Получение марганца. Целебные свойства марганцовки — полезные советы. Марганцовка – инструкция по применению

В нашей сегодняшней статье:

О полезных свойствах марганцовки известно очень давно. Еще наши бабушки запасались заветными пузырьками с порошком темно-фиолетового цвета, которые у многих сохранились в аптечках и по сей день. Перманганат калия, а простыми словами марганцовка, широко применяется в быту и медицине.

Привычный для нас антисептик не только активно борется с различными микробами и возбудителями инфекций, но и оказывает благотворное действие при отравлениях и многих других симптомах.

Сфера применения марганцовки

Благодаря своим удивительным лечебным свойствам, перманганат калия так активно практикуется в области традиционной и нетрадиционной медицины, косметологии и даже гинекологии. Марганцовокислый калий также применяется в садоводстве, как эффективное средство борьбы с мелкими вредителями и заболеваниями растений.

Путешествующие берут марганцовку с собой для обеззараживания полученных ран или питьевой воды, в этом случае нужно добавить к ней несколько кристалликов. Концентрированный раствор является сильным окислителем и воздействует на пластмассу, дерево и металл. Используя марганцовку в домашних условиях, следует знать, что это вещество способно изрядно подпортить металлическую раковину или ванну. Пятна, оставленные после раствора, практически не отмываются.

Образуется марганцовка после электролиза едкого калия и марганцевого анода. В процессе своего распада анод растворяется и образует фиолетовый раствор, который содержит ионы перманганата. На катоде выделяется водород, а затем уже в виде осадка проявляется тот самый марганец.

Этот препарат входит в число лидеров по части обладания противомикробными свойствами. В виде порошка он продается в аптеках, но в последние годы некоторые фармацевтические компании продают его только по рецепту. Срок годности марганцовки неограничен, однако нужно подчеркнуть, что только самый свежий раствор способен уничтожать любые возбудители, обладая активной стерилизацией любой поверхности. Существует она в виде кристаллов, которые, в случае необходимости растворяют в воде для получения раствора. Отличается он по цвету: бледно-розовый оттенок говорит о слабой концентрации, ярко-малиновый – наоборот. Готовят лечебный раствор в основном из расчета 10 кристалликов на 1 литр воды, в дальнейшем корректируя его крепость по цвету. Всегда очень важно полностью размешивать порошок марганцовки, поскольку не растворившиеся частички при соприкосновении с кожей могут вызвать ожоги.

Использование марганцовокислого калия в медицине обусловлено его обеззараживающими свойствами. Приготовленный раствор применяют для обработки порезов, промывки ран и мозолей. При воспалениях горла и глотки назначают полоскания не концентрированным раствором марганца. Этим средством промывают больное место 4 раза в сутки. Очень часто используют раствор перманганата калия в качестве препарата для орошения ротовой полости, а именно, при болезнях десен.

Лечение марганцовкой

Марганцовка при . Популярна марганцовка при пищевых отравлениях и поносе. Ощутив первые признаки, больной должен выпить слабый раствор, который способен стимулировать процесс очищения кишечника.
Для приема внутрь при устранении интоксикации организма на 200 мл воды понадобится буквально 2 кристаллика порошка. Хорошо размешав препарат, нужно выпить эту воду за один раз. Этот хороший антисептик поможет нейтрализовать инфекцию в желудке.
При гипергидрозе или повышенной потливости. Если сильно потеют ноги, то хорошим способом устранения этой проблемы станут ванночки со слабым раствором марганцовки. Эта процедура, как правило, не должна занимать более 15 минут, а температура воды – не более 40 градусов. После пропаривания ступней их нужно насухо вытереть и промазать формалиновым раствором (1%).
Как уже было отмечено, перманганат калия – это замечательный антисептик, который необычайно полезен при обработке разных повреждений. Нужно знать о том, как правильно использовать марганцовку по назначению. Непосредственно рану марганцевой водой не промывают, а обрабатывают лишь края. Дезинфицирующее средство для серьезной раны готовится из расчета: небольшое количество порошка на кончике ножа на 1 л. воды. При незначительном повреждении кожи достаточно развести слабый раствор, промыть этот участок, после чего смазать йодом.
При пирсинге. Сейчас очень многие девушки и парни стараются выглядеть как можно более креативно и неординарно, в том числе, прокалывают себе уши, пупки, ноздри и брови. Но к сведению молодых людей, подобные эксперименты чреваты неприятными последствиями, если за ними не будет должного ухода. Чтобы избежать заражения тканей после прокалывания иглой, необходима тщательная обработка ран антисептическими средствами. Слабый раствор марганца в этом случае будет очень кстати. Место пирсинга нужно дезинфицировать как минимум 2 раза в день и только чистыми руками.
Если вас беспокоят надоедливые или мозоли, то марганцовка и здесь пригодится. Концентрированный раствор перманганата калия отлично прижигает все ненужные наросты на коже, для этого достаточно смазывать их марганцовкой ежедневно.
При грибковых заболеваниях женских и мужских наружных половых органов доктора очень часто прописывают своим пациентам безболезненное и безвредное средство – марганцевый раствор для промываний. Для лечения молочницы назначают ежедневные спринцевания бледно-розовым раствором, важно лишь следить за тем, чтобы все кристаллики полностью растворялись в воде. В противном случае это может вызвать повреждение слизистых оболочек и раздражение.

