Марганец

МарганецМАРГАНЕЦ, Mn, химический элемент VII группы периодической системы, аналог недавно открытых элементов - мазурия и рения; атомный вес 54,93 (установлен пока один изотоп с атомной массой 55); порядковый номер 25. Марганец - металл сероватого цвета с красноватым оттенком, очень хрупкий; твердость непостоянная, по минералогической шкале Моса равняется 6 (цифра ненадежная); удельный вес 7,06; коэффициент линейного расширения (при 0°С) 0,0000159; коэффициент сжимаемости (при 20°С) 0,82·10-6 см2/кг; марганец парамагнитен; удельная магнитная восприимчивость 9,66·10-6; удельная теплоемкость (при 0°С) 0,1072 cal/г; температура плавления - 1210—1250°С (в зависимости от примесей; чаще всего содержится Fe, Al, Si); теплота плавления 36,7 cal/г; температура кипения 1900°С. Как элемент марганец отличается переменной валентностью - от 2 до 7. Металлический марганец на воздухе окисляется с поверхности; из разбавленных кислот он легко вытесняет кислород и образует соли двухвалентного Mn.

Вода на холоде действует на марганец очень медленно, при нагревании - быстрее. Марганец растворяется в разбавленной соляной кислоте, образуя хлористый марганец, MnCl2, и в азотной кислоте, образуя нитрат. Холодная концентрированная H24 на марганец не действует; горячая - растворяет. Марганец соединяется непосредственно с фосфором, хлором, бромом, серой, кремнием и углеродом; в парах SО2 марганец загорается, переходя в сульфат, MnSО4; марганец вытесняет многие металлы (мышьяк, сурьму, висмут, олово, медь, цинк) из растворов их солей; сам же марганец не вытесняется ни одним металлом.

В природе в свободном состоянии марганец не встречается, но входит в состав многих минералов, силикатов, руд, гл. обр. железных; в незначительном количестве марганец находится в почве и естественных водах (в виде бикарбоната); он содержится также в растениях (в семенах и молодых ростках) и в животных организмах (в яичном желтке, волосах, чешуе). Добывают марганец восстановлением его окислов - накаливанием с углем или алюминием. Марганец легко сплавляется с другими металлами; поэтому его применяют для получения сплавов (манганина и др.); прибавление марганца к бронзе (3—6%) придает ей значительную твердость; кроме того марганец применяют для восстановления металлов из их окислов (медь, никель). Продажный марганец содержит около 1% железа, незначительное количество кремния и алюминия. Область технического применения марганца ограничивается его сплавами и металлургией черных и цветных металлов. Чистый марганец, вследствие его высокой стоимости, почти не имеет промышленного значения.

Марганец в металлургии играет важную и многообразную роль: 1) являясь всегда составною частью шихты доменных печей, он переходит частью (на 50—75%) в чугун, частью в шлак, сообщая последнему жидкоплавкость, а первому способность выделять серу как в самой доменной печи, так и в миксере; 2) в процессах передела чугуна М. предохраняет железо от излишнего окисления, способствует переходу серы в шлак и своим присутствием в стали парализует вредное влияние остающейся в ней серы; 3) действует как раскислитель на сталь, окисленную в процессе передела, благодаря низкой концентрации в ней углерода и марганца; 4) входит в значительном количестве (10—15%) в состав специальных сортов стали, сообщая ей специфические свойства. Лишь в обычном литейном чугуне содержание марганца ограничивается низкими пределами (0,5—0,6%); в гематите допускается 1% его (иногда содержание его доходит до 7%). Передельный чугун содержит не менее 1% марганца, часто 1,5%, а иногда 2,5%, немецкий «стальной чугун» - до 5%. В раскислители марганец вводится в количестве 20% (зеркальный чугун) или 80%. Большая часть всего марганца, добываемого в виде руды, идет на производство передельного чугуна и раскислителей, значительно меньшая - на изготовление специальных сталей.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 12 - 1932 г.

Марганец

Марганец