Марганець - елемент таблиці Менделєєва. Належить VII групі. Розташований в четвертому періоді між хромом і залізом. Має 25-й атомний номер. Формула марганцю [Ar] 3d 5 4s 2.
Був відкритий в 1774 році. Атом марганцю важить 54,938045. Містить ізотоп 55Mn, а природний марганець складається повністю з нього. Ступінь окислення металу коливається від 2 до 7. Електронегативність Mn - 1,55. Перехідний матеріал.
З'єднання марганець 2 утворюють оксид і діоксид. Виявляють основні властивості елемента. Освіти марганець 3 і марганець 4 відрізняються амфотерними властивостями. У комбінаціях металу 6 і 7 лідирують властивості кислоти марганцю. Елемент № 25 утворює численні види солей і різні бінарні сполуки.
Видобуток марганцю ведеться повсюдно як вУкаіни, так і в ближньому зарубіжжі. На Україні існує особливий Марганець - місто. розташований на численних утвореннях марганцевої руди.
Опис і властивості марганцю
Сріблясто-білий колір з легким сірим нальотом виділяє марганець. Склад елемента має домішка вуглецю, яка дає йому сріблясто-білий колір. Він перевершує залізо по твердості і крихкості. У вигляді дрібних абразивів пірофорен.
При взаємодії з повітряним середовищем відбувається окислення марганцю. Покривається оксидною плівкою, що захищає його від подальшої окисної реакції.
Розчиняється в воді, повністю поглинає водень, не вступаючи в реакцію з ним. В процесі нагрівання згорає в кисні. Активно реагує з хлором і сіркою. При взаємодії з кислотними окислювачами утворює солі марганцю.
Щільність - 7200 кг / м3, t плавлення - 1247 ° С, t кипіння - 2150 ° С. Питома теплоємність - 0,478 кДж. Має електричну провідність. Контактуючи з хлором, бромом і йодом утворює дігалогеніди.
При високих температурах вступає у взаємодію з азотом, фосфором, кремнієм і бором. Повільно взаємодіє з холодною водою. В процесі нагрівання реакційна здатність елемента зростає. На виході утворюється Mn (OH) 2 і водень. При з'єднанні марганцю з киснем утворюється оксид марганцю. Виділяють сім його груп:
Оксид марганцю (II). Монооксид. Чи не взаємодіє з водою. Легко окислюється, утворюючи тендітну кірку. При нагріванні з воднем і металами активної групи відновлюється до марганцю. Має зелений і сіро-зелений колір кристалів. Напівпровідник.
Оксид марганцю (II, III). Кристали коричневого - чорного кольору Mn3O4. Парамагнетик. У природному середовищі зустрічається як мінерал гаусманит.
Оксид марганцю (II, IV). З'єднання неорганічного характеру Mn5O8. Може розглядатися як ортоманганіт марганцю. Чи не розчиняється в H2 O.
Оксид марганцю (III) .Крісталли коричневого - чорного кольору Mn2O3. Чи не вступають в реакцію з водою. Зустрічається в природному середовищу в мінералах брауніт, Курнаков і біксбіт.
Оксид марганцю (IV) або діоксид марганцю MnO2. Нерозчинний у воді порошок темно-коричневого відтінку. Сталий освіту марганцю. Міститься в мінералі піролюзит. Поглинає хлор і солі важких металів.
Оксид марганцю (VI). Темно-червоний аморфний елемент. Вступає в реакцію з водою. Повністю розкладається при нагріванні. Лужні реакції утворюють сольові відкладення.
Оксид марганцю (VII). Масляниста зеленувато-бура рідина Mn2O7. Сильний окислювач. При контакті з горючими сумішами, миттєво запалює їх. Може вибухнути від поштовху, різкою і яскравого спалаху світла, взаємодії з органічними компонентами. При взаємодії з Н2 O утворює марганцеву кислоту.
Солі марганцю є каталізаторами окислювальних процесів, що відбуваються за участю кисню. Вони застосовуються в сикативу. Лляна олія з додаванням такого сикативу іменується оліфою.
Mn широко використовують у чорній металургії. Додають сплав залізо марганець (феромарганець). Частка марганцю в ньому дорівнює 70-80%, вуглецю 0,5-7%, решта припадає на залізо і сторонні домішки. Елемент №25 в сталеплавленіі з'єднує кисень і сірку.
Використовуються суміші хром - марганець. вольфрам -марганец, кремній-марганець. У виробництві сталі марганцю альтернативної заміни немає.
Хімічний елемент виконує безліч функцій, в тому числі рафінує і розкислює сталь. Широко використовується технологія цинк марганець. Розчинність Zn в магнії становить 2%, а міцність стали, в цьому випадку, зростає до 40%.
У доменній шахті марганець видаляє сірчаний наліт з чавуну. У техніці застосовуються потрійні сплави Манганін, куди входить марганець мідь і нікель. Матеріал характеризується великим електро-опором на яке впливає не температура, а сила тиску.
Деякі види солей марганцю, такі як KMnO4 знайшли своє застосування в медичній галузі. Перманганат калію відноситься до солей марганцевої кислоти. Має вигляд темно-фіолетових кристалів. Розчиняється у водному середовищі, фарбуючи її в фіолетовий колір.
Є сильним окислювачем. Антисептик, має протимікробні властивості. Марганець у воді легко окислюється, утворюючи погано розчинний оксид марганцю коричневого кольору.
При зіткненні з білком тканини формує з'єднання з вираженими в'яжучими якостями. У високих концентраціях розчин марганцю володіє дратівливою і дією припікання.
Калій марганець використовують для лікування деяких захворювань і для надання першої допомоги, а пляшечку з кристалами марганцівки знаходиться в кожній аптечки.
Бере участь в утворенні жирних кислот. Покращує рефлекторні здатності, пам'ять, прибирає нервову напругу, дратівливість. Абсорбуючи в стінках кишечника марганець, вітаміни В, Е, фосфор, кальцій підсилюють цей процес, впливає на організм і обмінні процеси в цілому.
Мінерали, незамінні для людини, такі як кальцій, магній, марганець. мідь, калій, залізо додають в вітамінно-мінеральні комплекси для усунення вітамінного дефіциту.
Також мікроелементи цинк, марганець і залізо грають величезну роль в житті рослин. Входять до складу фосфорних і мінеральних добрив.
Металевий марганець містить до 95% чистого марганцю. Його застосовують в сталеливарній металургійної промисловості. Видаляє зі сталі непотрібні домішки і наділяє її легирующими якостями.
Феромарганець використовується для розкислення сплаву під час процесу плавлення, шляхом видалення з нього кисню. Пов'язує частки сірки між собою, поліпшуючи якісні характеристики стали. Марганець зміцнює матеріал, робить його більш зносостійким.
Застосовують метал при створенні кульових млинів, землерийних і каменедробильних машин, броньових елементів. З сплаву мангадін виготовляють реостати. Елемент № 25 додають в бронзу і латунь.
Великий відсоток діоксиду марганцю споживається для створення гальванічних елементів. Сплав з додаванням Mn задіюється в тонкому органічному і промисловому синтезі. З'єднання MnO2 і KMnO4 виступають окислювачами.
Марганець - речовина незамінне в чорній металургії. Унікальний за своїми фізичними і хімічними характеристиками. Марганець купити можна в спеціалізованих торгових точках. П'ять кілограм металу коштує близько 150 рублів, а тонна, в залежності виду з'єднання, коштує близько 100-200 тисяч рублів.