Марганцовка при уходе за ребенком

Вероятно, вы могли слышать о том, что некоторые мамочки используют марганцовку для ухода за новорожденным малышом. Во время купания ребенка в воду добавляют немного этого порошка для того, чтобы вода обрела обеззараживающие свойства. Врачи, в свою очередь, к этому методу относятся скептически, считая, что малейшее превышение допустимой дозировки марганца способно нанести ожоги малышу. То же самое касается и не до конца растворившихся кристалликов.

Если вопреки всем опасениям, вы решили использовать марганцовку, считая ее самым эффективным и неалергенным антисептиком, то должны знать правила приготовления раствора для купания ребенка. Готовить его лучше всего последовательно. Сначала разведите марганцовку в стакане воды, затем получившийся насыщенный раствор процедите через марлю, сложенную в несколько слоев. Только после этого раствор можно вливать в ванную до тех пор, пока вода не получит бледно-розовый оттенок, но насыпать кристаллики марганца сразу в ванну категорически запрещено. Чтобы обработать пупок новорожденного, используйте более насыщенную смесь.

Марганцовка в домашней аптечке:

Марганцовокислый калий быстро снимет боль от мозолей. Для этого в раствор марганцовки нужно добавить немного поваренной соли, растворить все и пропарить ноги в этой жидкости около 20 минут. После этого ступни нужно вытереть и через некоторое время боль прекратится.
Неприятный , проявляющийся высыпаниями и появлением пузырей на коже, также лечится марганцовкой. Необходимо ежедневно смазывать пораженные участки 10%-м раствором марганца в течение недели.
Народные целители рекомендуют использовать марганцовку при запущенном геморрое. Целебный раствор готовится так: на 3 л воды нужно добавить несколько кристалликов марганца, 1 ч.л. соды, 1 ст.л. растительного масла и 200 г кипяченого молока. Раствор подогреть, перемешать и влить в ванну.
Ежедневно на ночь рекомендуется принимать такую ванну в течение 20 минут, и через 7 дней вы избавитесь от неприятного геморроя.
Лечат марганцовкой даже признаки дизентерии. Состав лечебного средства включает в себя несколько кристалликов марганца, разведенных в 500 г воды. Концентрацию раствора можно увеличивать в зависимости от возраста больного. Например, грудным детям дают бедно-розовый раствор, а взрослым – малиновый. Принимать лекарство нужно внутрь, параллельно с проведением очищающих клизм.

Противопоказаниями к применению перманганата калия является индивидуальная непереносимость или аллергия. Чтобы это понять, нужно проследить за реакцией организма на марганцевые растворы. Прием марганцовки необходимо сразу же прекратить, если появились отеки, слизистые оболочки в горле изменили цвет, возникли судороги или резкая боль при очередном приеме внутрь. Перед использованием этого средства все же рекомендуется проконсультироваться с участковым терапевтом.

За счет своего окисляющего воздействия марганцовокислый калий просто не совместим с одновременным применением активированного угля и других легко окисляемых веществ. Хранить бутылочку с порошком нужно вдали от детей и легко окисляющихся препаратов, которые при соприкосновении с кристаллами марганца могут привести к возгоранию.

