Mangan – Wikipedia tiếng Việt

Mangan – Wikipedia tiếng Việt

Mangan, là nguyên tố hóa học trong bảng tuần hoàn có ký hiệu Mn và số nguyên tử 25. Nó được tìm thấy ở dạng tự do trong tự nhiên (đôi khi kết hợp với sắt), và trong một số loại khoáng vật. Ở dạng nguyên tố tự do, mangan là kim loại quan trọng trong các hợp kim công nghiệp, đặc biệt là thép không rỉ.

Mangan phosphat được dùng để giải quyết và xử lý gỉ và chống ăn mòn trên thép. Tùy theo trạng thái oxy hóa của nó, những ion mangan có nhiều màu khác nhau và được dùng làm thuốc nhuộm trong công nghiệp. Các permanganat với những sắt kẽm kim loại kiềm và kiềm thổ là những chất oxy hóa mạnh. Mangan dioxide được dùng làm vật tư catốt trong những pin và pin khô kiềm và tiêu chuẩn .

Các ion mangan(II) có chức năng làm cofactor trong một số enzyme ở sinh vật bậc cao, có vai trò quan trọng trong sự giải độc của các gốc peroxide tự do. Nguyên tố này cần thiết ở dạng vết trong các sinh vật sống. Khi hít phải Với lượng lớn hơn, mangan có thể gây hội chứng nhiễm độc ở động vật, gây tổn thương thần kinh mà đôi khi không thể phục hồi được.

Tính chất vật lý[sửa|sửa mã nguồn]

Mangan là kim loại màu trắng xám, giống sắt. Nó là kim loại cứng và rất giòn, khó nóng chảy, nhưng lại bị oxy hóa dễ dàng. Mangan kim loại chỉ có từ tính sau khi đã qua xử lý đặc biệt.[1] Kim loại mangan và các ion phổ biến của nó có tính chất thuận từ.[2]

Mangan tự nhiên là gồm có 1 đồng vị bền 55M n. 18 đồng vị phóng xạ đã được miêu tả đặc thù trong đó đồng vị phóng xạ không thay đổi nhất là 53M n có chu kì bán rã 3,7 triệu năm, 54M n có chu kì bán rã 312,3 ngày, và 52M n là 5,591 ngày. Tất cả những đồng vị phóng xạ còn lại có chu kì bán rã nhỏ hơn 3 giờ và hầu hết trong số này có chu kì bán rã nhỏ hơn 1 phút. Nguyên tố này cũng có 3 trạng thái meta state. [ 3 ]

Mangan là một phần trong nhóm các nguyên tố sắt, chúng được cho là đã được tổng hợp trong các sao lớn trong thời gian ngắn trước khi xảy ra vụ nổ siêu tân tinh.53Mn phân rã thành 53Cr với chu kì bán rã 3,7 triệu năm. Do nó có chu kì bán rã tương đối ngắn, 53Mn chỉ có một ít trong các đá do phản ứng của các tia vũ trụ lên sắt.[4] Các thành phần đồng vị mangan đặc biệt kết hợp với các hợp phần đồng vị crom và đã có những ứng dụng trong địa chất đồng vị và định tuổi đồng vị phóng xạ. Tỉ số đồng vị Mn–Cr cùng với bằng chứng từ 26Al và 107Pd về lịch sử ban đầu của Hệ Mặt Trời. Sự biến động về tỉ số 53Cr/52Cr và Mn/Cr trong một số thiên thạch ám chỉ tỉ số 53Mn/55Mn ban đầu rằng thành phần đồng vị Mn–Cr phải là kết quả tại chỗ của việc phân rã 53Mn trong các thiên thể phân dị. Do đó 53Mn cung cấp bằng chứng bổ sung cho quá trình tổng hợp hạt nhân tức thì trước sự hóa hợp của Hệ Mặt Trời.[3]

Các đồng vị của mangan xếp theo khối lượng nguyên tử từ 46 u ( 46M n ) đến 65 u ( 65M n ). Cơ chế phân rã khởi đầu trước đồng vị bền phổ cập nhất 55M n, là bắt electron và chính sách phân rã khởi đầu sau đó là phân rã beta. [ 3 ]

