Mangaani on tärkeä metalli, jolla on laaja valikoima sovelluksia. Kaliumpermanganaattia

Mangaani on kemiallinen alkuaine, jota esiintyy jaksollinen järjestelmä Mendelejev atominumerolla 25. Sen naapureita ovat kromi ja rauta, mikä aiheuttaa samankaltaisuuden fysikaalisten ja kemiallisia ominaisuuksia nämä kolme metallia. Sen ydin sisältää 25 protonia ja 30 neutronia. Atomimassa elementti on 54.938.

mangaanin ominaisuudet

Mangaani on d-perheen siirtymämetalli. Sen elektroninen kaava on seuraava: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 . Mangaanin kovuus Mohsin asteikolla on arviolta 4. Metalli on melko kovaa, mutta samalla hauras. Sen lämmönjohtavuus on 0,0782 W / cm * K. Elementille on ominaista hopeanvalkoinen väri.

Niitä on neljä ihmisen tiedossa, metallimuunnoksia. Jokaiselle niistä on ominaista termodynaaminen stabiilisuus tietyissä lämpötilaolosuhteissa. Joten a-mangaanilla on melko monimutkainen rakenne ja se osoittaa stabiiliutta alle 707 0 C lämpötiloissa, mikä määrittää sen haurauden. Tämä metallin modifikaatio sen peruskennossa sisältää 58 atomia.

Mangaanilla voi olla täysin erilaiset hapetustilat - 0 - +7, kun taas +1 ja +5 ovat erittäin harvinaisia. Kun metalli on vuorovaikutuksessa ilman kanssa, se passivoituu. Jauhemangaani palaa hapessa:

Mn+O2=Mn02

Jos metalli altistetaan korotetulle lämpötilalle, esim. kuumennettaessa se hajoaa vedeksi vedyn siirtyessä:

Mn+2H00=Mn(OH)2+H2

On huomattava, että mangaanihydroksidi, jonka kerros muodostuu reaktion seurauksena, hidastaa reaktioprosessia.

Vety imeytyy metalliin. Mitä korkeammalle lämpötila nousee, sitä korkeammaksi tulee sen liukoisuus mangaaniin. Jos lämpötila ylittyy 12000C, mangaani reagoi typen kanssa, minkä seurauksena muodostuu nitriittejä, joilla on erilainen koostumus.

Metalli on myös vuorovaikutuksessa hiilen kanssa. Tämän reaktion seurauksena muodostuu karbidien, samoin kuin silidien, boridien, fosfidien, muodostumista.

Metalli kestää emäksisiä liuoksia.

Se pystyy muodostamaan seuraavia oksideja: MnO, Mn 2 O 3, MnO 2, MnO 3, joista viimeistä ei ole eristetty vapaassa tilassa, sekä mangaanianhydridi Mn 2 O 7. klo normaaleissa olosuhteissa Mangaanianhydridin olemassaolo on tummanvihreä nestemäinen öljymäinen aine, jolla ei ole erityistä stabiilisuutta. Jos lämpötila nostetaan 90 0 C:een, niin anhydridin hajoamiseen liittyy räjähdys. Oksideista, jotka osoittavat suurinta stabiilisuutta, erotetaan Mn 2 O 3 ja MnO 2, samoin kuin yhdistetty oksidi Mn 3 O 4 (2MnO·MnO 2 tai suola Mn 2 MnO 4).

Mangaanioksidit:

Pyrolusiitin ja alkalien fuusiossa hapen kanssa tapahtuu reaktio manganaattien muodostumisen kanssa:

2MnO2 + 2KOH + O 2 \u003d 2K2MnO4 + 2H2O

Manganaattiliuokselle on ominaista tummanvihreä väri. Jos se on hapotettu, reaktio etenee sävyttämällä liuos karmiininpunaiseksi. Tämä johtuu MnO 4 −-anionin muodostumisesta, josta saostuu mangaanioksidihydroksidisakka, joka on väriltään ruskea.

