Целебные свойства марганцовки — полезные советы. Марганец: основные характеристики, производство и применение вещества

Принадлежит VII группе. Расположен в четвертом периоде между хромом и железом. Имеет 25-й атомный номер. Формула марганца 3d 5 4s 2 .

Был открыт в 1774 году. Атом марганца весит 54,938045. Содержит изотоп 55Mn, а природный марганец состоит полностью из него. Степень окисления металла колеблется от 2 до 7. Электроотрицательность Mn — 1,55. Переходный материал.

Соединения марганец 2 образуют оксид и диоксид. Проявляют основные свойства элемента. Образования марганец 3 и марганец 4 отличаются амфотерными свойствами. В комбинациях металла 6 и 7 лидируют свойства кислоты марганца . Элемент № 25 образует многочисленные виды солей и различные бинарные соединения.

Добыча марганца ведется повсеместно как в России, так и в ближнем зарубежье. На Украине существует особый Марганец – город , расположенный на многочисленных образованиях марганцевой руды.

Описание и свойства марганца

Серебристо-белый цвет с легким серым налетом выделяет марганец. Состав элемента имеет примесь углерода, которая дает ему серебристо-белый цвет. Он превосходит железо по твердости и хрупкости. В виде мелких абразивов пирофорен.

При взаимодействии с воздушной средой происходит окисление марганца . Покрывается оксидной пленкой, защищающей его от последующей окислительной реакции.

Растворяется в воде, полностью поглощает водород, не вступая в реакцию с ним. В процессе нагревания сгорает в кислороде. Активно реагирует с хлором и серой. При взаимодействии с кислотными окислителями образует соли марганца .

Плотность — 7200 кг/м3, t плавления — 1247°С, t кипения — 2150 °С. Удельная теплоемкость — 0,478 кДж. Обладает электрической проводимостью. Контактируя с хлором, бромом и йодом образует дигалогениды.

При высоких температурах вступает во взаимодействие с азотом, фосфором, кремнием и бором. Медленно взаимодействует с холодной водой. В процессе нагревания реакционная способность элемента возрастает. На выходе образуется Mn(OH)2 и водород. При соединении марганца с кислородом образуется оксид марганца . Выделяют семь его групп:

Оксид марганца (II). Монооксид. Не взаимодействует с водой. Легко окисляется, образуя хрупкую корку. При нагревании с водородом и металлами активной группы восстанавливается до марганца. Имеет зеленый и серо-зеленый цвет кристаллов. Полупроводник.

Оксид марганца (II,III). Кристаллы коричневого – черного цвета Mn3O4. Парамагнетик. В естественной среде встречается как минерал гаусманит.

Оксид марганца (II,IV). Соединение неорганического характера Mn5O8. Может рассматриваться как ортоманганит марганца . Не растворяется в H 2 O.

Оксид марганца (III).Кристаллы коричневого – черного цвета Mn2O3. Не вступают в реакцию с водой. Встречается в природной среде в минералах браунит, курнакит и биксбиит.

Оксид марганца (IV) или диоксид марганца MnO2. Нерастворимый в воде порошок темно-коричневого оттенка. Устойчивое образование марганца. Содержится в минерале пиролюзит. Поглощает хлор и соли тяжелых металлов.

Оксид марганца (VI) . Темно-красный аморфный элемент. Вступает в реакцию с водой. Полностью разлагается при нагревании. Щелочные реакции образуют солевые отложения.

Оксид марганца (VII). Маслянистая зеленовато-бурая жидкость Mn2O7. Сильный окислитель. При контакте с горючими смесями, мгновенно воспламеняет их. Может взорваться от толчка, резкой и яркой вспышки света, взаимодействия с органическими компонентами. При взаимодействии с Н 2 O образует марганцовую кислоту.

Соли марганца являются катализаторами окислительных процессов, происходящих с участием кислорода. Они применяются в сиккативах. Льняное масло с добавлением такого сиккатива именуется олифой.

Применение марганца

Mn широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.

Используются смеси хром — марганец , -марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец . Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.