Tính chất hóa học[sửa|sửa mã nguồn]

Trạng thái oxy hóa thông dụng của nó là + 2, + 3, + 4, + 6 và + 7, mặc dầu trạng thái oxy hóa từ + 1 đến + 7 đã được ghi nhận. Mn2 + thường tương tác với Mg2 + trong những mạng lưới hệ thống sinh học, và những hợp chất có mangan mang trạng thái oxy hóa + 7 là những tác nhân oxy hóa mạnh như Mn2O7. [ 1 ] Các hợp chất có trạng thái oxy hóa + 5 ( lam ) và + 6 ( lục ) là những chất oxy hóa mạnh .
Tinh thể mangan chloride – màu hồng nhạt của muối Mn ( II ) là do quy đổi spin cấm 3 d, trường hợp này hiếm gặp . 4 có màu tím đậm của Mn(VII) ở dạng pemanganatDung dịch KMnOcó màu tím đậm của Mn ( VII ) ở dạng pemanganat

Trạng thái oxy hóa ổn định nhất là mangan +2, nó có màu hồng nhạt, và một số hợp chất mangan (II) đã được biết như mangan(II) sulfat (MnSO4) và mangan(II) chloride (MnCl2). Trạng thái oxy hóa này cũng được gặp trong khoáng rhodochrosit, (mangan(II) cacbonat). Trạng thái oxy hóa +2 là trạng thái được sử dụng trong các sinh vật sống cho chức năng cảm giác; các trạng thái khác đều là chất độc đối với cơ thể con người.[5]

Xem thêm: Get on là gì

Manganít, một loại oxide manganMangan có vai trò quan trọng trong sản xuất sắt thép vì có công dụng khử lưu huỳnh, khử oxy, và mang những đặc tính của kim loại tổng hợp. Luyện thép [ 7 ], và cả luyện sắt, sử dụng nhiều mangan nhất ( chiếm khoảng chừng 85-90 % tổng nhu yếu ) [ 8 ]. Trong những mục tiêu khác, mangan là thành phần hầu hết trong việc sản xuất thép không rỉ với ngân sách thấp [ 9 ] [ 10 ], và có trong kim loại tổng hợp nhôm. Nó còn được thêm vào dầu hỏa để giảm tiếng nổ lọc xọc cho động cơ. Mangan đioxít được sử dụng trong pin khô, hoặc làm chất xúc tác. Mangan được dùng để tẩy màu thủy tinh ( vô hiệu màu xanh lục do sắt tạo ra ), hoặc tạo màu tím cho thủy tinh. Mangan oxide là một chất nhuộm màu nâu, dùng để sản xuất sơn, và là thành phần của màu nâu đen tự nhiên. Kali pemanganat là chất oxy hóa mạnh, dùng làm chất tẩy uế trong hóa học và y khoa. Phosphat hóa mangan là chiêu thức chống rỉ và ăn mòn cho thép. Nó thường hay được dùng để sản xuất tiền xu. Những loại tiền xu duy nhất có sử dụng mangan là đồng xu niken ” thời chiến ” ( ” Wartime ” nickel ) từ năm 1942 đến 1945 [ 11 ], và đồng xu đôla Sacagawea ( từ năm 2000 đến nay ) [ 12 ]. Trình độ ứng dụng mangan ở Hoa Kỳ vẫn không có nhiều đổi khác. Hiện nay, không có giải pháp công nghệ tiên tiến thực tiễn nào hoàn toàn có thể sửa chữa thay thế mangan bằng vật liệu khác hay sử dụng những trầm tích trong nước hoặc những công nghệ tiên tiến làm giàu khác để giảm trọn vẹn sự phụ thuộc vào của Hoa Kỳ vào những vương quốc khác so với quặng mangan .Chất liệu thay thế sửa chữa : Mangan không có vật liệu thay thế sửa chữa thỏa mãn nhu cầu nào trong những ứng dụng lớn. Trong những ứng dụng nhỏ, kẽm hoặc vanadi hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa được cho giải pháp phosphat hóa mangan .Các hợp chất mangan được sử dụng để làm chất tạo màu và nhuộm màu cho gốm và thủy tinh. Màu nâu của gốm nhiều lúc dựa vào những hợp chất mangan. [ 13 ] Trong ngành công nghiệp thủy tinh, những hợp chất mangan được dùng cho 2 hiệu ứng. Mangan ( III ) phản ứng với sắt ( II ) để tạo ra màu lục đậm trong thủy tinh bằng cách tạo ra sắt ( III ) ít màu hơn và màu hồng nhạt của mangan ( II ) phối hợp với màu còn lại của sắt ( III ). [ 14 ]

