Название

Марганец окись (IV)

Корректное химическое наименование: оксид марганца(IV), или диоксид марганца.

Описание

Оксид марганца(IV) — неорганическое соединение марганца и кислорода, в котором металл имеет степень окисления +4. В природе вещество встречается главным образом в виде минерала пиролюзита. Технический продукт получают из природного сырья, химическим осаждением или электрохимическим способом.

Диоксид марганца обладает окислительными свойствами. Его активность зависит от кристаллической модификации, удельной поверхности, размера частиц и примесей.

Различают природный, химический и электролитический продукт. Для источников тока применяют марки с нормируемой электрохимической активностью. В лабораториях вещество используют как окислитель и катализатор.

Внешний вид

При температуре 20 °C оксид марганца(IV) представляет собой твердое вещество. Природный пиролюзит может иметь темно-серую или стально-серую окраску, а измельченный и синтетический продукт обычно выглядит как темно-коричневый или черный порошок.

Основные внешние признаки:

• агрегатное состояние — твердое;

• форма — порошок, гранулы или куски минерального сырья;

• цвет — темно-серый, коричнево-черный или черный;

• запах — отсутствует.

Качество продукта оценивают по содержанию MnO2, влаги и примесей, а также по дисперсности, насыпной плотности и электрохимической активности.

Токсичность

Диоксид марганца вреден при проглатывании и вдыхании. Главная производственная опасность связана с пылью. Продолжительное или повторное вдыхание соединений марганца может неблагоприятно воздействовать на нервную систему и приводить к хроническому отравлению.

При работе используют:

• защитные очки;

• химически стойкие перчатки;

• закрытую рабочую одежду;

• местную вытяжную вентиляцию;

• противопылевой респиратор при образовании аэрозоля.

Пыль может раздражать дыхательные пути и глаза. Глаза промывают водой, кожу очищают водой. После вдыхания пострадавшего выводят на свежий воздух. При проглатывании обращаются за медицинской помощью.

Вещество не является горючим, но обладает окислительными свойствами. Его хранят отдельно от восстановителей, горючих материалов и мелкодисперсных металлов.

Синонимы

Синонимы на русском языке:

• оксид марганца(IV);

• диоксид марганца;

• двуокись марганца;

• марганец(IV) оксид;

• пиролюзит — природная минеральная форма.

Синонимы на английском языке:

• Manganese dioxide;

• Manganese(IV) oxide;

• Manganese oxide (MnO2);

• Pyrolusite — natural mineral form.

Номер CAS: 1313-13-9. Номер EC: 215-202-6. Диоксид марганца MnO2 следует отличать от оксида марганца(II) MnO и других оксидов марганца.

Физические данные

Оксид марганца(IV) практически не растворяется в воде. Он является нелетучим твердым веществом и устойчив при обычных условиях хранения. При сильном нагревании теряет кислород с образованием оксида марганца более низкой степени окисления.

Основные характеристики:

• состояние при 20 °C — твердое;

• растворимость в воде — практически отсутствует;

• цвет — темно-серый, коричневый или черный;

• плотность кристаллического пиролюзита — около 5,0 г/см³;

• температура разложения — около 535 °C;

• горючесть — не горит;

• давление пара — пренебрежимо малое.

Насыпные характеристики порошка зависят от пористости, дисперсности и способа получения.

Химическая формула

Химическая формула оксида марганца(IV):

MnO2

Соединение содержит один атом марганца и два атома кислорода. Степень окисления марганца равна +4.

Молекулярный вес

Молярная масса диоксида марганца составляет:

86,94 г/моль

Более точное справочное значение — 86,9368 г/моль. Показатель используют при расчетах навесок и материальных балансов.

Температура плавления

Обычная температура плавления для оксида марганца(IV) не устанавливается. При нагревании примерно до 535 °C соединение разлагается с выделением кислорода и образованием оксида марганца(III).

Поэтому указанное значение является температурой разложения, а не устойчивого плавления без изменения состава.

Температура кипения

Температура кипения для диоксида марганца не нормируется. Вещество является нелетучим твердым соединением и разлагается до достижения устойчивого кипения.

Плотность при 20°

Плотность кристаллического диоксида марганца при 20 °C составляет приблизительно:

5,0–5,1 г/см³

Насыпная плотность порошка значительно ниже и зависит от размера частиц, пористости и степени уплотнения. Для технологических расчетов используют показатель из паспорта партии.

Сферы применения

Основная область применения диоксида марганца — производство химических источников тока. Он служит активным материалом положительного электрода в цинк-угольных и щелочных элементах. Для этого используют природный обогащенный, химический или электролитический продукт соответствующего качества.

Другие направления применения:

• производство первичных батарей и отдельных аккумуляторных систем;

• использование как окислителя в органическом и неорганическом синтезе;

• катализ разложения пероксида водорода и других реакций;

• изготовление стекла и керамических материалов;

• получение пигментов и специальных покрытий;

• производство перманганатов и других соединений марганца;

• применение в фильтрующих материалах для водоподготовки;

• исследование электродных и каталитических материалов.

В стекольном производстве диоксид марганца используют для корректировки окраски стекломассы. В водоподготовке материалы на его основе применяют для окисления и удаления растворенных соединений железа и марганца.

При заказе учитывают происхождение продукта, содержание MnO2, гранулометрический состав, влажность, насыпную плотность и электрохимическую активность. Хранят вещество в сухом месте, в герметичной таре, отдельно от восстановителей и горючих материалов.