基本内容
元素名稱:
錳
元素在宇宙中的含量:
8(ppm)
導熱系數:
7.81W/(m·K)
元素原子量:
54.94
Mn的式量:
55
元素類型:
金屬
熔化熱:
12.050(千焦/摩爾)
汽化熱:
226.0(千焦/摩爾)
發現過程
1774年,瑞典的甘恩,用軟錳礦和木炭在坩埚中共熱,發現一紐扣大的錳粒。
元素描述
單質Mn為黑色而Mn離子為肉色,質堅而脆。密度7.20克/立方厘米。熔點1244℃,沸點1962℃。化合價+2、+3、+4、+6和+7。其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化錳,為天然礦物)和+7(高錳酸鉀,如KMnO4)為穩定的氧化态。在固态狀态時它以四種同素異形體存在。電離能為7.435電子伏特。
在空氣中易氧化,生成褐色的氧化物複蓋層。它也易在升溫時氧化。氧化時形成層狀氧化鏽皮,最靠近金屬的氧化層是MnO,而外層是Mn3O4。在高于800℃的溫度下氧化時,MnO的厚度逐漸增加,而Mn3O4層的厚度減少。在800度以下出現第三種氧化層Mn2O2。在約450℃以下最外面的第四層氧化物MnO2是穩定的。能分解水,易溶于稀酸,并有氫氣放出,生成二價錳離子。
元素來源
重要的礦物是軟錳礦、輝錳礦和褐錳礦等。可用鋁熱法還原軟錳礦制得。
元素用途
冶金工業中用來制造特種鋼;鋼鐵生産上用錳鐵合金作為去硫劑和去氧劑。錳的氧化物(MnO2)可做催化劑。
在煉鋼過程中,錳是良好的脫氧劑和脫硫劑,一般鋼中含錳0.30-0.50%,在碳素鋼中加入0.70%以上時就算“錳鋼”。叫一般錳量的鋼不但具有足夠的韌性,且具有較高的強度和硬度,提高鋼的淬性,改善鋼的熱加工性,如16Mn鋼比A3(Q235)屈服點高40%,含錳11-14%的鋼有極高的耐磨性,用于挖土機鏟鬥,耐磨機襯闆等。但錳量增高,會減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。
其他信息
名稱由來
拉丁文:magnes(磁石);
意大利語:manganese(錳)。
Mn的快速分析方法
方法一:
一:試劑
1:硝磷混酸——稱取2g硝酸銀,加600ml水,250ml硝酸,50ml磷酸。
2:過硫酸铵——稱取5g過硫酸铵溶于100ml水中。
3:氯化鈉硫酸溶液——稱取1.5g氯化鈉,加900ml水,100ml硫酸。
4:亞砷酸鈉亞硝酸鈉溶液——稱取1.3g三氧化二砷,加2g氫氧化鉀,加20ml水,溫熱溶解,用1:4的硫酸調至酸性最高,加1—2ml,在用10%的碳酸鈉溶液調至PH=8,加亞硝酸鈉0.85g,用水稀至1000ml。
5:碳酸鈉溶液——稱取10g無水碳酸鈉加水100ml。
二:操作過程
稱取試樣500mg(100mg)加硝磷混酸20ml,加熱溶解,溶完後加50ml過硫酸铵,繼續加熱至冒大氣泡,取下冷卻,加氯化鈉硫酸溶液20ml,立即用亞砷酸鈉亞硝酸鈉滴定至乳白色,計下所消耗的ml數。Mn%=标樣mn%÷标樣ml×試樣ml
方法二:(範圍50%)—80%)
一:試劑
1:磷酸
2:硝酸铵
3:二苯胺黃酸鈉0.5%
稱取0.5g溶于100ml水中。
4:硫酸亞鐵铵标準溶液0.1N(必要時過濾)
二:操作過程
稱取0.1g—0.2g試樣,加15—20ml濃磷酸,加熱溶解(溫度不能過高,否則生成焦磷酸鹽後不能溶解,使結果偏低,也不能過低,否則加入硝酸铵時,錳的氧化不完全,也使結果偏低),溶完後,加硝酸3—4ml,繼續加熱至冒磷酸白煙時取下,加硝酸铵3--4g,(要迅速),充分搖勻待黃煙逸出後,放置片刻,加水80ml,用硫酸亞鐵铵标準溶液滴定至維紅色,加指示劑2—3滴,繼續滴定至亮綠色為終點。
三:注意事項
1:溶解試樣的溫度是本方法的關鍵。
2:三價錳的絡合物,當用水稀釋時,會逐漸發生分解,應在冷卻後滴定。
3:加水時,瓶内的溫度不宜過低,以免溶液形成膠稠狀,難以溶解,若加熱溶解,則結果偏低。
四:方法要點
試樣因濃磷酸溶解,加固體硝酸铵将錳氧化為三階,以二苯胺黃酸鈉為指示劑,用硫酸亞鐵铵滴定,(主要反應)3Mn+2H3PO4=Mn(PO4)+3H2↑
Mn(PO4)+NH4NO3+H3PO4=3MnPO4+NO↑+NH3↑+2H2O
MnPO4+(NH4)2Fe(SO4)2=MnSO4+(NH4)2SO4+FePO4
MN:力學單位。1MN=1000KN