В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец . Магний широко используется в самолетостроении.

Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых . Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет.

Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета.

При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием.

Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.

Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани.

Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.

Минералы, незаменимые для человека, такие как кальций, магний, марганец , медь, калий, железо добавляют в витаминно-минеральные комплексы для устранения витаминного дефицита.

Также микроэлементы цинк, марганец и железо играют огромную роль в жизни растений. Входят в состав фосфорных и минеральных удобрений.

Цена марганца

Металлический марганец содержит до 95 % чистого марганца. Его применяют в сталелитейной металлургической промышленности. Удаляет из стали ненужные примеси и наделяет её легирующими качествами.

Ферромарганец используется для раскисления сплава во время процесса плавления, путем удаления из него кислорода. Связывает частицы серы между собой, улучшая качественные характеристики стали. Марганец упрочняет материал, делает его более износостойким.

Применяют металл при создании шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов. Из сплава мангадин изготавливают реостаты. Элемент № 25 добавляют в бронзу и .

Большой процент диоксида марганца потребляется для создания гальванических элементов. с добавлением Mn задействуется в тонком органическом и промышленном синтезе. Соединения MnO2 и KMnO4 выступают окислителями.

Марганец – вещество незаменимое в черной металлургии. Уникален по своим физическим и химическим характеристикам. Марганец купить можно в специализированных торговых точках. Пять килограмм металла стоит порядка 150 рублей, а тонна, в зависимости вида соединения, стоит около 100-200 тысяч рублей.

Раствор марганцовки является крайне эффективным средством для использования в домашних условиях. Ее использование возможно для купания новорожденного, обработки ран и других областях. Давайте разберемся, что собой представляет марганцовка и какое ее применение.

Что такое марганцовка

Марганцовка или как ее называют – перманганат калия либо марганцовокислый калий, это темно-фиолетовый порошок, состоящий из мельчайших кристаллов, которые во время их растворения в воде образуют раствор ярко-красного цвета.

Действие и применение

Применение препарата направлено на антисептическое воздействие. Если правильно сделать слабый раствор, то его можно использовать для обработки ран, при отравлении, для купания новорожденного и во многих остальных целях. Применение раствора обычно используется при отравлении. Лечение заключается на возможности окислять многие неорганические и органические соединения. Другими словами, раствор марганцовки способен:

• переводить многие химические вещества, в неактивную, безопасную форму, к примеру, алкоголь либо его суррогаты;
• оказывать разрушающее воздействие на клеточную систему большинства микробов, способных вызвать отравление пищей.

Противопоказания и показания

На сегодняшний день использование данного препарата популярно не только в медицине. Его польза доказана в самых различных областях, но сегодня мы расскажем именно про лечение, а также о том, как правильно разводить слабый раствор марганцовки в домашних условиях.

Условно лечение осуществляется слабым и крепким раствором марганцовки. Если возможно отравление, то нужно правильно сделать именно слабый раствор, а крепкий используется для обработки ран и профилактики гнойных осложнений в травматологической и хирургической практике (к примеру, проводя лечение ожогов и ран).

Применение раствора может принести вред людям с гиперчувствительностью, высокой вероятностью образования:

• аллергического бронхита;
• аллергического ринита;
• раздражения кожи.

К слову, это является общей рекомендацией, для всех людей, имеющих склонность к развитию аллергических реакций. В целом, раствор марганцовки один из наиболее щадящих антисептиков. Лечение с его помощью не способно принести вред даже грудным детям. Применение такого средства крайне полезно при обработке ран в домашних условиях.

Марганцовка при отравлениях

Польза такого средства доказана при лечении не только разного рода ран, но и в случае отравления. При отравлении рекомендуется развести слабый раствор марганцовки и выпить его вовнутрь. Пергамент калия сможет оказать необходимое воздействие на желудок. Необходимо быть готовым к тому, что после приема раствора у человека возникнет рвота – это нормальное явление, неспособное принести организму вред.

