Violetto di manganese è un composto chimico, un colorante sintetico noto come ammonio manganese difosfato, è classificato chimicamente come un colore inorganico. Questo pigmento è ampiamente utilizzato in varie applicazioni industriali e cosmetiche grazie al suo caratteristico colore viola e alla sua eccellente stabilità.

Nome chimico

• Ammonium manganese(3+) diphosphate

Composizione chimica e struttura

Violetto di manganese è un composto inorganico con la formula chimica (NH₄)MnP₂O₇. È composto da ioni di ammonio (NH4+), manganese (Mn3+) e difosfato (P₂O₇). Questa composizione conferisce al pigmento il suo caratteristico colore viola.

Proprietà fisiche

Questo pigmento si presenta tipicamente come una polvere fine di colore viola. Ha un'alta densità e un eccellente potere coprente. Violetto di manganese è noto per la sua stabilità chimica, resistenza alla luce e al calore, e natura inerte, rendendolo adatto per applicazioni di lunga durata. La sua opacità e la forte capacità tintoria lo rendono un pigmento versatile per vari utilizzi.

Processo industriale di sintesi chimica

• Preparazione dei reagenti. Le principali materie prime includono nitrato di manganese (Mn(NO₃)₂), fosfato di ammonio (NH₄)₂HPO₄ e acqua.
• Preparazione. Il nitrato di manganese viene dissolto in acqua deionizzata per formare una soluzione di nitrato di manganese.
• Aggiunta del fosfato di ammonio. Alla soluzione di nitrato di manganese viene aggiunto lentamente fosfato di ammonio con agitazione costante. Questa reazione forma un precipitato di fosfato di manganese ammonico.
• Formazione del precipitato. La soluzione viene riscaldata a circa 90-100°C per favorire la completa formazione del precipitato.
• Filtrazione. La sospensione risultante viene filtrata per separare il precipitato solido dalla soluzione acquosa.
• Lavaggio. Il precipitato viene lavato con acqua deionizzata per rimuovere eventuali impurità solubili.
• Essiccazione. Il precipitato lavato viene essiccato a temperatura controllata per rimuovere l'umidità residua e ottenere una polvere secca.
• Calcinazione. Il precipitato essiccato viene calcinato a una temperatura di circa 400-600°C per ottenere il fosfato di manganese ammonico nella sua forma stabile.
• Macinazione. Il prodotto calcinato viene macinato per ottenere una polvere di particelle fini e uniformi.
• Classificazione. La polvere calcinata viene classificata per garantire una dimensione delle particelle uniforme. Questo passaggio può includere la setacciatura o l'uso di classificatori d'aria.
• Stabilizzazione. La polvere di Violetto di manganese viene stabilizzata per garantirne la stabilità durante il trasporto e lo stoccaggio, prevenendo l'aggregazione e la degradazione.
• Controllo di qualità. Violetto di manganese viene sottoposto a rigorosi test di qualità per assicurare che soddisfi gli standard di purezza, intensità del colore e sicurezza. Questi test includono l'analisi chimica, la spettroscopia e i test fisici per determinare la dimensione delle particelle e le proprietà reologiche.

A cosa serve e dove si usa

Cosmetica

Ingrediente cosmetico soggetto a restrizioni  IV/140 come Voce pertinente negli allegati del regolamento europeo sui cosmetici n. 1223/2009. Sostanza o ingrediente segnalato: 

• Ammonium manganese(3+) diphosphate

Cosmetica - Funzioni INCI

• Colorante. Questo ingrediente ha la funzione primaria di colorare la soluzione in cui è inserito in modo temporaneo, semi-permanente o permanente, sia da solo che in presenza dei componenti complementari aggiunti per la colorazione.

Violetto di manganese è utilizzato in prodotti cosmetici come ombretti, blush e rossetti grazie al suo intenso colore viola e alla sua alta opacità. 

Applicazioni Industriali

Ceramiche e vetro. Violetto di manganese è utilizzato nella produzione di ceramiche e vetro per ottenere colori viola stabili. È particolarmente apprezzato per la sua resistenza ai processi ad alta temperatura.

Vernici e rivestimenti. Nell'industria delle vernici, il viola di manganese è utilizzato per ottenere tonalità di viola intenso e migliorare la resistenza ai raggi UV. La sua stabilità e le forti proprietà tintorie lo rendono ideale per rivestimenti decorativi e protettivi.

Plastica e polimeri. Questo pigmento è impiegato nella produzione di materie plastiche e polimeri per migliorare l'uniformità del colore e l'opacità (1). È comunemente utilizzato in prodotti come materiali per imballaggi e beni di consumo.

Inchiostri. Il pigmento è anche utilizzato negli inchiostri da stampa per produrre colori viola intensi, garantendo stampe di alta qualità e durature.

Sicurezza

Violetto di manganese è generalmente considerato sicuro per l'uso nei prodotti di consumo quando maneggiato seguendo le corrette procedure di sicurezza. È importante evitare l'inalazione della polvere e minimizzare il contatto diretto con la pelle e gli occhi. 

Molecular Formula    H₄MnNO₇P₂

Molecular Weight  246.92 g/mol

CAS   10101-66-3

EC number    233-257-4

UNII   72M48QQV8Q

DTXSID70889526

Synonyms:

Manganese Violet

Pigment Violet 16

CI 77742

Nuremberg Violet

Bibliografia__________________________________________________________________________

(1) Nguyen, D. K., Bach, Q. V., Lee, J. H., & Kim, I. T. (2018). Synthesis and irreversible thermochromic sensor applications of manganese violet. Materials, 11(9), 1693.

Abstract. An irreversible thermochromic material based on manganese violet (MnNH4P2O7) is synthesized. The crystal phase, chemical composition, and morphology of the synthesized material are analyzed using X-ray diffraction, scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray spectrometry, and Fourier-transform infrared spectroscopy. The absorption spectra of the synthesized material are obtained using a UV-Vis spectrometer, and the thermochromism exhibited by the powdered samples at high temperatures is also investigated. The as-synthesized manganese violet pigment consists of pure α-MnNH4P2O7 phase. In addition, the synthesized pigment largely consists of hexagonal crystals with a diameter of hundreds of nanometers. On heating, the pigment simultaneously loses H2O and NH3 in two successive steps at approximately 330–434.4 °C and 434.4–527 °C, which correspond to the formation of an intermediate phase and of Mn2P4O12, respectively. An overall mass loss of 14.22% is observed, which is consistent with the expected 13.79%. An irreversible color change from violet to white is observed after exposure of the synthesized manganese violet pigment at 400 °C for 30 min. This is attributed to the oxidation of ammonia to hydroxylamine, which then decomposes to nitrogen and water, or alternatively to the direct oxidation of ammonia to nitrogen. Furthermore, we demonstrate the potential application of synthesized manganese violet in the production of irreversible thermochromic paint by mixing with potassium silicate solution as a binder and deionized water as a solvent at a specific ratio. The thermochromic paint is then applied in fabrication of irreversible thermochromic sensors by coating it onto a steel plate surface. Finally, we show that manganese violet-based irreversible thermochromic sensors are able to detect temperatures around 400 °C by changing color from violet to white/milky.