1. Propriedades físicas
Aparência e forma
Folha de metal ou placa de metal branco prateado, a superfície tem um brilho metálico.
Dureza quebradiça e alta (dureza Mohs cerca de 5 ~ 6), baixa ductilidade, fácil de quebrar durante o processamento.
Densidade e ponto de fusão
Densidade:7,2 ~ 7,4 g/cm³(Perto da densidade do ferro, mas mais pesado que o alumínio).
Ponto de fusão:1244 graus, ponto de ebulição em torno de 1962 grau, volátil a alta temperatura.
Condutividade e magnetismo
Boa condutividade elétrica (condutividade sobre7.8×10⁶ S/m), mas menor que o de cobre e alumínio.
Paramagnético, mas as propriedades magnéticas são fracas, não são adequadas para materiais magnéticos fortes.
Estrutura cristalina
A cubic crystal system (α-Mn), a complex cubic structure at room temperature, at high temperature (>727 graus) se transforma em uma estrutura cúbica centrada no corpo (-mn).
2. Propriedades químicas
(1) reação de oxidação
Oxidação à temperatura ambiente:
Um filme de óxido marrom (mnO₂ ou mn₃o₄) se forma na superfície em ar úmido, equação da reação:
2mn +3 o2 → 2mnO2 O filme de óxido é denso e diminui mais a corrosão, mas a exposição prolongada resulta no ritmo da estrutura lamelar.
Oxidação de alta temperatura:
Quando aquecido acima de 500 graus, ocorre rápida oxidação para formar mn₃o₄ ou mnO:
3mn +2 o2Δmn3O4
(2) reações com ácidos
Ácidos diluídos:
Facilmente solúvel em ácidos diluídos sulfúrico e clorídrico, libera hidrogênio e forma uma solução de Mn²⁺:
Mn + H2SO4 → MNSO 4 + H2 ↑ A reação é violenta, a concentração do ácido deve ser controlada (para evitar passivação por ácido concentrado).
Ácido concentrado:
A reação para em ácido sulfúrico concentrado ou ácido nítrico concentrado devido à passivação (a formação de um filme de óxido na superfície).
(3) reação com álcalis
Ele não reage com bases fortes (por exemplo, NaOH) à temperatura ambiente, mas pode reagir lentamente a altas temperaturas para formar manganatos:
2mn +4 Naoh +3 o2Δ2na2mno 4+2 h2o
(4) Outras reações
Reage com halogênios: Quando aquecido,
Ele reage violentamente com cl₂ e br₂ para formar halogenetos de manganês (por exemplo, mncl₂).
Reação com enxofre: A altas temperaturas,
É formado o sulfeto de manganês (MNS), usado para a dessulfurização de ferro e aço:
Mn+sΔmns
Reduzindo propriedades:
Atua como um forte agente redutor, deslocando metais de sais de metais altamente valentes (por exemplo, reduzindo Fe³⁺ para Fe²⁺).
3. Comportamento químico -chave em aplicações
Fundição de aço
Desoxidação: Combina com oxigênio no aço fundido para formar MNO, que flutua na escória para remoção:
Mn+O → MnO
Десульфуризация: соединяется с серой, образуя MnS, снижая содержание серы в стали и повышая ее прочность.
Материалы для аккумуляторов
В литий-ионных батареях стабильность манганата лития (LiMn₂O₄) зависит от антиоксидантной способности марганца и ponto
Устойчивость к коррозии
Легко окисляется сам по себе, но при использовании в качестве легирующей добавки (например, в алюминиевых сплавах) образует защитную оксидную пленку.