Популярность этого старинного средства с годами не угасает и практика применения марганцовки растет. МедБлок рекомендует запомнить самое главное, что только при соблюдении всех правил обращения с марганцовкой она будет абсолютно безопасной для человека и окажет свое настоящее благотворное воздействие.

Марганец содержится во всех видах стали и чугуна. Способность марганца давать сплавы с большинством известных металлов используется для получения не только различных сортов марганцевой стали, но и большого числа нежелезных сплавов (манганинов). Из них особенно замечательными являются сплавы марганца с медью (марганцевая бронза). Она, подобно стали, может закаляться и в то же время намагничиваться, хотя ни марганец, ни медь не обнаруживают заметных магнитных свойств.

Марганец в виде ферромарганца применяется для «раскисления» стали при её плавке, то есть для удаления из неё кислорода. Кроме того, он связывает серу, что также улучшает свойства сталей. Введение до 12-13 % Mn в сталь (так называемая Сталь Гадфильда), иногда в сочетании с другими легирующими металлами, сильно упрочняет сталь, делает её твердой и сопротивляющейся износу и ударам (эта сталь резко упрочняется и становится тверже при ударах). Такая сталь используется для изготовления шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов и т. д. В «зеркальный чугун» вводится до 20 % Mn.

Сплав 83 % Cu, 13 % Mn и 4 % Ni (манганин) обладает высоким электросопротивлением, мало изменяющимся с изменением температуры. Поэтому его применяют для изготовления реостатов и пр.

По принятым в нашей стране стандартам все элементы, легирующие сталь, имеют «собственную» букву. Так, в марку стали, содержащей кремний, обязательно входит буква С, хром обозначается буквой X, никель – буквой Н, ванадий – буксой Ф, вольфрам – буквой В, алюминий – буквой Ю, молибден – буквой М. Марганцу присвоена буква Г. Лишь углерод буквы не имеет, и у большинства сталей цифры в начале марки означают его содержание, выраженное в сотых долях процента. Если за буквой нет никаких цифр, то, значит, элемент, обозначенный этой буквой, содержится в стали в количестве около 1%. Расшифруем для примера состав конструкционной стали 30ХГС: индексы показывают, что в ней 0,30% углерода, 1% хрома, 1% марганца и 1% кремния.

Марганец обычно вводят в сталь вместо с другими элементами – хромом, кремнием, вольфрамом. Однако есть сталь, в состав которой, кроме железа, марганца и углерода, ничего не входит. Это так называемая сталь Гадфилда. Она содержит 1...1,5% углерода и 11...15% марганца. Сталь этой марки обладает огромной износостойкостью и твердостью. Ее применяют для изготовления дробилок, которые перемалывают самые твердые породы, деталей экскаваторов и бульдозеров. Твердость этой стали такова, что она не поддается механической обработке, детали из нее можно только отливать.

Применение марганца для очистки металла от серы

Сера – элемент, безусловно, полезный. Но не для металлургов. Попадая в чугун и сталь, она становится чуть ли не самой вредной примесью. Сера активно реагирует с железом, и сульфид FeS снижает температуру плавления металла. Из-за этого во время прокатки на раскаленном металле появляются разрывы и трещины.

В металлургическом производстве удаление серы возложено на доменщиков. «Связать», превратить в легкоплавкое соединение и удалить серу из металла легче всего в восстановительной атмосфере. Именно такая атмосфера создается в доменной печи. Но сера и вносится в металл при доменной плавке вместе с коксом, который обычно содержит 0,7...2% серы. Чугун, выпускаемый в пашей стране, должен содержать не более 0,05% серы, а на передовых заводах этот предел снижен до 0,035% и даже меньше.

Марганец вводят в доменную шахту именно для того, чтобы удалить серу из чугуна. Сродство к сере у марганца больше, чем у железа. Элемент №25 образует с ней прочный легкоплавкий сульфид MnS. Сера, связанная марганцем, переходит в шлак. Этот способ очистки чугуна от серы прост и надежен.

Способность марганца связывать серу, а также ее аналог – кислород широко используется и в производстве стали. Еще в прошлом веке металлурги научились плавить «зеркальный» чугун из марганцовистых железных руд. Этот чугун, содержащий 5...20% марганца и 3,5...5,5% углерода, обладает замечательным свойством: если его добавить к жидкой стали, то из металла удаляются кислород и сера. Изобретатель первого конвертора Г. Бессемер использовал зеркальный чугун для раскисления и науглероживания стали.