Как приготовить марганцовку при отравлении

Наши родители особенно не задумывались над тем, как развести марганцовку в домашних условиях, однако, чтобы не нанести вред, лучше не использовать метод «на глаз». Они засыпали щедро в банку с кипяченой водой щепотку порошка, после чего готовый раствор разбавлялся до необходимой консистенции (раствора бледно-розового цвета). Во время разведения очень важно, чтобы раствор был процежен через 8 слоев марли, чтобы удалить все кристаллы, которые не смогли раствориться. Если этого не сделать, то промывание желудка принесет вред, так как кристаллы попадают на слизистую желудочно-кишечного тракта и вызывают химический ожог.

С того времени практически ничего не поменялось и методика «3– 4 крупинки на литр воды» – работает, как и раньше. Методическая современная литература нам говорит, что слабый раствор – это приблизительно 0.01-0.1%-й, в то время, как крепкий уже считается -2– 5%-й раствор.

Меры предосторожности

Калий перманганат причисляется к довольно активным, сильнодействующим веществам, поэтому чтобы не причинить организму вред, нужно придерживаться ряда правил.

Во время проявления раствора. Растворять марганцовку нужно в банке или прозрачном стакане. Как уже было сказано выше, обязательно нужно процеживать готовый раствор при условии его принятия вовнутрь. Кроме этого, попадание случайно в организм крепкого раствора марганцовки способно вызвать метгемоглобинемию – состояние, которое чревато тотальной нехваткой кислорода для всех тканей и органов, и в первую очередь нарушение работы почек.

Конечно, для марганцовки имеется и антидот (вещество, имеющее противоположное действие) – метиленовый синий. Однако для лечения отравления марганцовкой необходимо его внутривенное введение в больших количествах, а это можно осуществить даже не во всех больницах.

Во время хранения. Хранить порошок необходимо в закрытой плотно таре, исключающей попадание прямых лучей солнца и влаги. Ни в коем случае не следует трясти емкость, это может привести к самовоспламенению, а в некоторых случаях и взрыву!

Марганцовка для купания новорожденных

Приготовление раствора марганцовки для купания новорожденного включает в себя несколько этапов: сначала необходимо развести марганцовку в стакане воды до яркого малинового цвета, далее рекомендуется процедить раствор через несколько слоев марли. Лишь после проведения подобных процедур часть раствора добавляется в детскую ванночку для купания, при этом цвет воды в которой должен быть бледно-розовым.

Использовать раствор марганцовки для купания можно только свежеприготовленный и процеженный – это условие является обязательным. Купание ребенка советуют проводить перед вечерним кормлением, каждый день в одно и то же время. Перед купанием крохи ванночку необходимо обдать кипятком и вымыть с применением детского мыла. Набрав воду, нужно померить ее температуру – она должна быть +36-37 градусов, после этого добавляем раствор марганцовки. После осуществления всех манипуляций, ребенка следует аккуратно опустить в воду, обернув его предварительно в тонкую пеленку. Кроху следует придерживать за спинку и головку, а второй рукой с использованием губки протереть его кожные покровы.

Первые купания лучше проводить, когда в процессе берут участие оба родителя – один может поддерживать ребенка, а второй обмывать его. Купания с использованием раствора марганцовки рекомендуется осуществлять до того времени, пока не зажила пупочная ранка. Крайне важно занять, что купание с раствором марганцовки можно проводить исключительно в детской ванночке, во взрослой ванне состав способен испортить эмаль. Как только пупочная ранка полностью заживет, малыша можно перемещать в большую ванну для купания не используя при этом более раствор марганцовки.

Раствор марганцовки является универсальным средством, поучившим большое распространение. Он применяется для заживления ран, в том числе ожогов и пупка у новорожденных детей. Также марганцовку используют при отравлении, но в этом случае лучше проконсультироваться с врачом, перед началом лечения.

• Обозначение - Mn (Manganese);
• Период - IV;
• Группа - 7 (VIIb);
• Атомная масса - 54,938046;
• Атомный номер - 25;
• Радиус атома = 127 пм;
• Ковалентный радиус = 117 пм;
• Распределение электронов - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 ;
• t плавления = 1244°C;
• t кипения = 1962°C;
• Электроотрицательность (по Полингу/по Алпреду и Рохову) = 1,55/1,60;
• Степень окисления: +7, +6, +5, +4, +3, +2, +1, 0;
• Плотность (н. у.) = 7,21 г/см 3 ;
• Молярный объем = 7,35 см 3 /моль.