Permangaanihappo on vahvaa, mutta se ei osoita erityistä stabiilisuutta, ja siksi sen suurin sallittu pitoisuus on enintään 20%. Itse happo, kuten sen suolat, toimii voimakkaana hapettavana aineena.

Mangaanisuolat eivät ole stabiileja. Sen hydroksideilla on tyypillinen emäksinen luonne. Mangaanikloridi hajoaa altistuessaan sille korkeita lämpötiloja. Tätä järjestelmää käytetään kloorin saamiseksi.

Mangaanin käyttö

Tämä metalli ei ole niukka - se kuuluu yleisiin alkuaineisiin: sen pitoisuus maankuoressa on 0,03 % kaikki yhteensä atomeja. Hän on joukossa kolmannella sijalla raskasmetallit, joka sisältää kaikki siirtymäsarjan elementit ohittaen raudan ja titaanin. Raskasmetalleja ovat metallit, joiden atomipaino on yli 40.

Joistakin mangaania löytyy pieniä määriä kiviä. Pohjimmiltaan sen happiyhdisteet lokalisoituvat pyrolusiittimineraalin - MnO 2 -muodossa.

Mangaanilla on monia käyttötarkoituksia. Se on välttämätön monien metalliseosten ja metalliseosten valmistukseen kemialliset aineet. Ilman mangaania elävien organismien olemassaolo on mahdotonta, koska se toimii aktiivisena hivenainena, ja sitä on myös lähes kaikissa elävissä ja kasveissa. Mangaanilla on positiivinen vaikutus elävien organismien hematopoieesiprosesseihin. Sitä löytyy myös monista elintarvikkeista.

Metalli on välttämätön elementti metallurgiassa. Mangaania käytetään poistamaan rikkiä ja happea teräksestä sen valmistuksen aikana. Tämä prosessi vaatii suuria määriä metallia. Mutta on syytä sanoa, että sulatteeseen ei lisätä puhdasta mangaania, vaan sen raudan seos, jota kutsutaan ferromangaaniksi. Sitä saadaan pyrolusiitin pelkistysreaktiossa hiilen kanssa. Mangaani toimii myös terästen seosaineena. Mangaanin lisäyksen ansiosta teräksiin niiden kulutuskestävyys paranee merkittävästi ja ne myös muuttuvat vähemmän herkiksi mekaaniselle rasitukselle. Mangaanin läsnäolo ei-rautametallien koostumuksessa lisää merkittävästi niiden lujuutta ja korroosionkestävyyttä.

Metallidioksidi on löytänyt käyttötarkoituksensa ammoniakin hapetuksessa, ja se on myös osallisena orgaanisissa reaktioissa ja epäorgaanisten suolojen hajoamisreaktioissa. Tässä tapauksessa mangaanidioksidi toimii katalyyttinä.

Keramiikkateollisuus ei myöskään tule toimeen ilman mangaanin käyttöä, jossa MnO 2:ta käytetään mustana ja tummanruskeana emalien ja lasitteiden väriaineena. Mangaanioksidi on erittäin dispergoitunutta. Sillä on hyvä adsorptiokyky, jonka ansiosta haitalliset epäpuhtaudet voidaan poistaa ilmasta.

Mangaania lisätään pronssiin ja messingiin. Joitakin metalliyhdisteitä käytetään hienoorgaanisessa synteesissä ja teollisessa orgaanisessa synteesissä. Mangaaniarsenidille on ominaista jättimäinen magneettinen lämpövaikutus, joka voimistuu paljon korkeassa paineessa. Mangaanitelluridi toimii lupaavana lämpösähköisenä materiaalina.

Lääketieteessä on myös tarkoituksenmukaista käyttää mangaania tai pikemminkin sen suoloja. Joten kaliumpermanganaatin vesiliuosta käytetään antiseptisenä aineena, ja ne voivat myös pestä haavoja, kurlata, voidella haavaumia ja palovammoja. Joissakin alkaloideilla ja syanideilla tapahtuvissa myrkytyksissä sen liuos on tarkoitettu jopa suun kautta annettavaksi.

