Mangan - un element al șaptelea grup de tranziție din a patra perioadă de grupe ale sistemului periodic al elementelor chimice Mendeleev având un număr atomic 25. Simbolul Notată Mn (lat Manganum Manganum formule compuse în limba rusă citit ca mangan exemplu, KMnO4 -.... Potasiu Mangan aproximativ patru, dar de multe ori citesc și cum Mangan). mangan substanță simplă (CAS Nr: 7439-96-5) - metal alb-argintiu culoare. Există cinci modificări alotropice mangan - patru și unul cu rețea cristalină cubică și tetragonală.
Unul dintre materialele de bază de mangan - pirolusit - era cunoscut în cele mai vechi timpuri ca oxid de magneziu negru si sticla a fost utilizat în gătit pentru deschiderea culorii acesteia. El a fost privit ca un fel de minereu de fier magnetic, precum și faptul că el nu este atras de un magnet, Pliniy Starshy a explicat un magnezie negru de sex feminin, care magnet „indiferentă“. In 1774, chimistul suedez K. Scheele a arătat că minereul conținea un metal necunoscut. El a trimis mostre de minereu la un prieten chimist Yu Ghana, care, prin încălzire într-un cuptor pirolusit cu cărbune, pentru a produce mangan metalic. La începutul secolului al XIX-lea numele „Manganum“ (- minereu de mangan din Manganerz german) a fost făcută pentru el.
Manganul metalic tare fragil. Cunoscute patru cubi de metal modificare mangan. La temperaturi între temperatura camerei și 710 ° C până stabilă a-Mn, parametrul zăbrele a = 0.89125 nm, densitate 7,44 kg / dm3. În intervalul de temperatură 710-1090 ° C nu b-Mn, parametrul latice a = 0.6300 nm; la temperaturi de 1090-1137 ° C - g-Mn, parametrul latice a = 0.38550 nm. În cele din urmă, la o temperatură cuprinsă între 1137 ° C și până la punctul de topire (1244 ° C), stabil d-Mn cu parametrul zăbrele a = 0.30750 nm. Modificările a, b și d sunt fragile, g-Mn plastic. punct de fierbere mangan de aproximativ 2080 ° C
Manganul este oxidat în aer, cauzând suprafața acoperită de o peliculă de oxid de dens care protejează metalul de oxidare în continuare. Calcinarea în aer peste 800 ° C, acoperit cu oxid de mangan scală constând dintr-un strat exterior și un strat interior compoziție Mn3O4 MnO.
forme de mangan mai mulți oxizi: MnO, Mn3O4, Mn2O3, MnO2 și Mn2O7. Toate acestea, cu excepția Mn2O7, constituind la temperatura camerei lichid uleios verde, cu un punct de topire de 5,9 ° C, solide cristaline.
Monoxid de mangan MnO produs prin descompunerea sărurilor de mangan bivalent (carbonat și altele), la o temperatură de aproximativ 300 ° C într-o atmosferă inertă:
MnCO3 = MnO + CO2
Acest oxid are proprietăți semiconductoare. Când MnOON de expansiune poate obține Mn2O3. Aceiași MnO2 oxid de mangan format prin încălzire în aer la o temperatură de aproximativ 600 ° C:
4MnO2 = 2Mn2O3 + O2
Mn2O3 oxid de hidrogen este redus la MnO și sub acțiunea acidului sulfuric diluat și acid azotic trece în dioxid de mangan MnO2.
Dacă MnO2 calcinat la o temperatură de aproximativ 950 ° C, scindarea observată a oxigenului și formarea compoziției oxid de mangan Mn3O4:
3MnO2 = Mn3O4 + O2
Acest oxid poate fi reprezentat ca MnO · Mn2O3 și proprietăți Mn3O4 corespunde unui amestec al acestor oxizi.