В 1863 г. на заводе «Фонике» в Глазго было организовано производство ферромарганца – сплава марганца с железом. Содержание элемента №25 в таком сплаве 25...35%. Ферромарганец оказался лучшим раскислителем, чем зеркальный чугун. Сталь, расклсленная ферромарганцем, становится гибкой, упругой.

Сейчас получают ферромарганец, содержащий 75...80% Мn. Этот сплав, выплавляют в доменных и электросталеплавильных дуговых печах и широко применяют для производства марганцовистых сталей, речь о которых еще впереди.

Марганец вводят в бронзы и латуни.

Значительное количество диоксида марганца потребляется при производстве марганцево-цинковых гальванических элементов, MnO 2 используется в таких элементах в качестве окислителя-деполяризатора.

Соединения марганца также широко используются как в тонком органическом синтезе (MnO 2 и KMnO 4 в качестве окислителей), так и промышленном органическом синтезе (компоненты катализаторов окисления углеводородов, например, в производстве терефталевой кислоты окислением p-ксилола, окисление парафинов в высшие жирные кислоты).

Арсенид марганца обладает гигантским магнитокалорическим эффектом (усиливающимся под давлением). Теллурид марганца перспективный термоэлектрический материал(термо-э.д.с 500 мкВ/К).

Интересными свойствами обладает сплав, называемый нормальным манганином, содержащий 11- 13% марганца, 2,5-3,5% никеля и 86% меди. Отличаясь высоким электросопротивлением и малой термоэлектродвижущей силой в паре с медью, этот сплав особенно пригоден для изготовления катушек сопротивления. Способность манганина изменять сопротивление в зависимости от давления, под которым находится сплав, используется при изготовлении электрических манометров. В самом деле, чем измерить давление, например, в 15-25-30 тыс. атмосфер? Никакой обычный манометр не может выдержать такого давления. Жидкость или газ вырываются сквозь стенки трубки, как бы прочны они ни были, с силою взрыва. Иногда даже не удается найти микроотверстий, через которые прорывается содержимое манометрической трубки. В этих случаях манганин является незаменимым. Измеряя электрическое сопротивление манганина, находящегося под определяемым давлением, можно по заранее вычерченному графику зависимости сопротивления от давления вычислить последнее с любой степенью точности.

Из соединений марганца, нашедших применение в практической деятельности человека, следует указать на двуокись марганца и марганцевокислый калий (перманганат калия), наиболее известный, особенно у медиков, под названием "марганцовки". Двуокись марганца находит применение в гальванических элементах типа Лекланше, получении хлора, приготовлении каталитических смесей (гопкалит в противогазах). Марганцевокислый калий широко применяется в медицине как антисептическое средство для промывания ран, смазывания ожогов и т. д., для промывания желудка при отравлении фосфором, алкалоидами, солями синильной кислоты. Также широко применяется перманганат калия в химии при аналитических исследованиях, получении хлора, кислорода и др.

Впрочем, марганцем улучшают свойства не только железа. Так, сплавы марганца с медью обладают высокой прочностью и коррозионной стойкостью. Из этих сплавов делают лопатки турбин, а из марганцовистых бронз – винты самолетов и другие авиадетали.

Применение диоксида марганца и перманганата калия

Диоксид марганца используют в качестве катализатора в процессах окисления аммиака, органических реакциях и реакциях разложения неорганических солей. В керамической промышленности MnO 2 используют для окрашивания эмалей и глазурей в черный и тёмно-коричневый цвет. Высокодисперсный MnO 2 обладает хорошей адсорбирующей способностью и применяется для очистки воздуха от вредных примесей.

Перманганат калия применяют для отбеливания льна и шерсти, обесцвечивания технологических растворов, как окислитель органических веществ.

В медицине применяют некоторые соли марганца. Например, перманганат калия применяют как антисептическое средство в виде водного раствора, для промывания ран, полоскания горла, смазывания язв и ожогов. Раствор KMnO 4 применяют и внутрь при некоторых случаях отравления алкалоидами и цианидами. Марганец является одним из активнейших микроэлементов и встречается почти во всех растительных и живых организмах. Он улучшает процессы кроветворения в организмах.

