Марганец және оның қосылыстары

Марганец минералдары ежелден белгілі. Древнеримский натуралист Плиний ескертеді туралы қара камне, ол қолданды түссіздену сұйық шыны массасын; туралы әңгіме болды минерале пиролюзите MnO2. Грузияда пиролюзит ежелден қызмет еткен присадочным материалмен алған кезде темір. Ұзақ уақыт бойы пиролюзит деп атаған қара магнезией деп санаған бір түрі-магнит железняка. 1774 жылы К. Шелле екенін дәлелдеді бұл қосылыс белгісіз металл, ал басқа швед ғалымы Ю. Маи, қатты нагревая қоспасы пиролюзит көмір, Марганец ластанған көміртегімен. Атауы Марганец дәстүрлі түрде жүреді неміс Marganerz-марганец кені.

2. Тарату марганец табиғатта

Орта Марганец Мазмұны жер қыртысында 0.1% — ға, көптеген орынын 0.06-0.2% салмағы бойынша, ол рассеянном жай-күйі нысанында Mn2+ (аналог Fe2+). Жер бетінде Mn2+ оңай тотығады, мұнда белгілі сондай-ақ, минералдар Mn3+ және Mn4+. Биосферадағы Марганец белсенді мигрирует қалпына келтіру шарттары мен малоподвижен қышқылдандыру шарттары. Ең подвижен Марганец қышқыл суларда тундраның орман мен ландшафттар, онда ол нысан Mn2+. Мазмұны Марганец мұнда жиі повышенно және мәдени өсімдіктер кей жерлерде зардап шегеді артық Марганец; топырақта, көлдерде, батпақтардағы құрылады темір марганцовые бәсекелестік, көл және батпақты кенін. Құрғақ даласында және пустынях жағдайында сілтілік тотықтану ортаның Марганец малоподвижен. Организмдер кедей Марганецпен, мәдени өсімдіктер жиі қажет марганцовых микро тыңайтқыштар. Өзен су кедей Марганецпен (10-6-10-5г/л), бірақ жиынтық шығару осы элементтің аса мол, әрі оның негізгі массасы осаждается жағалау аймағындағы.

3. Физикалық және химиялық қасиеттері, марганец.

Таза марганец алады немесе ерітінді электролизімен марганец сульфаты (II), немесе қалпына келген оксиді кремний электр печках. Қарапайым Марганец білдіреді күмісті-ақ түсті қатты, бірақ нәзік металл. Оның хрупкость түсіндіріледі қалыпты температурада да элементарную ұяшықты Mn кіреді 58 атомдар күрделі өрнектелген құрылымы жатпайтын қатарына плотноупакованных. Тығыздығы Марганец 7.44 г/см3, балқу температурасы 1244оС, қайнау температурасы 2150оС. Реакцияларда танытады валентность 2-ден 7, мейлінше тұрақты тотығу дәрежесі +2,+4,+7.

4. Қосылыстар двухвалентного марганец.

Тұз двухвалентного марганец алуға болады еріту кезінде қазақстанда сұйылтылған қышқылдарда:

Mn+2HCl MnCl2+H2

Еріген кезде суға құрылады гидроксиді Mn(II):

Mn+2HOH Mn(OH)2+H2

Гидроксиді марганец алуға түріндегі ақ түсті тұнба әсері кезінде тұздардың ерітінділері двухвалентного марганец сілтімен:

MnSO4+2NaOH Mn(OH)2 +NaSO4

Қосылыстар Mn(II) ауада тұрақты емес, және Mn(OH)2 ауада тез буреет, превращаясь да оксид-гидроксид четырехвалентного марганец.

2Mn(OH)2+O2 MnO(OH)2

Гидроксиді марганец танытады ғана негізгі қасиеттері және жауап бермейді-бабына, сілтілер, ал өзара іс-қимыл кезінде қышқылдармен береді тиісті тұздары.

Mn(OH)2+2HCl MnCl2+2H2O

Оксиді марганец алынуы мүмкін карбонатының ыдырауы кезінде марганец:

MnCO3 MnO+CO2

Немесе қалпына келтіру кезінде марганец диоксидін сутегімен:

MnO2+H2 MnO+H2O

5. Қосылыстар четырехвалентного марганец.

Бірі қосылыстардың четырехвалентного марганецтің ең танымал марганец диоксиді MnO2 — пиролюзит. Өйткені валентность IV аралық болып табылады, қоспалары Mn (VI) құрылады ретінде тотықтыру кезінде двухвалентного марганец.

Mn(NO3)2 MnO2+2NO2

Сондай-ақ қалпына келтіру кезінде қосылыстар марганец сілтілі ортада:

3K2MnO4+2H2O 2KMnO4+MnO2+4KOH

Соңғы реакция үлгісі болып табылады реакция самоокисления — өзін-өзі жазу үшін тән болса, бұл бөлігі атомдар бір және сол элемент тотығады, жұмсартып, бір мезгілде қалған атомдар сол элементтің:

Mn6++2e=Mn4+ 1

Mn6+-e=Mn7+ 2

Өз кезегінде МпО2 мүмкін окислять галогениды және галоген водороды, мысалы HCl:

MnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O

Диоксиді марганец — қатты ұнтақ тәрізді зат. Ол танытады, негізгі және қышқыл қасиеттері.

6. Қосылыстар алты валентті марганец.

Кезінде балқытумен MnO2-бабына сілтілермен қатысуымен оттегі, ауа немесе тотықтырғыш алады тұздары алты валентті Марганец, деп аталатын манганатами.

MnO2+2KOH+KNO3 K2MnO2+KNO2+H2O

Қосылыстар марганец алты валентті белгілі аз, оның ең үлкен мәні тұз марганец қышқылы — манганаты.