Соединения марганца:

Пиролюзит(минерал марганца) был известен людям еще с древних времен, он использовался нашими предками для осветления стекла, получаемого варкой. До 1774 г. пиролюзит считали разновидностью магнитного железняка. И только в 1774 г. швед К. Шееле догадался, что в пиролюзите присутствует неизвестный тогдашней науке металл, после чего Ю. Ган получил металлический марганец, нагревая пиролюзит в печке с углем. Свое название "марганец" получил в начале 19 века (от немецкого Manganerz - марганцевая руда).

Марганец занимает 14-е место среди всех химических элементов по распространенности в земной коре. Больше всего марганца содержится в основных породах. Самостоятельные месторождения марганца крайне редки, чаще этот металл сопутствует железу во многих его рудах. Достаточно много марганца содержится в железо-марганцевых конкрециях, расположенных в донной части Мирового океана.

Минералы, богатые марганцем:

• пиролюзит - MnO 2 ·n H 2 O
• манганит - MnO(OH)
• марганцевый шпат - MnCO 3
• браунит - 3Mn 2 O 3 ·MnSiO 3

Рис. Строение атома марганца .

Электронная конфигурация атома марганца - 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 (см. Электронная структура атомов). В образовании химических связей с другими элементами могут участвовать 2 электрона, находящихся на внешнем 4s-уровне + 5 электронов 3d-подуровня (всего 7 электронов), поэтому в соединениях марганец может принимать степени окисления от +7 до +1 (наиболее часто встречаются +7, +2). Марганец является химически активным металлом. Аналогично алюминию при комнатной температуре реагирует с кислордом, содержащимся в атмосферном воздухе, с образованием прочной защитной оксидной пленки, которая предотвращает дальнейшее окисление металла.

Физические свойства марганца:

• металл серебристо-белого цвета;
• твердый;
• хрупкий при н. у.

Известны 4 модификации марганца: α-форма; β-форма; γ-форма; δ-форма.

До 710°C устойчивой является α-форма, которая при дальнейшем нагревании последовательно через все модификации переходит к δ-форме (1137°C).

Химические свойства марганца

• марганец (порошок) легко реагирует с кислородом, образуя оксиды, вид которого зависит от температуры реакции:
  • 450°C - MnO 2 ;
  • 600°C - Mn 2 O 3 ;
  • 950°C - Mn 3 O 4 ;
  • 1300°C - MnO.
• мелкораздробленный марганец при нагревании реагирует с водой с выделением водорода:
  Mn + 2H 2 O = Mn(OH) 2 + H 2 ;
• марганец (порошок) при нагревании вступает в реакцию с азотом, углеродом, серой, фосфором:
  Mn + S = MnS;
• активно реагирует с разбавленными соляной и серной кислотами с выделением водорода:
  Mn + 2HCl = MnCl 2 + H 2 ;
• реагирует с разбавленной азотной кислотой:
  3Mn + 8HNO 3 = 3Mn(NO 3) 2 + 2NO + 4H 2 O.

Применение и получение марганца

Получение марганца:

• чистый марганец получают электролизом водных растворов MnSO 4 с добавкой (NH 4) 2 SO 4 при pH=8-8,5: анод - свинец; катод - нержавеющая сталь (чешуйки марганца снимают с катодов);
• менее чистый марганец получают из его оксидов металлотермическими методами:
  • алюмотермия:
    4Al + 3MnO 2 = 3Mn + 2Al 2 O 3 ;
  • кремнийтермия:
    Si + MnO 2 = Mn + SiO 2 .