Марганцевыми удобрениями служат марганцевые шлаки, содержащие до 15% марганца, а также сернокислый марганец. Но наибольшее распространение получил марганизированный суперфосфат, содержащий около 2-3% марганца.

Микроудобрения применяют также в виде некорневых подкормок, опрыскивая растения соответствующим раствором или замачивая в нем семена перед посевом.

Цены на металлический марганец в слитках чистотой 95 % в 2006 году составили в среднем 2,5$ за кг. В 2010 году килограмм металла стоил уже 4-4,5$

Одним из самых важных для металлургии металлов является марганец. Кроме того, он вообще достаточно необычный элемент, с которым связаны интересные факты. Важный для живых организмов, нужный при получении многих сплавов, химических веществ. Марганец - фото которого можно увидеть ниже. Именно его свойства и характеристики рассмотрим в данной статье.

Характеристика химического элемента

Если говорить о марганце как об элементе то в первую очередь следует охарактеризовать его положение в ней.

Располагается в четвертом большом периоде, седьмой группе, побочной подгруппе.
Порядковый номер - 25. Марганец - химический элемент, атомов которого равен +25. Количество электронов такое же, нейтронов - 30.
Значение атомной массы - 54,938.
Обозначение химического элемента марганца - Mn.
Латинское название - manganese.

Располагается между хромом и железом, чем объясняется его сходство с ними в физических и химических характеристиках.

Марганец - химический элемент: переходный металл

Если рассмотреть электронную конфигурацию приведенного атома, то ее формула будет иметь вид: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 5 . Становится очевидно, что рассматриваемый нами элемент - это из d-семейства. Пять электронов на 3d-подуровне говорят о стабильности атома, что и проявляется в его химических свойствах.

Как металл марганец является восстановителем, однако большая часть его соединений способна проявлять и достаточно сильные окислительные способности. Это связано с различными степенями окисления и валентностями, которыми обладает данный элемент. В этом заключается особенность всех металлов данного семейства.

Таким образом, марганец - химический элемент, располагающийся среди других атомов и имеющий свои особенные характеристики. Рассмотрим, какие это свойства, более подробно.

Марганец - химический элемент. Степень окисления

Мы уже привели электронную формулу атома. Согласно ей, данный элемент способен проявлять несколько положительных степеней окисления. Это:

Валентность атома равна IV. Самыми устойчивыми являются те соединения, в которых у марганца проявляются значения +2, +4, +6. Высшая степень окисления позволяет выступать соединениям в роли сильнейших окислителей. Например: KMnO 4 , Mn 2 O 7 .

Соединения с +2 являются восстановителями, гидроксид марганца (II) обладает амфотерными свойствами, с преобладанием основных. Промежуточные показатели степеней окисления образуют амфотерные соединения.

История открытия

Марганец - химический элемент, который был открыт не сразу, а постепенно и разными учеными. Однако его соединениями люди пользовались с древних времен. Оксид марганца (IV) применялся для выплавки стекла. Один итальянец констатировал тот факт, что добавка этого соединения при химическом производстве стекол окрашивает их цвет в фиолетовый. Наряду с этим, это же вещество помогает устранить мутность в цветных стеклах.

Позже в Австрии ученый Кайм сумел получил кусочек металлического марганца, воздействуя высокой температурой на пюролизит (оксид марганца (IV)), поташ и уголь. Однако данный образец имел много примесей, устранить которые ему не удалось, поэтому открытие не состоялось.

Еще позже другой ученый также синтезировал смесь, в которой значительная доля приходилась на чистый металл. Это был Бергман, до этого открывший элемент никель. Однако и ему довести дело до конца было не суждено.

Марганец - химический элемент, получить и выделить который в виде простого вещества впервые удалось Карлу Шееле в 1774 году. Однако сделал он это совместно с И. Ганом, который завершил процесс выплавки кусочка металла. Но даже им не удалось полностью избавить его от примесей и получить 100% выход продукта.

Тем не менее именно это время стало открытием данного атома. Эти же ученые предприняли попытку дать название, как первооткрыватели. Ими был выбран термин манганезиум. Однако после открытия магния началась путаница, и название марганца было изменено на современное (Х. Дэвид, 1908 год).