MnO2 dioxid de mangan - cel mai frecvent compus de mangan natural din natură, existente în mai multe forme polimorfe. Așa-numitul b-modificarea MnO2 - este menționat deja pirolusit mineral. Rombic modificare dioxid de mangan, g-MnO2 așa cum se găsește în natură. Acesta este - un ramsdelit mineral (un alt nume - Pollyanna).
dioxid de mangan Nonstoichiometric, în zăbrele sale a fost întotdeauna un deficit de oxigen. În cazul în care oxizii de mangan, care îi corespunde în stări de oxidare mai mică decât 4, - principal, dioxidul de mangan are proprietăți amfoteri. La 170 ° C MnO2 poate recupera hidrogen la MnO.
Dacă KMnO4 permanganat de potasiu pentru a adăuga acid sulfuric concentrat, acidul format oxid Mn2O7 având proprietăți oxidante puternice:
2KMnO4 + 2H3SO4 = 2KHSO4 + Mn2O7 + H3O.
Mn2O7 - oxid de acid, acesta corespunde unei puternice, nu există în stare liberă NMnO4 acidului permanganic.
Când interacțiunea mangan cu halogeni format dihalogenuri MnHal2. În cazul fluorului fluoruri, eventual, de asemenea, formarea compoziției MnF3 și MnF4, iar în cazul clorului - De asemenea, triclorura MnCl3. Manganul reacționează cu sulf pentru a forma MNS compuși de sulfură de plumb (există în trei forme polimorfe) și MnS2. Cunoscut grup întreg de nitruri de mangan: MnN6, Mn5N2, Mn4N, MNN, Mn6N5, Mn3N2.
Cu compuși de fosfor formele de mangan fosfuri MNR, MnP3, Mn2P, Mn3P, Mn3P2 și Mn4P. Mai multe carburi de mangan și siliciuri.
Cu mangan apă rece reacționează foarte lent, dar prin încălzirea semnificativă crește viteza de reacție, format Mn (OH) 2 și hidrogen este eliberat. În combinație cu săruri de mangan sub formă de mangan ale acizilor (II):
Mn + 2HCl = MnCI2 + H3.
Deoarece soluțiile Mn2 + sare poate fi precipitat slab solubil în apă bază de putere medie Mn (OH) 2:
Mn (NO3) 2 + 2NaOH = Mn (OH) 2 + 2NaNO3
Manganul răspunde mai mulți acizi, dintre care cel mai important puternic margantsovataya instabil acidul H3MnO4 și HMnO4 acidului permanganic, sărurile care - respectiv, manganații (de exemplu, manganat de sodiu Na2MnO4) și permanganaților (de exemplu, permanganat de potasiu KMnO4).
Manganații (manganaților numai cunoscute de metal alcalin și bariu) pot prezenta proprietăți ca oxidant (de multe ori)
2 NaI + Na 2 MnO 4 + 2 H 2 O = MnO 2 + I 2 + 4 NaOH.
și reducerea
2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl.
În soluții apoase manganaților compus mangan disproportionata (4) și mangan (7):
3K2MnO4 + 3H2O = 2KMnO4 + MnO2 · H2O + 4KON.
Astfel, soluția de la verde colorat merge la albastru, apoi violet și zmeură. Pentru capacitatea de a schimba culoarea soluțiilor lor K. Scheele numit potasiu cameleonului mineral manganat.
Permanganat - agent tare de oxidare. De exemplu, permanganat de potasiu KMnO4 într-un mediu acid SO2 oxidează dioxid de sulf sulfat:
2KMnO4 + 5SO2 + 2H3O = K2SO4 + 2MnSO4 + 2H3SO4.