Применение марганца:

• в металлургии марганец используют для связывания серы и кислорода:
  Mn + S = MnS; 2Mn + O 2 = 2MnO;
• в качестве лигирующей добавки при выплавке различных сплавов (марганец дает коррозоустойчивость, вязкость, твердость):
  • манганин - сплав марганца с медью и никелем;
  • ферромарганец - сплав марганца с железом;
  • марганцевая бронза - сплав марганца с медью.
• Калия перманганат издавная используют в качестве антисепитческого средства, которое действует только на поверхности кожи и слизистых оболочек.

Биологическая роль марганца:

Марганец входит в десятку "металлов жизни", необходимых для нормальной жизнедеятельности животных и растительных клеток.

В теле взрослого человека содержится порядка 12 мг марганца, который участвует в образовании белковых комплексов, а также входит в состав некоторых нуклеиновых кислот, аминокислот, ферментов (аргиназы и холинэстеразы).

Марганец наряду с магнием участвует в активации гидролиза АТФ, обеспечивая тем самым энергетическую жизнедеятельность живой клетки.

Ионы марганца участвуют в активации нуклеазы - данный фермент необходим для разложения нуклеиновых кислот до нуклеотидов.

Минералы марганца, в частности пиролюзит, известны были еще в античные времена. Считали пиролюзит разновидностью магнитного железняка и использовали при варке стекла – для осветления. То, что минерал в отличие от настоящего магнитного железняка магнитом не притягивается, объясняли довольно занятно: полагали, что пиролюзит – минерал женского пола и к магниту равнодушен.

В 18-м веке марганец выделили в чистом виде. И сегодня мы поговрим о нем детально. Так, обсудим, вреден ли чем опасен марганец, где его можно купить, как получить марганец и подчиняется ли он ГОСТу.

Марганец относится к подобной группе 7 группы 4 периода. Элемент является распространенным – занимает 14 место.

Элемент относится к тяжелым металлам – атомная масса более 40. На воздухе пассивируется – покрывается плотной оксидной пленкой, препятствующей дальнейшей реакции с кислородом. Благодаря этой пленке в нормальных условиях малоактивен.

При нагревании марганец вступает в реакцию с множеством простых веществ, кислот и оснований, образуя соединения с самой разной степенью окисления: -1, -6, +2, +3, +4, +7. Металл относится к переходным, поэтому с равной легкостью проявляет и восстановительные, и окислительные свойства. С металлами, например, с , образует твердые растворы, не вступая в реакцию.

Данное видео расскажет о том, что такое марганец:

Особенности и отличия от других материалов

Марганец – серебристо-белый металл, плотный, твердый – , с необыкновенно сложной структурой. Последняя является причиной хрупкости вещества. Известны 4 модификации марганца. Сплавы с металлом позволяют стабилизировать любую из них и получить твердые растворы с очень разными свойствами.

• Марганец относится к числу жизненно важных микроэлементов. Причем в равной степени это относится и к растениям, и к животным. Элемент участвует в фотосинтезе, в процессе дыхания, активирует ряд ферментов, является непременным участником мышечного метаболизма и так далее. Суточная доза марганца для человека составляет 2– 9 мг. Одинаково опасен как недостаток, так и избыток элемента.
• Металл тяжелее и тверже железа, однако практического применения в чистом виде не имеет из-за высокой хрупкости. Но его сплавы и соединения имеют необыкновенно большое значение в народном хозяйстве. Он используется в черной и цветной металлургии, в производстве удобрений, в электротехнике, в тонком органическом синтезе и так далее.
• От металлов своей собственной подгруппы марганец довольно сильно отличается. Технеций – радиоактивный элемент, получен искусственно. Рений относит к рассеянным и редким элементам. Борий также может быть получен только искусственным путем и в природе не встречается. Химическая активность и технеция и рения намного ниже, чем у марганца. Практическое применение, если не считать ядерного синтеза, находит только марганец.

Марганец (фото)

Плюсы и минусы

Физические и химические свойства металла таковы, что на практике дело имеют не с самим марганцем, а с его многочисленными соединениями и сплавами, так что достоинства и недостатки материала стоит рассматривать с этой точки зрения.