Tärkeä: Huolimatta suuri määrä Mangaanin käytön myönteisiä puolia, joissakin tapauksissa sen yhdisteet voivat vaikuttaa haitallisesti ihmiskehoon ja jopa olla myrkyllisiä. Näin ollen suurin sallittu mangaanipitoisuus ilmassa on 0,3 mg/m 3 . Jos kyseessä on voimakas ainemyrkytys, se vaikuttaa ihmisen hermostoon, jolle on ominaista mangaaniparkinsonismin oireyhtymä.

Mangaanin saaminen

Metallia voidaan saada monella tavalla. Suosituimpia menetelmiä ovat seuraavat:

• aluminoterminen. Mangaania saadaan sen oksidista Mn 2 O 3 pelkistysreaktiolla. Oksidi puolestaan ​​muodostuu pyrolusiittikalsinoinnin aikana:

4MnO 2 \u003d 2Mn 2 O 3 + O 2

Mn 2 O 3 + 2Al \u003d 2Mn + Al 2 O 3

• korjaava. Mangaania saadaan pelkistämällä metalli koksilla mangaanimalmeista, jolloin muodostuu ferromangaania (mangaanin ja raudan seos). Tämä menetelmä on yleisin, koska valtaosa metallin kokonaistuotannosta käytetään erilaisten metalliseosten valmistuksessa, joiden pääkomponentti on rauta, minkä yhteydessä malmeista ei uuteta mangaania. puhdas muoto, ja seoksessa sen kanssa;
• elektrolyysi. Puhdasta metallia saadaan tätä menetelmää sen suoloista.

• Nimitys - Mn (mangaani);
• Jakso - IV;
• ryhmä - 7 (VIIb);
• Atomimassa - 54,938046;
• Atomiluku - 25;
• Atomin säde = 127 pm;
• Kovalenttinen säde = 117 pm;
• Elektronien jakautuminen - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 ;
• t, sulamispiste = 1244 °C;
• kiehumispiste = 1962 °C;
• Elektronegatiivisuus (Paulingin mukaan / Alpredin ja Rochovin mukaan) = 1,55 / 1,60;
• Hapetusaste: +7, +6, +5, +4, +3, +2, +1, 0;
• Tiheys (n.a.) \u003d 7,21 g/cm3;
• Molaarinen tilavuus = 7,35 cm3/mol.

Mangaaniyhdisteet:

Pyrolusiitti (mangaanimineraali) on ollut ihmisten tiedossa muinaisista ajoista lähtien, esi-isämme käyttivät sitä sulattamalla saadun lasin keventämiseen. Vuoteen 1774 asti pyrolusiittia pidettiin eräänlaisena magneettisena rautamalmina. Ja vasta vuonna 1774 ruotsalainen K. Scheele arvasi, että pyrolusiitti sisälsi tieteen tuolloin tuntematonta metallia, minkä jälkeen Yu. Gan sai metallista mangaania kuumentamalla pyrolusiittia hiiliuunissa. Mangaani sai nimensä 1800-luvun alussa (saksan sanasta Manganerz - mangaanimalmi).

Mangaani on kaikkien joukossa sijalla 14 kemiallisia alkuaineita jakautuminen maankuoressa. Suurin osa mangaanista löytyy peruskivistä. Itsenäiset mangaaniesiintymät ovat erittäin harvinaisia; useammin tämä metalli on raudan mukana monissa sen malmeissa. Melko paljon mangaania on valtamerten pohjassa sijaitsevissa rauta-mangaanikyhmyissä.

Mangaania sisältävät mineraalit:

• pyrolusiitti - MnO 2 n H2O
• manganiitti - MnO(OH)
• mangaanispar - MnCO 3
• browniitti - 3Mn2O3MnSiO3

Riisi. Mangaaniatomin rakenne.

