasi vitamin K untuk mempelajari perpanjangan waktu protrombin dan

memperbaikinya dengan vitamin K. Meskipun demikian, ketika defisiensi mangan ditemukan

dan digantikan dalam pola makan tersebut, waktu protrombin telah diperbaiki. Oleh karena

protrombin adalah glikoprotein dan mangan mengaktivasi transferase, diduga mangan

diperlukan dalam sintesis protrombin.

Penelitian lain mengenai defisiensi mangan pada sukarelawan manusia telah dilaporkan.

Subjek penelitian dilaporkan memiliki gejala ruam pada tubuh bagian atas, dan pangkal paha.

Gejala-gejala ini didiagnosis sebagai Miliaria Crystallina atau biang keringat. Kadar kalsium

dan fosfor serum menurun seperti halnya alkaline phosphatase, kolesterol, dan HDL serum

yang juga ikut menurun ikut teramati pada defisiensi mangan.

Kelainan lain yang dianggap berhubungan dengan defisiensi mangan telah dilaporkan.

Epilepsi dapat menurunkan kadar mangan di dalam darah. Defisiensi mangan mungkin

berhubungan dengan kelainan metabolisme seperti “maple syrup disease” dan fenilketonuria

(PKU). Penderita sindrom Down yang telah dewasa yang sering memiliki dislokasi tulang

paha sekunder dan epifisitis pada ujung femoral diduga mengalami defisiensi mangan.

Beberapa kondisi yang terkait dengan mangan lainnya adalah kegagalan pembentukan

intrauterin dan osteoporosis.

Straus dan Saltman melaporkan kasus defisiensi mangan yang terjadi pada pemain

basket yang menderita kerusakan tulang dengan masa penyembuhan yang lama dan

ketidakstabilan sendi. Mereka tidak dapat mengukur kadar mangan pada serumnya, yang

berasal dari pola makannya yang sangat terbatas. Suplementasi selama beberapa bulan

akhirnya dapat mempercepat penyembuhan tulangnya serta dapat mengembalikannya ke karir

profesionalnya. Mereka juga mendapatkan penemuan yang sama pada pasien ortopedi dengan

kerusakan pada proses penyembuhan tulangnya.

J. PENCEGAHAN

Gabungan-gabungan mangan tidak mengandung racun sebanyak logam-logam tersebar

lainnya seperti nekel dan tembaga. Tetapi, pendekatan ke debu-debu dan asap mangan

semestinya tidak melebihi nilai langit-langit 5 mg/m3 walaupun untuk waktu-waktu singkat

karena tingkat kandungan racunnya. Mangan memberikan resiko khusus untuk anak-anak

yang disebabkan oleh kecondongan akan terjepit ke penerima-penerima CH-7. Keracunan

mangan pernah di hubungkan ke kerusakan ketrampilan-ketrampilan motor dan penyakit

kognitif.

Racun permanganate menunjukkan tingkat lebih tinggi daripada gabungan-gabungan

mangan. Beberapa bencana keracunan pernah terjadi, walaupun dosis bencana sekitar 10g.

Efek proses pernafasan yang kuat ke arah necrosis di mucous membrane. Contohnya,

kerongkongan terpengaruh jika racun permanganate ditelan. Hanya jumlah kecil diserap oleh

usus besar tetapi kwantitas kecil ini menunjukkan efek parah ke ginjal dan ke hati.

Di tahun 2005, sebuah studi menyarankan adanya hubungan antara penghirupan mangan

dan keracunan sistem saraf pusat pada tikus-tikus. Pernah dihipotesakan bahwa adanya

pembeberan mangan jangka panjang dalam air mandi memberikan resiko kesehatan kepada

jutaan penduduk.

Sejenis penyakit neurodegeneration yang mirip dengan Parkinson's Disease bernama

"Manganism" pernah dihubungkan ke pembeberan mangan terhadap buruh-buruh tambang

dan buruh-buruh pencair mangan sejak awal abad ke 19. Dugaan-dugaan akan "Manganism"

yang disebabkan oleh penghirupan pernah dinyatakan mengenai industri penyambungan

bahan logam tersebut. Pembeberan mangan di negara-negara maju pada umumnya diatur oleh

Administrasi keselamatan pekerjaan dan kesehatan.

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan penjelasan mengenai unsur mangan di atas, maka dapat ditarik beberapa

kesimpulan yaitu :

1. Mangan merupakan salah satu unsur yang paling banyak terdapat di dalam kerak bumi.

2. Untuk memperoleh logam mangam murni, pirolusit diolah menurut proses termit.

Persamaan reaksi utama yang terjadi dalam proses ini yaitu :

2 MnO2 (s) Δ Mn3O4 (s) + O2 (g)

3 Mn3O4 (s) + 8 Al (s) Δ 4 Al2O3 (s) + 9 Mn (l)

Logam Mn dengan kemurnian tinggi (~ 99,9 %)

3. Mangan mampu membentuk senyawa mulai dengan tigkat oksidasi terendah +2 hingga

tertinggi +7

4. Mangan murni yang digunakan untuk produksi campuran yang bukan besi dihasilkan

dengan melumerkan lapisan bijih mangan dengan asam asam-belerang (sulfuric acid)

yang dilanjutkan dengan proses electrowinning

5. Pemanfaatan mangan di dunia sebagian besar digunakan untuk tujuan metalurgi, yaitu

untuk proses produksi besi-baja, sedangkan penggunaan mangan untuk tujuan non-

metalurgi antara lain produksi baterai kering, keramik dan gelas, dan kimia.

B. SARAN

Menurut kami, unsur mangan merupakan unsur yang cukup penting dan bermanfaat bagi

kehidupan sehingga perlu dilakukan eksplorasi lebih jauh agar unsur mangan benar-benar

telah dimanfaatkan dengan baik, namun tetap memperhatikan aspek kelestariannya dan

keselamatan pekerja yang mengolah unsur mangan dan senyawanya.

DAFTAR PUSTAKA

Purnomohadi, Agus. 2008. Makalah : Pengaruh logam Mangan bagi Makhluk Hidup dan

Defisiensinya. Departemen Biokomia Institut Pertanian Bogor. Online :

http://rimayantisihite.blogspot.com/2010/07/kimia-anorganik-ii.html , diakses pada

tanggal 5 Mei 2011.

Redaksi Chem-is-try.org. 2008. Mangan. Online :

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/mangan/, diakses pada tanggal 5 Mei 2011.

Sugiyarto, H. Kristian. 2003. Kimia Anorganik II. Yogyakarta : Universitas Negeri

Yogyakarta.

Tanpa nama. Tanpa Tahun. Mangan. Online : http://id.wikipedia.org/wiki/Mangan, diakses

pada tanggal 5 Mei 2011.

Tanpa nama. Tanpa Tahun. Mangan. Online : http://www.pam-group.com/pamabout.htm,

diakses pada tanggal 5 Mei 2011.

MAKALAH

UNSUR MANGAN

Untuk memenuhi tugas mata kuliah Kimia Anorganik 2

Dosen Pengampu : Dra. Sri Mantini Rahayu S., M.Si

Disusun oleh :

1. Dyah Ayu Wulandari 4301409012

2. Khoeru Annisa 4301409013

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2011