• Марганец образует самые разнообразные сплавы практически со всеми металлами, что является несомненным плюсом.
• полностью взаиморастворимы, то есть, образуют твердые растворы с любым соотношением элементом, однородные по свойствам. При этом сплав будет иметь куда более низкую температуру кипения, чем у марганца.
• Наибольшее практическое значение имеют сплавы элемента с углеродом и . Оба сплава имеют огромное значение для сталелитейной промышленности.
• Многочисленные и разнообразные соединения марганца применяют в химической, текстильной, стекольной промышленности, при производстве удобрений и так далее. Основой такого разнообразия служит химическая активность вещества.

Недостатки металла связаны с особенностями его строения, не позволяющими использовать сам металл в качестве конструкционного материала.

• Главный из них – хрупкость при высокой твердости. Mn до +707 С кристаллизируется в структуре, где ячейка включает 58 атомов.
• Довольно высокая температура кипения, работать с металлом со столь высокими показателями тяжело.
• Электропроводность марганца очень низкая, так что применение его в электротехнике тоже ограничено.

Про химические и физические свойства марганца поговорим далее.

Свойства и характеристики

Физические характеристики металла заметно зависят от температуры. Учитывая наличие целых 4 модификаций это неудивительно.

Основные характеристики вещества таковы:

• плотность – при нормальной температуре составляет 7,45 г/куб. см. Именно эта величина слабо зависит от температуры: так, при нагревании до 600 С плотность уменьшается только на 7%;
• температура плавления – 1244 С;
• температура кипения – 2095 С;
• теплопроводность при 25 С составляет 66,57 Вт/(м·К), что для металла является низким показателем;
• удельная теплоемкость – 0,478 кДж/(кг·К);
• коэффициент линейного расширения, измеренный при 20 С, равен 22,3·10 -6 град -1 — ; Теплоемкость и теплопроводность вещества увеличиваются линейно при увеличении температуры;
• удельное электрическое сопротивление – 1,5– 2,6 мком·м, лишь немногим выше, чем у свинца.

Марганец является парамагнетиком, то есть, намагничивается во внешнем магнитном поле и притягивается к магниту. Металл переходит в антиферромагнитное состояние при низких температурах, причем температура перехода для каждой модификации разная.

Структура и состав марганца описаны ниже.

Марганец и его соединения — тема видеоролика ниже:

Структура и состав

Описаны 4 структурные модификации вещества, каждая из которых устойчива в определенном температурном интервале. Сплавление с определенными металлами может стабилизировать любую фазу.

• До 707 С устойчивой является а-модификация. – кубическая объемно-центрированная решетка, в состав элементарной ячейки которой входит 58 атомов. Такая структура очень сложна и обуславливает высокую хрупкость вещества. Его показатели – теплоемкость, теплопроводность, плотность, приводятся как свойства вещества.
• При 700–1079 С устойчивой является b-фаза с таким же типом решетки, но с более простым строением: ячейку составляет 20 атомов. В этой фазе марганец проявляет определенную пластичность. Плотность b-модификации – 7,26 г/куб. см. Фазу легко зафиксировать – закалкой вещества при температуре выше температуры фазового перехода.
• При температурах от 1079 С до 1143 С g-фаза стабильна. Для нее характерна кубическая гранецентрированная решетка с ячейкой из 4 атомов. Модификация отличается пластичностью. Однако зафиксировать фазу полностью при охлаждении не удается. При температуре перехода плотность металла составляет 6,37 г/куб. см, при нормальной – 7, 21 г/куб. см.
• Выше температуры 1143 С и до кипения стабилизируется d-фаза с объемно-центрированной кубической решеткой, ячейка которой включает 2 атома. Плотность модификации составляет 6,28 г/куб. см. Интересно то, что d-Mn может перейти в антиферромагнитное состояние при высокой температуре – 303 С.

Фазовые переходы имеют большое значение при получении разнообразных сплавов, тем более что физические характеристики структурных модификаций отличаются.

Производство марганца описано ниже.

Производство

В основном , но встречаются и самостоятельные месторождения. Так, на территории чиатурского месторождения сконцентрировано до 40% мирового запаса марганцевых руд.