Mangaaniatomin elektronikonfiguraatio on 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 (katso Atomien elektroninen rakenne). Kemiallisten sidosten muodostumiseen muiden alkuaineiden kanssa voi osallistua 2 elektronia, jotka sijaitsevat uloimmalla 4s-tasolla + 5 elektronia 3d-alatasosta (yhteensä 7 elektronia), joten mangaani voi ottaa hapetustilat +7:stä +1:een yhdisteissä. yleisimmät ovat +7 , +2). Mangaani on kemiallisesti aktiivista metallia. Samoin kuin alumiini huoneenlämmössä, se reagoi sen sisältämän hapen kanssa ilmakehän ilmaa, jossa muodostuu vahva suojaava oksidikalvo, joka estää metallin hapettumisen.

Mangaanin fysikaaliset ominaisuudet:

• hopea-valkoinen metalli;
• kiinteä;
• hauras n. y.

Mangaanista tunnetaan neljä muunnelmaa: α-muoto; p-muoto; y-muoto; δ-muoto.

710 °C:seen asti a-muoto on stabiili, joka edelleen kuumennettaessa läpäisee peräkkäin kaikki modifikaatiot 8-muotoon (1137 °C).

Mangaanin kemialliset ominaisuudet

• mangaani (jauhe) reagoi helposti hapen kanssa muodostaen oksideja, joiden tyyppi riippuu reaktiolämpötilasta:
  • 450 °C - Mn02;
  • 600 °C - Mn203;
  • 950 °C - Mn304;
  • 1300 °C - MnO.
• hienojakoinen mangaani reagoi kuumennettaessa veden kanssa vapauttaen vetyä:
  Mn + 2H 2O \u003d Mn (OH) 2 + H2;
• mangaani (jauhe) reagoi kuumennettaessa typen, hiilen, rikin, fosforin kanssa:
  Mn + S = MnS;
• reagoi aktiivisesti laimeiden kloorivety- ja rikkihappojen kanssa vapauttaen vetyä:
  Mn + 2HCl \u003d MnCl2 + H2;
• reagoi laimean typpihapon kanssa:
  3Mn + 8HNO3 \u003d 3Mn (NO 3) 2 + 2NO + 4H 2O.

Mangaanin käyttö ja tuotanto

Mangaanin saaminen:

• puhdasta mangaania saadaan MnS04:n vesiliuosten elektrolyysillä lisäämällä (NH4)2S04:ää pH-arvossa 8-8,5: anodi - lyijy; katodi - ruostumaton teräs (mangaanihiutaleet poistetaan katodeista);
• vähemmän puhdasta mangaania saadaan sen oksideista metallotermisillä menetelmillä:
  • alumiinilämpö:
    4AI + 3Mn02 = 3Mn + 2AI203;
  • silikonitermia:
    Si + MnO 2 \u003d Mn + SiO 2.

Mangaanin käyttö:

• metallurgiassa mangaania käytetään rikin ja hapen sitomiseen:
  Mn + S = MnS; 2Mn + O 2 \u003d 2MnO;
• seostavana lisäaineena erilaisten metalliseosten sulatuksessa (mangaani antaa korroosionkestävyyden, sitkeyden, kovuuden):
  • manganiini- mangaanin ja kuparin ja nikkelin seos;
  • ferromangaani- mangaanin ja raudan seos;
  • mangaanipronssi- mangaanin ja kuparin seos.
• Kaliumpermanganaattia on pitkään käytetty antiseptisenä aineena, joka vaikuttaa vain ihon pintaan ja limakalvoihin.

Mangaanin biologinen rooli:

Mangaani on yksi kymmenestä "elämän metallista", joita tarvitaan eläin- ja kasvisolujen normaalille toiminnalle.

Aikuisen kehossa on noin 12 mg mangaania, joka osallistuu proteiinikompleksien muodostumiseen ja on myös osa joitakin nukleiinihapot, aminohapot, entsyymit (arginaasi ja koliiniesteraasi).

Mangaani yhdessä magnesiumin kanssa osallistuu ATP-hydrolyysin aktivointiin, mikä varmistaa elävän solun energian elinvoimaisuuden.