Өзі марганец қышқылы мен оған сәйкес келетін үшоксиді марганец MnO3, бос күйінде жоқ салдарынан тұрақсыздық процестеріне тотығу — қалпына келтіру. Ауыстыру протон қышқылында арналған катион металл әкеледі тұрақтылығын манганатов, бірақ олардың қабілеті процестер тотығу — восствновления сақталады. Ерітінділер манганатов боялған жасыл түс. Олардың подкислении құрылады марганцеватая қышқылы,разлагается дейін қосылыстар марганец четырехвалентного және семивалентного.

«Семивалентном жай-күйі марганец танытады тек тотықтырғыш қасиеттері. Арасында қолданылатын зертханалық тәжірибеде және өнеркәсіп тотықтырғыш кеңінен қолданылады калий перманганаты KMnO2, тұрмыста деп аталатын марганцовка жағудың қажеті жоқ. Калий перманганаты білдіреді кристалдар қара-күлгін түсті. Су ерітінділері боялған күлгін түс тән, ион MnO4-.

Перманганаты болып табылады тұздарымен марганец қышқылы төзімді тек сұйылтылған ерітінділерде (20% дейін). Бұл ерітінділер алынуы мүмкін әрекетпен күшті тотықтырғыш арналған қосылыстар марганец двухвалентного:

2Mn(NO3) 2+PbO2+6HNO3 2HMnO4+5Pb(NO3) 2+ 2H2O

Концентрациясы кезінде HMnO4 жоғары 20% бұлай жіктеу оның теңдеуі бойынша:

4HMnO4 4MnO+3O2 +2H2O

Тиісті марганец қышқылы марганец ангидриді немесе оксиді марганец (VII), Mn2O7 алынуы мүмкін әсер ету арқылы концентрацияланған күкірт қышқылын калий перманганаты. Бұл тотық болып табылады әлдеқайда күшті окислителем қарағанда, HMnO4 және KMnO4. Органикалық қосылыстар жағдайда, Mn2O2 самовоспламеняются. Еріту кезінде Mn2O2 суда құрылады марганец қышқылы. -Тұрақсыздығы және өте жоғары реакциялық қабілеті Mn2O2 қолданбайды, оның орнына пайдаланады қатты перманганаты.

Байланысты қоршаған калий перманганаты қалпына келтіріле алады дейін әр түрлі қосылыстар.

Қыздыру кезінде құрғақ калий перманганаты жоғары температураға дейін 200 ОС ол разлагается.

2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

Осы реакция зертханада кейде пайдаланады алу үшін оттегі.

8. Алу марганец

Ең таза марганец алады өнеркәсіп, тәсілі бойынша кеңес электрохимика Р. И. Агладзе (1939), су ерітінділерінің электролизімен MnSO4 с қоспамен (NH4)2SO4 кезінде pH = 8.0 — 8.5. Процесін жүргізеді бастап анодами қорғасын және катодами бірі-титан қорытпасынан АТ-3 немесе тот баспайтын болаттан жасалған. Қабыршақтары марганец снимают с катодтарды және егер керек переплавляют.

Кем таза марганец алады алюминотермией, сондай-ақ электротермией.

Өндіру марганец кендері КСРО-да.

Бір мың тоғыз жүз он үш
Бір мың тоғыз жүз қырық
Бір мың тоғыз жүз елу
Бір мың тоғыз жүз алпыс
Бір мың тоғыз жүз жетпіс
Бір мың тоғыз жүз жетпіс екі
1245т
2557т
3377т
5872т
6841т
7819т
9. Қолдану марганец және оның қосылыстары

Марганец үлкен саны қолданылады металлургия процесінде болат алу жою үшін, оның ішінде күкірт және оттегі. Алайда, еру қосады емес, марганец, бағдарламалар, жоспар темірді марганецпен — ферромарганец, ол алады қалпына пиролюзит көмірмен. Қоспалар марганец — болатқа арттырады олардың төзімділігі, тозуға және механикалық кернеу. Балқытуға мамандандырылады түсті металл марганец арттырады, олардың беріктігі мен төзімділігі, тоттану.

Диоксиді марганец ретінде пайдаланылады катализатор процестерінде тотығу аммиак, органикалық реакциялар мен реакциялар ыдырау бейорганикалық тұздар. Қр керамикалық өнеркәсібі MnO2 үшін пайдаланады бояу эмаль мен глазурь қара және қара-қоңыр түсі. Высокодисперсный MnO2 жақсы адсорбирующей қабілеті үшін қолданылады ауаны тазартудың зиянды қоспалардан.

Калий перманганаты үшін қолданады ағарту зығыр және жүн, түссіздену технологиялық ерітінділер, тотықтырғыш органикалық заттар.

Медицинада қолданады кейбір марганец тұздары. Мысалы, калий перманганаты ретінде қолданады антисептикалық құрал су ерітіндісі түрінде, шаюға арналған тамақты шаю, майлау ойық жаралар мен күйіктер. KMnO4 ерітіндісі қолданады және ішке кейбір жағдайларда улану алколоидтармен және цианидами. Марганец бірі болып табылады активнейших микроэлементтер кездеседі барлық өсімдік және тірі ағзалар. Ол қан түзу процесін жақсартады да ағзалар.

Бұл қосылыстар марганец көрсетуі мүмкін уытты адам ағзасына әсері. Шекті рұқсат етілген концентрациясы марганец ауада 0.3 мг/м3. Кезде айқын улану байқалады, жүйке жүйесінің зақымдануы, өзіне тән синдромы марганец парксинсонизма.

Добавить комментарий

Your email address will not be published.