Элемент рассеян едва ли не во всех горных породах, легко вымывается. Содержание его в морской воде невелико, но на дне океанов он формирует вместе с железом конкреции, в которых содержания элемента достигает 45%. Эти залежи считают перспективными для дальнейшего разрабатывания.

На территории России крупных месторождений марганца мало, потому для РФ он является остродефицитным сырьем.

Самые известные минералы: пиролюзит, магнитит, браунит, марганцевый шпат и так далее. Содержание элемента в них варьируется от 62 до 69%. Добываются карьерным или шахтным способом. Как правило, руда предварительно обогащается.

Получение марганца напрямую связано с его применением. Главный его потребитель – сталелитейная промышленность, а для ее нужд требуется не сам металл, а его соединение с железом – ферромарганец. Поэтому говоря о получении марганца, зачастую имеют в виду соединение, необходимое в черной металлургии.

Ранее ферромарганец производился в доменных печах. Но из-за дефицита кокса и необходимости использовать бедные марганцовые руды производители перешли к выплавке в электропечах.

Для плавки используются открытые и закрытые печи, футерованные углем – таким образом получают углеродистый ферромарганец. Плавку производят при напряжении в 110–160 В, двумя методами – флюсовым и бесфлюсовым. Второй метод более экономичен, так как позволяет полнее извлечь элемент, однако при большом содержании кремнезема в руде, возможен только флюсовый способ.

• Бесфлюсовый метод – непрерывный процесс. Шихта из марганцевой руды, кокса и железной стружки загружается по мере переплавления. Важно следить за достаточным количеством восстановителя. Ферромарганец и шлак выпускаются одновременно 5–6 раз за смену.
• Силикомарганец производят сходным методом в электроплавильной печи. Шихта, кроме руды включает марганцевый шлак – без фосфора, кварцит и коксик.
• Металлический марганец получают аналогично выплавке ферромарганца. Сырьем служат отходы от разливки и разделки сплава. После расплавления сплава и шихты добавляют силикомарганец, а за 30 минут до окончания плавки продувают сжатым воздухом.
• Химически чистое вещество получают электролизом .

Применение

90% мировой добычи марганца уходит на нужды сталелитейной промышленности. Причем большинство металлов требуется не для получения собственно марганцевых сплавов, а для и включает 1% элемента. Более того, он может полностью заместить никель, если повысить его содержание до 4–16%. Дело в том, что марганец как и стабилизирует в стали фазу аустенита.

Марганец – металл, который интересен не столько сам по себе, сколько свойствами своих многочисленных соединений. Однако переоценить его значение в качестве легирующего элемента сложно.

Реакция оксида марганца с алюминием продемонстрирована в этом видео:

Марганцовка - это уникальный антисептик, который применяется как наружно, так и вовнутрь.
Она обладает выраженными противомикробными (антисептическими) свойствами, действие которых основано на химических реакциях. В водном растворе, в присутствии легко окисляющихся веществ, от нее активно отсоединяется газообразный кислород, который сам по себе является эффективным антисептиком.
Почему не продают марганцовку? -

Раствор марганцовки - первая помощь при отравлении человека. Пара кристалликов калия перманганата растворяется в стакане кипяченой воды и этот раствор выпивается. Очаг отравления приостановлен. Для промывания желудка необходимо выпить больше жидкости, чтобы эвакуировать его содержимое. Довольно специфичный и неприятный вкус этого раствора способствует самопроизвольному очищению желудка)) Лучше готовить раствор таким образом, чтобы в нем не оказалось нерастворенных кристаллов, которые могут обжечь слизистые, а именно - лучше предварительно приготовить насыщенный раствор марганцовки, а затем добавлять его в воду и делать нужную концентрацию 0,02-0,1% раствор.
При диарее нужно выпивать раствор марганцовки утром и вечером, но обычно бывает достаточно 1-2 раз, чтобы диарея прекратилась.

При открытых ранах, если нет под рукой иных средств (йода, зеленки, хлоргексидина, перекиси водорода) можно промыть их раствором марганцовки.
Для дезинфекции поверхностных ран марганцовку разводят в воде до цвета густого красного вина (получается примерно 0,1-0,5% раствор).