Mangaani-ionit osallistuvat nukleaasin aktivaatioon - tämä entsyymi on välttämätön nukleiinihappojen hajottamiseksi nukleotideiksi.

Mangaania löytyy kaikentyyppisestä teräksestä ja valuraudasta. Mangaanin kykyä tuottaa seoksia useimpien tunnettujen metallien kanssa käytetään paitsi erilaisten mangaaniteräslaatujen, myös suuren määrän ei-rautametalliseoksia (mangaanien) saamiseksi. Näistä erityisen merkittäviä ovat mangaanin ja kuparin seokset (mangaanipronssi). Se, kuten teräs, voidaan karkaista ja samalla magnetoida, vaikka mangaanilla tai kuparilla ei ole havaittavia magneettisia ominaisuuksia.

Ferromangaanin muodossa olevaa mangaania käytetään teräksen "deoksidin poistamiseen" sen sulamisen aikana, eli hapen poistamiseen siitä. Lisäksi se sitoo rikkiä, mikä myös parantaa terästen ominaisuuksia. Jopa 12-13 % Mn:n lisääminen teräkseen (ns. Hadfield Steel), joskus yhdessä muiden seosmetallien kanssa, vahvistaa terästä suuresti, tekee siitä kovan ja kulutusta ja iskuja kestävän (tämä teräs on jyrkästi karkaistu ja vaikeutuu iskussa). Tällaista terästä käytetään kuulamyllyjen, maansiirto- ja kivenmurskauskoneiden, panssarielementtien jne. valmistukseen. "Peilivalurautaan" syötetään jopa 20 % Mn:a.

Seoksella, jossa on 83 % Cu, 13 % Mn ja 4 % Ni (manganiini), on korkea sähkövastus, joka muuttuu vähän lämpötilan mukaan. Siksi sitä käytetään reostaattien valmistukseen jne.

Maassamme hyväksyttyjen standardien mukaan kaikilla terässeoselementeillä on oma kirjain. Joten piitä sisältävä teräslaji sisältää välttämättä kirjaimen C, kromi on merkitty kirjaimella X, nikkeli on merkitty kirjaimella H, vanadiini merkitään kirjaimella F, volframi merkitään kirjaimella B, alumiini merkitään kirjaimella kirjain Y, molybdeeni merkitään kirjaimella M. Mangaani on merkitty kirjaimella G. Vain hiilessä ei ole kirjainta, ja useimpien terästen kohdalla lajin alussa olevat numerot osoittavat sen sisällön prosentin sadasosina ilmaistuna. Jos kirjaimen takana ei ole numeroita, se tarkoittaa, että tällä kirjaimella merkittyä elementtiä on teräksessä noin 1 %. Selvitetään esimerkiksi rakenneteräksen 30KhGS koostumus: indeksit osoittavat, että se sisältää 0,30 % hiiltä, ​​1 % kromia, 1 % mangaania ja 1 % piitä.

Mangaania lisätään yleensä teräkseen yhdessä muiden alkuaineiden - kromin, piin, volframin - kanssa. On kuitenkin terästä, joka raudan, mangaanin ja hiilen lisäksi ei sisällä mitään. Tämä on niin kutsuttu Hadfield-teräs. Se sisältää 1...1,5 % hiiltä ja 11...15 % mangaania. Tämän merkin teräksellä on suuri kulutuskestävyys ja kovuus. Sitä käytetään murskaimien valmistukseen, jotka jauhavat eniten kovia kiviä, kaivinkoneiden ja puskutraktoreiden tiedot. Tämän teräksen kovuus on sellainen, että sitä ei voi työstää, osia siitä voidaan vain valaa.

Mangaanin käyttö metallin puhdistamiseen rikistä.

Rikki on tietysti hyödyllinen elementti. Mutta ei metallurgeille. Valurautaan ja teräkseen joutuessaan siitä tulee melkein haitallisin epäpuhtaus. Rikki reagoi aktiivisesti raudan kanssa, ja FeS-sulfidi alentaa metallin sulamispistettä. Tästä johtuen valssauksen aikana kuumaan metalliin ilmestyy rakoja ja halkeamia.