Так как марганец - химический элемент, свойства которого являются весьма ценными для многих металлургических процессов, со временем появилась необходимость все же найти способ получения его в максимально чистом виде. Данная проблема решалась учеными всего мира, но сумела разрешиться лишь в 1919 году благодаря работам Р. Агладзе - советского ученого-химика. Именно он нашел способ, которым можно из сульфатов и хлоридов марганца электролизным путем получить чистый металл с содержанием вещества 99,98%. Теперь этот метод применяется во всем мире.

Нахождение в природе

Марганец - химический элемент, фото простого вещества которого можно увидеть ниже. В природе существует масса изотопов этого атома, количество нейтронов в которых сильно колеблется. Так, массовые числа меняются в пределах от 44 до 69. Однако единственным стабильным изотопом является элемент со значением 55 Mn, все остальные имеют либо ничтожно короткий период полураспада, либо существует в слишком малых количествах.

Так как марганец - химический элемент, степень окисления которого весьма различна, то и соединений в природе он образует также много. В чистом виде данный элемент вообще не встречается. В минералах и рудах постоянный сосед его - железо. Всего можно обозначить несколько самых главных горных пород, в состав которых входит марганец.

Пиролюзит. Формула соединения: MnO 2 *nH 2 O.
Псиломелан, молекула MnO2*mMnO*nH2O.
Манганит, формула MnO*OH.
Браунит встречается реже, чем остальные. Формула Mn 2 O 3 .
Гаусманит, формула Mn*Mn 2 O 4.
Родонит Mn 2 (SiO 3) 2 .
Карбонатные руды марганца.
Малиновый шпат или родохрозит - MnCO 3 .
Пурпурит - Mn 3 PO 4 .

Помимо этого, можно обозначить еще несколько минералов, в состав которых также входит рассматриваемый элемент. Это:

кальцит;
сидерит;
глинистые минералы;
халцедон;
опал;
песчано-алевритовые соединения.

Помимо горных и осадочных пород, минералов, марганец - химический элемент, который входит в состав следующих объектов:

Растительные организмы. Самыми крупными накопителями этого элемента являются: водяной орех, ряска, диатомовые водоросли.
Ржавчинные грибы.
Некоторые виды бактерий.
Следующие животные: рыжие муравьи, ракообразные, моллюски.
Люди - суточная потребность примерно 3-5 мг.
Воды Мирового океана содержат 0,3% этого элемента.
Общее содержание в земной коре 0,1% по массе.

В целом это 14 по распространенности элемент из всех на нашей планете. Среди тяжелых металлов он второй после железа.

Физические свойства

С точки зрения свойств марганца, как простого вещества, можно выделить несколько основных физических характеристик для него.

В виде простого вещества представляет собой достаточно твердый металл (по шкале Мооса показатель равен 4). Цвет - серебристо-белый, на воздухе покрывается защитной оксидной пленкой, на разрезе блестит.
Температура плавления составляет 1246 0 С.
Кипения - 2061 0 С.
Проводниковые свойства хорошие, является парамагнетиком.
Плотность металла составляет 7,44 г/см 3 .
Существует в виде четырех полиморфных модификаций (α, β, γ, σ), различающихся строением и формой кристаллической решетки и плотностью упаковки атомов. Также отличается их температура плавления.

В металлургии применяются три основные формы марганца: β, γ, σ. Альфа реже, так как она слишком хрупкая по своим свойствам.

Химические свойства

С точки зрения химии, марганец - химический элемент, заряд иона которого сильно колеблется от +2 до +7. Это накладывает свой отпечаток и на его активность. В свободном виде на воздухе марганец очень слабо реагирует с водой, растворяется в разбавленных кислотах. Однако стоит лишь увеличить температуру, как активность металла резко возрастает.

Так, он способен взаимодействовать с:

азотом;
углеродом;
галогенами;
кремнием;
фосфором;
серой и прочими неметаллами.

При нагревании без доступа воздуха металл легко переходит в парообразное состояние. В зависимости от степени окисления, которую проявляет марганец, его соединения могут быть как восстановителями, так и окислителями. Некоторые проявляют амфотерные свойства. Так, основные характерны для соединений, в которых он +2. Амфотерные - +4, а кислотные и сильные окислительные в высшем значении +7.

Несмотря на то что марганец - это переходный металл, комплексные соединения для него немногочисленны. Это связано с устойчивой электронной конфигурацией атома, ведь 3d-подуровень его содержит 5 электронов.