La o presiune de aproximativ 10 MPa, în prezența compușilor organometalici MnCl2 anhidru reacționează cu monoxid de carbon (II) CO pentru a forma o grupare carbonil binucleari Mn2 (CO) 10.
mangan pur prin electroliza soluțiilor apoase de MnSO4 sulfat de mangan, care se realizează în prezență de sulfat de amoniu (NH4) 2SO4. mai mult de 90% din mangan produsă este în metalurgia feroasă. Manganul este utilizat ca aditiv în oțel pentru dezoxidare sale, desulfurarea (aceasta elimină impuritățile nedorite din oțel - oxigen, sulf, etc.), precum și pentru alierea oțelurilor, adică îmbunătățirea proprietăților lor mecanice și coroziune ... Manganul este de asemenea folosit în cupru, aluminiu și aliaje de magneziu. Acoperirea de mangan pe suprafețele metalice le oferă protecție la coroziune. mangan utilizat binucleari ușor volatile și instabil termic dekakarbonil Mn2 (CO) 10 pentru aplicarea acoperirilor subțiri.
compus de mangan (carbonat, oxid și altele) este utilizat în producția de materiale de ferită, ele servesc drept catalizatori pentru multe reacții chimice fac parte din micronutrienți. permanganat de potasiu este utilizat pentru lenjerie de albire și lână, albire soluții tehnologice ca oxidant pentru substanțele organice. În medicament folosit unele sare de mangan. De exemplu, permanganat de potasiu este utilizat ca agent antiseptic într-o soluție apoasă, în unele cazuri, soluția folosită pentru intoxicație cu cianură și alcaloizilor.
3. Mangan - element de 14-lea de incidență pe teren, iar după al doilea fier de metale grele conținute în crusta (aproximativ 0,1% în greutate sau de 0,03% din totalul atomilor de crustă). Cantitatea în greutate crește mangan, din acid (600 g / tonă) la speciile principale (2.2 kg / t). Însoțită în multe din minereurile sale de fier, dar există, de asemenea, depozite de mangan independente. Total minerale mangan care apar în natură este mai mare de 150. Cu toate acestea, pe scară largă și care conține cantități crescute de Mn minerale biți.
Cele mai frecvente minerale mangan:
pirolusit MnO2 · x H3O, cel mai frecvent mineral (conținând 63,2% Mn);
Manganita (minereu mangantsevaya brun) MnO (OH) (62,5% Mn);
3Mn2O3 · MNSI mangan O3 (69,5% Mn);
rodocrozit (ciorovăi mangan, zmeură spat) MnCO3 (47,8% Mn);
psilomelanm MnO • MnO2 • n H3O (45-60% Mn);
purpură (MN3 + [PO4]), 36,65% mangan.
4. Resursele de minereu de mangan găsite în 56 de țări din întreaga lume și contul de 21.27 miliarde de grame, inclusiv în Africa. - 14.33 miliarde de tone (67,4% din lume) și Europa. - 3,44 miliarde de tone (16. 2%). Rezervele de minereuri de mangan sunt de asemenea cunoscute în 56 de țări. Confirmat rezerve de minereu de mangan se ridică la 5,4 miliarde de tone până la 90% din rezervele mondiale de mangan dovedite închise în depozite stratiformi circa 8% în dezagregarea miezuri și 2% - .. In depozite de tip hidrotermal. Deținătorii principalelor stocuri de mangan sunt 11 state, care dețin aproximativ 95% din rezervele dovedite ale lumii (5,1 miliarde. M). Este Ucraina, Africa de Sud, Kazahstan, Gabon, Georgia, Australia, Brazilia, China, România, Bulgaria, India. Pentru a aplica un depozit unic, cu rezerve de minereu de mangan mai mult de 1 miliard de tone, la mare - cu rezerve de sute de milioane de tone, și mici - cu rezerve de zeci de milioane de tone.
Depozite industriale de minereuri de mangan în Urali două tipuri genetice: sedimentar si vulcanogen hidrotermal-sedimentare.
depozite de mangan în sedimentele Ordovician găsite în regiunea Ural din nord și Polar Urali. Printre acestea se numără depozit Parnoksky în grupul Republica Komi și Chuvalskaya depozitelor în regiunea Perm.