Metallurgisessa tuotannossa rikinpoisto on uskottu masuunien työntekijöille. "Sitoutuu", muuttuu sulavaksi yhdisteeksi ja rikin poistaminen metallista on helpointa pelkistävässä ilmakehässä. Juuri tämä ilmapiiri syntyy masuunissa. Mutta rikkiä tuodaan metalliin myös masuunisulatuksen aikana yhdessä koksin kanssa, joka sisältää yleensä 0,7 ... 2 % rikkiä. Maassamme tuotetun valuraudan rikkiä ei pitäisi sisältää yli 0,05 %, ja kehittyneissä tehtaissa tämä raja on laskettu 0,035 prosenttiin tai jopa alle.

Mangaania tuodaan räjäytyskaivokselle juuri rikin poistamiseksi harkkoraudasta. Mangaanin affiniteetti rikkiin on suurempi kuin raudan. Alkuaine nro 25 muodostaa sen kanssa vahvan alhaalla sulavan sulfidin MnS:n. Mangaanin sitoma rikki muuttuu kuonaksi. Tämä menetelmä valuraudan puhdistamiseksi rikistä on yksinkertainen ja luotettava.

Mangaanin kykyä sitoa rikkiä, samoin kuin sen analogia - happea, käytetään laajasti terästuotannossa. Vielä viime vuosisadalla metallurgit oppivat sulattamaan "peilivalurautaa" mangaanista rautamalmit. Tällä valuraudalla, joka sisältää 5 ... 20% mangaania ja 3,5 ... 5,5% hiiltä, ​​on merkittävä ominaisuus: jos sitä lisätään nestemäiseen teräkseen, happi ja rikki poistetaan metallista. Ensimmäisen muuntimen keksijä G. Bessemer käytti peilivalurautaa teräksen hapettumisen ja hiilettämiseen.

Vuonna 1863 Fonican tehtaalla Glasgowssa järjestettiin ferromangaanin, mangaanin ja raudan seos, tuotanto. Alkuaineen nro 25 pitoisuus tällaisessa seoksessa on 25 ... 35 %. Ferromangaani osoittautui paremmaksi hapettumisenestoaineeksi kuin peilivalurauta. Teräs, joka on päällystetty ferromangaanilla, muuttuu joustavaksi ja joustavaksi.

Nyt tuotetaan ferromangaania, joka sisältää 75...80 % Mn:a. Tämä seos sulatetaan masuuneissa ja valokaariuuneissa, ja sitä käytetään laajalti mangaaniterästen valmistukseen, joista on vielä keskusteltava.

Mangaania lisätään pronssiin ja messingiin.

Merkittävä määrä mangaanidioksidia kuluu galvaanisten mangaani-sinkkikennojen valmistuksessa, MnO2:ta käytetään sellaisissa kennoissa hapettimena-depolarisaattorina.

Mangaaniyhdisteitä käytetään myös laajasti sekä hienoorgaanisessa synteesissä (hapettimina MnO2 ja KMnO4) että teollisessa orgaanisessa synteesissä (hiilivetyjen hapetuskatalyyttien komponentteja esim. tereftaalihapon valmistuksessa hapettamalla p-ksyleeniä, hapettamalla parafiinit korkeammat rasvahapot).

Mangaaniarsenidilla on jättimäinen magneettinen lämpövaikutus (lisääntyy paineen alaisena). Mangaanitelluridi on lupaava lämpösähköinen materiaali (termo-emf 500 μV/K).