Phân bố và sản xuất[sửa|sửa mã nguồn]

Mangan chiếm khoảng chừng 1000 ppm ( 0,1 % ) trong vỏ Trái Đất, đứng hàng thứ 12 về mức độ phổ cập của những nguyên tố ở đây. [ 15 ] Đất chứa 7 – 9000 ppm mangan với hàm lượng trung bình 440 ppm. [ 15 ] Nước biển chỉ chứa 10 ppm mangan và trong khí quyển là 0,01 µg / m3. [ 15 ] Mangan xuất hiện đa phần trong pyrolusit ( MnO2 ), braunit, ( Mn2 + Mn3 + 6 ) ( SiO12 ), [ 16 ] psilomelan ( Ba, H2O ) 2M n5O10, và ít hơn trong rhodochrosit ( MnCO3 ) .
Quặng mangan quan trọng nhất là pyrolusit ( MnO2 ). Các quặng quan trọng khác thường có sự phân bổ tương quan đến những quặng sắt. [ 1 ] Các nguồn trên đất liền lớn nhưng phân bổ không đồng đều. Khoảng 80 % nguồn tài nguyên mangan đã được biết trên quốc tế được tìm thấy ở Nam Phi, những mỏ mangan khác ở Ukraina, Úc, Ấn Độ, Trung Quốc, Gabon và Brasil. [ 17 ] Năm 1978, người ta đã tính có 500 tỉ tấn mangan dạng thận ở đáy biển. [ 18 ] những nỗ lực tìm chiêu thức có hiệu suất cao kinh tế tài chính để tịch thu mangan dạng thận này đã bị bỏ lửng trong thập niên 1970. [ 19 ]

Mangan được khai thác ở Nam Phi, Úc, Trung Quốc, Brasil, Gabon, Ukraine, Ấn Độ, Ghana và Kazakhstan. Nguồn nhập khẩu của Hoa Kỳ (1998–2001) từ: 1/ quặng mangan: Gabon, 70%; Nam Phi, 10%; Úc, 9%; Mexico, 5%; và nguồn khác, 6%. 2/ Ferromangan: Nam Phi, 47%; Pháp, 22%; Mexico, 8%; Úc, 8%; và nguồn khác, 15%. Mangan chứa trong các nguồn nhập khẩu gồm: Nam Phi, 31%; Gabon, 21%; Úc, 13%; Mexico, 8%; và nguồn khác, 27%.[9][17]

Về sản xuất ferromangan, quặng mangan được trộn với quặng sắt và cacbon, sau đó khử hoặc trong lò cao hoặc trong lò điện hồ quang. [ 20 ] Ferromangan được tạo ra có hàm lượng mangan từ 30 đến 80 %. [ 1 ] Mangan tinh khiết được dùng để sản xuất những kim loại tổng hợp không chứa sắt, được sản xuất bằng cách cho quặng mangan đã được ngâm chiết với acid sulfuric và tiếp theo là giải quyết và xử lý bằng điện triết. [ 8 ]

Vai trò sinh học[sửa|sửa mã nguồn]

Mangan là nguyên tố đóng vai trò thiết yếu trong toàn bộ dạng sống. [ 15 ] Các lớp enzyme có những đồng yếu tố mangan rất rộng gồm có oxidoreductases, transferases, hydrolases, lyases, isomerases, ligases, lectins, và integrins. Sao chép ngược của một số ít retrovirus ( không phải lentivirus như HIV ) chứa mangan. Polypeptitde chứa mangan nổi tiếng hoàn toàn có thể là arginase, diphtheria toxin, và superoxide dismutase ( Mn-SOD ) chứa Mn. [ 21 ]

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

admin

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.