Какие ароматы способны исцелять? -

При небольших ссадинах, царапинах, при укусах насекомых, при воспалении на коже (ветряная оспа, просто прыщи), при первых признаках появления пролежней, кожу протирают ватой/тряпочкой, смоченной бледно-розовым раствором марганцовки, а участки, покрытые сыпью, обрабатывают концентрированным 5% раствором.
При сильных поражениях кожи (при ветряной оспе) для ускорения процесса подсыхания ранок и ликвидации корочек/болячек, можно применять ванны с раствором марганцовки. Но только после прекращения высыпания (везикул). Сначала готовится сильно концентрированный раствор, а затем он постепенно добавляется в наполненную ванну с водой 37 градусов так, чтобы вода стала слабо-розового цвета. А после ванны с марганцовкой, кожу ополаскивают чистой водой.

При стоматите и герпесе можно орошать пораженные места слабым раствором марганцовки (буквально бледно-розовым).

При воспалении горла (при ангине, скарлатине) бледно-розовым раствором перманганата полоскают горло несколько раз в сутки.

При попадании в глаза инородных предметов, при воспалении их (с выделением гноя), можно промывать слабым раствором марганцовки (0,01-0,1%).

При повышенной потливости ног можно ежедневно делать ножные ванны с бледно-розовым раствором марганцовки, а затем использовать специальные кремы, мази или 1% раствор формалина.

Если беспокоят мозоли, то можно подержать ноги в тёплой воде с марганцовкой, а затем в воде с солью. Боль немного утихнет. Если такие ванночки делать регулярно, то мозоли будут беспокоить гораздо реже.

Ещё одно применение марганцовки. Она помогает заживлять раны от ожогов. На обожженный участок кожи наносится крепкий раствор марганцовки (2-5%). Ожог быстрее проходит, но данный способ не подойдет для всех людей, потому что разная кожа по-разному реагирует на концентрированный раствор марганцовки.

Марганцовку применяют и в быту. На даче, например.

Она эффективна в борьбе с вредителями и болезнями садовых и огородных растений.

Обеззараживание семян и земли при помощи марганцовки позволяет бороться с возбудителями болезней, которые могут присутствовать на семенах или внутри них, а также защищает молодые растения от болезнетворных организмов, находящихся в почве. Помимо это, обработка земли стимулирует процессы, протекающие в семенах в период их произрастания.

Обычно обеззараживание семян проводят 0,5% раствором марганцовки (0,5 граммов на полстакана воды). Семена выдерживают в таком растворе недолго, 30 минут, а затем промывают в чистой воде и подсушивают. Такая обработка повышает устойчивость растений к ряду болезней.
Для обеззараживания почвы, перед высадкой рассады, в лунки вливают раствор марганцовки. Раствор довольно слабый (примерно 1,5-2 грамма на 10 литров воды).
Более слабый раствор марганцовки (1,5 г на 10 литров) используют от мучнистой росы клубники и земляники, огурцов, бахчевых.

Марганцовку добавляют в септики. Для обеззараживания и уничтожения бактерий.

Раствором марганцовки удаляют кошачьи метки с мягкой мебели и ковров. Принцип действия марганцовки основан на ее окисляющей способности. Но совсем бледно-розовая марганцовка в плане нейтрализации запаха не эффективна, как например более концентрированный раствор. Есть и минус - нейтрализуя запах, он в ходе реакции окисления дает нерастворимое вещество коричневого цвета.

Раствором марганцовки с уксусом выводят чернила от шариковой ручки -

Несмотря на то, что для применения раствора марганцовки не установлено противопоказаний, нужно помнить, что порошок/кристаллики калия перманганата (при попадании на кожу, и особенно на слизистые оболочки), могут вызывать серьезные ожоги. Поэтому, при приготовлении растворов нужно быть крайне внимательными и следить за тем, чтобы кристаллики полностью растворялись.

Как расширить и укрепить сосуды головы? -