Mielenkiintoisia ominaisuuksia on seos nimeltään normaali manganiini, joka sisältää 11-13 % mangaania, 2,5-3,5 % nikkeliä ja 86 % kuparia. Tämä metalliseos soveltuu erityisen hyvin vastuskäämien valmistukseen, jolle on ominaista korkea sähkövastus ja alhainen lämpösähkömotorinen voima yhdistettynä kupariin. Manganiinin kykyä muuttaa vastusta riippuen paineesta, jossa seos sijaitsee, käytetään sähköisten painemittarien valmistuksessa. Todellakin, kuinka mitata painetta esimerkiksi 15-25-30 tuhannessa ilmakehässä? Mikään tavallinen painemittari ei kestä tällaista painetta. Neste tai kaasu poistuu räjähdyksen voimalla putken seinien läpi, olivatpa ne kuinka vahvoja tahansa. Joskus ei ole edes mahdollista löytää mikroreikiä, joiden läpi manometrisen putken sisältö murtuu. Näissä tapauksissa manganiini on välttämätön. mittaamalla sähkövastus manganiini, joka on määritetyn paineen alaisena, on mahdollista laskea jälkimmäinen millä tahansa tarkkuudella valmiiksi piirretystä kaaviosta vastuksen riippuvuudesta paineesta.

Mangaaniyhdisteistä, jotka ovat löytäneet käyttöä käytännön toimintaa mies, pitäisi viitata mangaanidioksidiin ja kaliumpermanganaattiin (kaliumpermanganaatti), jotka tunnetaan parhaiten erityisesti lääkäreiden keskuudessa nimellä "kaliumpermanganaatti". Mangaanidioksidia käytetään Leclanchet-tyyppisissä galvaanisissa kennoissa, kloorin tuotannossa, katalyyttisten seosten valmistuksessa (hopkaliitti kaasunaamareissa). Kaliumpermanganaattia käytetään laajalti lääketieteessä antiseptisenä aineena haavojen pesuun, palovammojen voiteluun jne., mahan pesuun fosfori-, alkaloide-, syaanihapon suolojen myrkytyksen yhteydessä. Kaliumpermanganaattia käytetään laajalti myös kemiassa analyyttisiin tutkimuksiin, kloorin, hapen jne. saamiseksi.

Mangaani kuitenkin parantaa paitsi raudan ominaisuuksia. Siten mangaani-kupariseoksilla on korkea lujuus ja korroosionkestävyys. Turbiinien lavat valmistetaan näistä seoksista, ja lentokoneiden potkurit ja muut lentokoneen osat on valmistettu mangaanipronssista.

Mangaanidioksidin ja kaliumpermanganaatin käyttö

Mangaanidioksidia käytetään katalyyttinä ammoniakin hapetusprosesseissa, orgaanisissa reaktioissa ja epäorgaanisten suolojen hajoamisreaktioissa. Keramiikkateollisuudessa MnO2:ta käytetään mustien ja tummanruskeiden emalien ja lasitteiden värjäämiseen. Erittäin dispergoituneella MnO2:lla on hyvä adsorbointikyky ja sitä käytetään ilman puhdistamiseen haitallisista epäpuhtauksista.

Kaliumpermanganaattia käytetään pellavan ja villan valkaisuun, valkaisuteknologisiin ratkaisuihin, orgaanisten aineiden hapettimena.

Joitakin mangaanin suoloja käytetään lääketieteessä. Esimerkiksi kaliumpermanganaattia käytetään antiseptisenä aineena muodossa vesiliuos, haavojen pesuun, kurkkuluun, haavaumien ja palovammojen voiteluun. KMnO4-liuosta käytetään myös suun kautta joissakin alkaloidi- ja syanidemyrkytystapauksissa. Mangaani on yksi aktiivisimmista hivenaineista ja sitä löytyy lähes kaikista kasveista ja elävistä organismeista. Se parantaa hematopoieesiprosesseja organismeissa.

Mangaanilannoitteet ovat mangaanikuonaa, jotka sisältävät jopa 15 % mangaania, sekä mangaanisulfaattia. Mutta yleisin on mangaanisuperfosfaatti, joka sisältää noin 2-3 % mangaania.

Mikrolannoitteita käytetään myös lehtisidoksena, ruiskuttamalla kasveja sopivalla liuoksella tai liottamalla siemeniä siihen ennen kylvöä.

