Главная
Двуокись марганца или диоксид марганца представляет собой почти черный темно-бурый не растворяющийся в воде аморфный или кристаллический порошок, являющийся наиболее стойким кислородным соединением этого металла в обычных условиях. В условиях кислой среды MnO2 – мощный окислитель, с возможностью восстановления до солей двухвалентного марганца, при взаимодействии с другими сильными окислителями умеет окисляться до соединений семивалентного и шестивалентного Mn. Производство диоксида марганца осуществляется с помощью технологий реакции пероксида водорода и перманганата калия, электролизом сульфата марганца, или за счет термического разложения KMnO4. Стоит отметить, что диоксид и оксид марганца можно всегда приобрести на выгодных условиях.
Основные сферы применения двуокиси марганца:
• компонент веществ в химической промышленности;
• сиккатив и пигмент для лакокрасочных материалов;
• окислитель для гидрометаллургии меди и цинка;
• добавка для очистки стали от соединений фосфора и серы;
• деполяризатор в электротехнической промышленности;
• компонент для изготовления сухих гальванических элементов;
• нейтрализатор зеленых и бурых оттенков в стекольном деле;
• составляющая сырья для изготовления фарфора;
• кормовая добавка для рационов в животноводстве;
• красящий пигмент для тротуарной плитки и силикатных кирпичей;
• компонент песчано-цементных, керамических смесей;
• добавка для производства искусственного мрамора и гранита.
Диоксид марганца встречается в естественном виде в природе, в качестве непрозрачного минерала черного или серо-стального цвета, известного как пиролюзит, состоящего из мелких игольчатых или столбчатых кристаллов с пьезоэлектрическими и полупроводниковыми свойствами. Промышленная двуокись марганца выпускается в форме мелкокристаллического порошка тонкой дисперсии с черным или темным коричневым цветом, не растворимого в воде, разлагающегося при нагреве в +105 градусов Цельсия. Вещество токсично, при обращении требуется соблюдение мер предосторожности.
Реактив характеризуется химической устойчивостью: это самое стабильное кислородосодержащее марганцевое соединение. В обычных условиях диоксид слабо вступает во взаимодействие с другими веществами. При этом он может проявляться в качестве восстановителя, но обычно выступает в роли мощного окислителя. Двуокись марганца вступает в реакцию с органическими и неорганическими кислотами: соляной, серной, азотной, щавелевой, в результате чего образуются востребованные в промышленности и лабораторной деятельности соли: хлориды, сульфаты, нитраты, оксалаты. Растворение MnO2 в соляной кислоте приводит к выделению хлора, при реакции с серной и азотной кислотой получается кислород. Реакция со щелочами позволяет получать манганиты – соли марганцовистой кислоты.
Интересный факт – человечество хорошо знакомо с диоксидом марганца в виде минерала пиролюзита с древнейших времен. Как утверждают археологи по данным множества находок, для нанесения наскальной живописи, возраст которой составляет 17 000 - 19 000 лет, по информации радиоуглеродного анализа, использовалась природная двуокись марганца. Есть и более древние примеры применения диоксида марганца – в одной из пещер во Франции были найдены черные куски камня пиролюзита, использовавшегося неандертальцами для разжигания огня (вспоминаем про пьезоэлектрические свойства) около 500 000 лет назад.