マンガン（Mn）：鉄鋼の品質と乾電池を支える

マンガンは、鋼をつくる大量の工程にも、手のひらに収まる乾電池にも使われます。製鉄の品質管理と電気化学をつなぐ元素です。

Mn｜原子番号25｜マンガン
第4周期の遷移金属。酸化物や合金として広く利用され、複数の酸化状態を取ります。

見てみよう：姿・色・三態の変化

銀白色の硬くてもろい金属です。過マンガン酸カリウムの紫色や二酸化マンガンの黒色は、別の化合物の色です。鋼に含めると不純物の影響を抑えたり、組織を調整したりします。単体のもろさだけから合金中の役割は判断できません。

項目	状態・温度
20℃・約1気圧	固体
融点の目安	約1246℃
沸点の目安	約2061℃
三態の見取り図	融点より低温で固体、融点と沸点の間で液体、沸点より高温で気体（約1気圧・平衡状態の目安）

温度は純物質の代表値を読みやすく丸めています。約1気圧を基本とし、同素体・純度・圧力で値は変わります。融解や沸騰の境界では二つの相が共存します。

α・β・γ・δなど、温度によって複数の結晶構造を取ります。室温のαマンガンは複雑な原子配置をもつ結晶です。固体は一つの動かない姿というイメージを崩してくれる元素です。

天然の安定同位体は⁵⁵Mnです。同じ元素でも酸化数を変えると色や反応性が変わりますが、その変化で質量数55が別の同位体になるわけではありません。

同位体は、陽子の数が同じで、中性子の数が異なる原子です。次はCIAAWの2024年版にある代表組成、または試料間で認められる範囲です。割合は質量ではなく原子の個数で表します。

同位体	代表的な割合・範囲（原子数％）
⁵⁵Mn	100％

割合は近似値です。測定の不確かさは表では省略し、原資料に示されています。範囲の上下端は異なる試料の値で、上下端どうしを足して100％にするものではありません。100％の表記でも、特殊な環境や人工試料まで他核種が存在しないという意味ではありません。

マンガンを含む鉱物は、古くからガラスの色を調整するために使われました。18世紀に分析が進み、1774年にはヨハン・ゴットリーブ・ガーンが金属を得たことを報告しました。工芸で知られた働きの背後にある元素を、化学が明らかにした例です。

鉄鋼製造では、マンガンが酸素や硫黄と結び付き、鋼の品質を整える役割を担います。合金成分として強さや耐摩耗性を調整する働きもあります。鉄に少量加える場合と高マンガン鋼をつくる場合では、目指す組織と性能が異なります。

マンガン乾電池やアルカリ乾電池では、二酸化マンガンを正極の材料に使います。放電に伴う反応で電気エネルギーを取り出します。マンガンを含む酸化物は一部のリチウムイオン電池の正極にも使われ、組成によって電圧、容量、安定性を設計します。

南アフリカは大きなマンガン鉱石供給国で、オーストラリアにも主要鉱山があります。鉱石から製鋼用の合金鉄をつくる経路と、精製して電池材料をつくる経路が分かれます。電池向けには不純物の管理が厳しく、鉱石が存在するだけで必要な製品を供給できるわけではありません。

鉱山から港までの鉄道や道路が大量輸送を支え、合金鉄の製造には電力が必要です。電池産業が成長すると、採掘能力とともに高純度化の設備が重要になります。鉄鋼向けの大きな市場と電池向けの品質要求を分けて見ると、供給網への投資が必要な場所を理解できます。

二酸化マンガン、過マンガン酸塩、金属マンガンは異なる物質です。取り扱いと用途を混同しないでください。

資料確認：2026年10月。資源統計の対象年は各出典に記載しています。