Parnoksky depozit de fier-mangan descoperit în 1987 Vorkuta expediție geologică. Acesta este situat la 70 km sud-est de orașul Inta, la poalele Urali Polar, în mijlocul ajunge la r.Parnoka-Yu (est r.Lemvy aflux).
Upper Chuvalskie depozit in regiunea Perm studiat numai la nivelele superioare în zona de oxidare unde dezvoltate de minereu de fier-mangan negru si maro. Aceste depozite au fost exploatate mai devreme ca minereu de fier. Se presupune că se află la o adâncime de minereuri de carbonat primare. E.S.Kontar (comunicare personală) sugerează că gruparea Chuvalskih depunerile de mangan pot fi de dimensiuni considerabile.
Mel-mangan depozite paleogene sedimentare sunt situate în regiunea Sverdlovsk, panta Ural Nord-Est, unde se află piscina de Nord Ural minereu de mangan. Se întinde peste 300 km la nord de latitudinea Serov de-a lungul graniței de vest a sedimentelor mezozoice-cenozoic. În prezent, această piscină deține cele mai mari rezerve dovedite de minereu de mangan și numai aici de minereu de mangan producția comercială a hranei pentru animale Ural. Pe zona bazinului Nord minereu de mangan Ural a relevat mai mult de 15 domenii industriale, dintre care 9 au fost studiate în detaliu: Berezovskoe, Novo Berezovskoe, South Berezovskoe, Catherine, Marsyatskoe, Yurkinskoe, Lozvinskoe, Ivdelsky, Tyninskoe; și un câmp -Polunochnoe - a generat deja.
Unul dintre obiectele cele mai studiate din nord-Ural Bazinul este miezul noptii depozit de mangan situat la 23 km la nord de g.Ivdelya. Câmpul a fost descoperit în 1920 și în 1942 a început funcționarea sa, care a durat până în 1965
depozite sedimentare hidrotermal vulcanici minereuri de mangan distribuite în zona Tagilo-Magnitigorsk unde siluriana și perioada Devoniană, adică în urmă cu 354-434 milioane de ani, activitatea vulcanică a avut loc în principal în mediul submarin. Apa caldă eliberat din vulcani și înconjurând conținut fumaroll mangan, siliciu, fier și alte elemente. Aceste elemente sunt sub formă de compuși de carbonat, silicat și oxid depozitate lângă bazine vulcanice la fundul mării, formând scaune depozite siliciu mangan industriale.
Urali Mediu vulcanogen depozite de mangan hidrotermal-sedimentare sunt cunoscute în districtul minier Nizhny Tagil. Au fost studiate Sapalskoe, Lipovskoe, câmp Kazan. Corpul de minereu al acestor depozite apar, de obicei, la granița de calcar și tuf-gresii cu șisturile. Ei au forma de lentile neregulate. Structura geologică a depozitelor implicate roci vulcanice - trachytes și roci intruzive - sienit.
volume mici de producție de minereu de mangan în domeniile bazinului nord-Ural nu asigură necesitățile districtului economic Ural. Noile depozite de minereu sedimentar mangan industriale pot fi găsite în sedimentele Ordovician din versantul vestic al nordic și Polar Urali, în rocile sedimentare timpurie Carbonifer de pantele vestice și estice ale Urali de Sud, în sedimentele paleogene din versantul estic al Urali de Nord. Nevoile Urali din minereuri de mangan, prin dezvoltarea depozitelor Parnoksky în Republica Komi, va fi posibil după calea ferată din zonă.
5.Marganets - și importante. desigur, un element esențial în viața umană. Înlocuiți-l cu nimic. Acum, în România există un deficit de minerit mangan. Așa că astăzi cele mai relevante și dezvoltarea de noi depozite, chiar și sub apă. și studiul aprofundat al proprietăților metalului și a compușilor săi.
1. Marii Enciclopedii Sovietice.
2.Ahmetov NS Chimie generală și anorganică. Școala-M ridicat 1989
3.Sayt pe planeta Pământ.
4. UralGeoServis site-ului.