Monilla teollisuudenaloilla käytetyillä mangaaniyhdisteillä voi olla myrkyllinen vaikutus kehon päällä. Pääsy kehoon pääasiassa kautta Airways, Mangaani kerääntyy parenkymaalisiin elimiin (maksa, perna), luihin ja lihaksiin ja erittyy hitaasti useiden vuosien aikana. Suurin sallittu mangaaniyhdisteiden pitoisuus ilmassa on 0,3 mg/m3. Vakavan myrkytyksen sattuessa havaitaan vaurioita hermosto Mangaaniparkinsonin tyypillisen oireyhtymän kanssa. Hoito: vitamiinihoito, antikolinergiset lääkkeet ja muut. Ennaltaehkäisy: työterveyssääntöjen noudattaminen.

Metallisen mangaanin hinnat harkoissa, joiden puhtaus oli 95 %, vuonna 2006 olivat keskimäärin 2,5 dollaria kilolta. Vuonna 2010 metallikilo maksoi 4-4,5 dollaria

Mangaanin kulutuksen yleisessä rakenteessa yli 90 % siitä käytetään rautameallurgiassa teräksen valmistukseen erilaisten mangaaniferroseosten muodossa sekä teknisesti puhtaana metallimangaanina (96-99 % Mn). Keskimääräinen mangaanin kulutus rautametallurgiassa on 7-9 kg per tonni terästä. Laaja valikoima teräslajeja ja -seoksia edellyttää laajan valikoiman mangaanin ja mangaaniferroseosten tuotantoa. Metalliselle mangaanille ja mangaanilejeeringeille standardi perustuu hiilipitoisuuteen, kun taas vähähiilisellä metalliseoksilla on myös alhainen fosforipitoisuus. Silikomangaanistandardi perustuu piipitoisuuteen, ja piirikkaammille seoksille on ominaista pienempi hiili- ja fosforipitoisuus. Ferromangaanin fosfori- ja rikkipitoisuus on tiukasti rajoitettu. Yleisimmät mangaanilejeeringit ovat seuraavat:

Ferromangaani:

ferromangaanihiili FMn75 ja FMn78 (merkin numerot osoittavat mangaanin prosenttiosuuden) sisältää > 70 % Mn ja< 7% С;

keskihiilipitoinen ferromangaani FMn1.0, FMn1.5 ja FMn2.0 (luokat osoittavat hiilen prosenttiosuutta) sisältää > 85 % Mn ja vastaavasti< 1,0; 1,5 и 2,0 %С;

vähähiilinen ferromangaani FMn 0,5 (> 85 % Mn,< 0,5 %С).

Silikomangaanilaadut SMn10, SMn14, SMn17, SMn20 ja SMn26 (luvut osoittavat piipitoisuuden prosentteina), mangaanipitoisuus kovalaatuisessa piimangaanissa on > 60 %.

Metallimangaani - sisältää 95,0 - 99,85 % Mn ja 0,04 - 0,20 % C. Fosforipitoisuus< 0,01 % для Мр00 и Мр0 и 0,07 % для остальных марок. Выплавляется следующие марки металлического марганца:

Sähköterminen Mr2, Mr1, Mr1C;

Elektrolyytti Mr0, Mr00.

Nitrattu metallimangaani, joka sisältää 2-6 % typpeä.

Ferromangaania käytetään lähes kaikkien teräslaatujen kiehuvan ja rauhoittavan teräksen hapenpoistoon sekä joidenkin erikoisteräslaatujen seostukseen. Kiehuvan teräksen hapettumisenestoon käytetään hiiliferromangaania, jonka piipitoisuus on normaali tai alennettu, rauhallisen teräksen hapettumisenestoon käytetään ferromangaania tai piimangaania. Erikoisteräs seostetaan hiilen tai vähähiilisen ferromangaanin tai metallisen mangaanin kanssa.

Lääketieteessä joitain mangaanisuoloja (esimerkiksi KMnO4) käytetään desinfiointiaineina.