ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химическая и химико-аналитическая характеристика марганца и его соединений из "Аналитическая химия марганца" Марганцевые руды известны с древних времен. Открытие марганца как элемента и получение его в элементном виде в 1774 г. связывают с именами К. Шееле и И. Гана. Однако еще в 1770 г. Дж. Кайм опубликовал диссертацию о получении марганца из пиролюзита. [c.7] По среднему содержанию в земной коре, которое оценивается в 10 мкг г, марганец превосходит все тяжелые металлы, уступая только железу [217, 54.3 . В табл. 1 приведены данные о распространенности марганца в различных природных объектах. [c.7] Марганцевые руды, в зависимости от содержания в них марганца и /келеза, подразделяются на три класса марганцевые руды (Mn/Fe 67) железо-марганцевые руды (Mn/Fe яг 1) марганцовистые железные руды (Мп 4—10%). Маргахщевые руды с содержанием марганца не ниже 40% по минералогическому составу подразделяются на окисные, карбонатные, силикатные, карбонатносиликатные и окисленные. Наибольшее промышленное значение имеют окисные и окисленные марганцевые руды [62). [c.7] Марганец весьма интересен в биохимическом отношении. Он обнаружен во всех растениях и животных. По данным [119], содержание марганца в растениях равно 0,001%. Существуют виды растений (ыанганофилы), которые специфически концентрируют марганец [.367]. [c.7] Чистый металлический марганец в технике не применяют из-за большой твердости и хрупкости, одиако соединения марганца давно используют во многих отраслях народного хозяйства. Около 90% всего добываемого марганца идет на изготовление легированных сталей. Прежде всего его используют в металлургии для раскисления железа, стали и бронзы. Металлический марганец, добавленный к расплавленному железу, извлекает из расплава остатки кислорода и уносит его в шлак. Марганец также регулирует содержание серы в стали, и, наконец, при большом содержании его в расплаве он входит в состав стали, придавая ей большую твердость, ковкость, вязкость и повышенное сопротивление к изнашиванию [600, 1036]. [c.8] Марганец в виде сплава манганина, состояш его из 83% меди, 13% марганца и 4% никеля, используют в электротехнике для изготовления сопротивлений. [c.8] Марганец, полученный этим способом, как правило, представляет собой смесь двух модификаций марганца (а и (3). [c.10] Электролитический метод производства марганца позволяет получить весьма чистый металл [7, 234, 617, 657] и состоит из четырех стадий восстановительного обжига руды (переведение всего марганца в МпО), выщелачивания продукта разбавленной Н28 04, содержащей (N [4)2804, очистки полученного раствора (удаление примесей Ре, Аз, Си, 7п, РЬ, N1, Со и других) и электролиза. Соединения марганца, содержащиеся в большинстве руд, нерастворимы в кислотах. Для переведения всех соединений марганца в МпО, растворимую в кислоте, проводят стадию восстановительного обжига руды. Очистка кис.лотного раствора от примесей Ре, Си, N1, Со и других необходима в виду высокого отрицательного значения электродного потенциала марганца, поэтому все перечисленные выше металлы осаждаются при электролизе водного раствора раньше марганца. Количество примесей в растворе, который подвергается электролизу, не должно быть больше 1 мг л. [c.10] Описано еще несколько способов производства металлического марганца. Некоторые из них имеют только исторический интерес — они потеряли свое практическое значение. Однако другие, как например, процесс дистилляции, весьма важны, поскольку позволяют получить металл очень высокой чистоты [551, 567]. Дистилляция марганца в вакууме впервые описана в [1491]. [c.10] МпОз +2С = Мп-Ь 2С0. [c.10] Чистый марганец получают из очень чистой МпОг восстановлением водородом под высоким давлением. Слитки марганца получают зонной плавкой, при этом достигается эффективная очистка от примесей [191]. Относительно чистый марганец может быть получен при электролизе водного раствора соли марганца с использованием ртутного катода [567]. Полученный таким способом марганец представляет собой тонкий порошок, который легко окисляется и часто бывает пирофорным. Для повышения степени очистки и упрощения технологического процесса марганцевые растворы очищают от примесей Ре, Со, N1, Си экстракцией марганцевыми солями жирных кислот фракций С7—С1в [48]. Примеси переходят в органический слой, а очищенный марганцевый раствор подвергают электролизу. Степень чистоты марганцевых растворов составляет 99,99%. [c.10] Марганец — серебристо-белый металл с розовым отливом, твердый, но хрупкий. Марганец полиморфен и имеет четыре модификации а, (3, Т и б (табл. 3). а- и 3-Модификации представляют собой хрупкие, но твердые металлы, способные царапать стекло. [c.11] Т-Марганец, который при обычной температуре переходит в а-модификацию, пластичный и мягкий металл, легко сгибается и режется [1400]. По физическим (см. ниже) [126, 307, 543, 546, 552, 567, 600] и химическим свойствам марганец напоминает железо. [c.11] Главное отличие заключается в том, что металлический марганец тверже и обладает большим блеском, планптся при более низкой температуре, чем железо. [c.12] Марганец имеет один стабильный пзотоп °Мп и И радиоактивных (табл. 4). Наиболее часто используют изотопы Мп и Мп. Получают Мп без носителя в ядериых реакциях при облучении хрома и железа быстрыми частицами [370, 803, 1323]. Изотоп Мп образуется ио реакции Мп(п, 7) Ма в ядерном реакторе. Большое значение при решении ряда космохимических проблем имеет изотоп Мп, который образуется ио реакциям Ге(р, а) Ми Сг(/), n) Mn Ге( , рЗи) Мп Ге(и, ри) Мп. [c.12] Вернуться к основной статье