Способы получения

Существует три основных способа, которыми в промышленности получают марганец (химический элемент). Как читается на латыни название, мы уже обозначали - manganum. Если перевести его на русский, то это будет "да, действительно проясняю, обесцвечиваю". Таким своим названием марганец обязан проявляемым свойствам, известным с самой древности.

Однако, несмотря на известность, получить его в чистом виде для применения сумели лишь в 1919 году. Делается это следующими методами.

Электролизный, выход продукта составляет 99,98%. Таким способом получают марганец в химической промышленности.
Силикотермический, или восстановление при помощи кремния. При данном методе происходит сплавление кремния и оксида марганца (IV), в результате чего формируется чистый металл. Выход составляет около 68%, так как побочно идет соединение марганца с кремнием в силицид. Данный способ применяют в металлургической промышленности.
Алюминотермический метод - восстановление при помощи алюминия. Также не дает слишком высокого выхода продукта, марганец образуется загрязненный примесями.

Производство данного металла имеет важное значение для многих процессов, осуществляемых в металлургии. Даже небольшая добавка марганца способна сильно повлиять на свойства сплавов. Доказано, что в нем растворяются многие металлы, заполняя собой его кристаллическую решетку.

По добыче и производству данного элемента Россия занимает первое место в мире. Также этот процесс осуществляется в таких странах, как:

Китай.
Казахстан.
Грузия.
Украина.

Использование в промышленности

Марганец - химический элемент, применение которого важно не только в металлургии. но и в других областях. Помимо металла в чистом виде, большое значение имеют и различные соединения данного атома. Обозначим основные из них.

Существует несколько видов сплавов, которые, благодаря марганцу, имеют уникальные свойства. Так, например, настолько прочная и износостойкая, что ее используют для выплавки деталей экскаваторов, камнеперерабатывающих машин, дробилок, шаровых мельниц, броневых деталей.
Диоксид марганца - обязательный окислительный элемент гальваники, его используют при создании деполяризаторов.
Многие соединения марганца нужны для осуществления органических синтезов различных веществ.
Перманганат калия (или марганцовка) применяется в медицине в качестве сильного обеззараживающего средства.
Данный элемент входит в состав бронзы, латуни, образует собственный сплав с медью, который служит для изготовления турбин самолетов, лопастей и прочих деталей.

Биологическая роль

Суточная потребность в марганце для человека составляет 3-5 мг. Дефицит данного элемента приводит к угнетению нервной системы, нарушению сна и беспокойству, головокружению. Роль его до конца еще не изучена, однако ясно, что, прежде всего, он оказывает влияние на:

рост;
деятельность половых желез;
работу гормонов;
образование крови.

Данный элемент присутствует во всех растениях, животных, человеке, что доказывает его немаловажную биологическую роль.

Марганец - химический элемент, интересные факты о котором могут произвести впечатление на любого человека, а также заставить понять, насколько он важен. Приведем самые основные из них, которые нашли свой отпечаток в истории данного металла.

В тяжелые времена гражданской войны в СССР одним из первых экспортных продуктов была руда, содержащая большое количество марганца.
Если диоксид марганца сплавить с и селитрой, а затем продукт растворить в воде, то начнутся удивительные превращения. Сначала раствор окрасится в зеленый цвет, затем окраска сменится на синий, после - фиолетовый. Наконец, станет малиновой и постепенно выпадет бурый осадок. Если же смесь встряхнуть, то снова восстановится зеленый цвет и все произойдет заново. Именно за это марганцовка и получила свое название, которое переводится, как "минеральный хамелеон".
Если в землю вносить удобрения, содержащие марганец, то у растений повысится производительность и возрастет скорость фотосинтеза. Озимая пшеница будет лучше формировать зерна.
Самая большая глыба минерала марганца родонита весила 47 тонн и была найдена на Урале.
Существует тройной сплав, который называется манганин. Он состоит из таких элементов, как медь, марганец и никель. Его уникальность в том, что он обладает большим электрическим сопротивлением, которое не зависит от температуры, но находится под влиянием давления.

Конечно, это не все, что можно сказать об этом металле. Марганец - химический элемент, интересные факты о котором достаточно разнообразны. Особенно если говорить о тех свойствах, которыми он наделяет различные сплавы.

Принадлежит VII группе. Расположен в четвертом периоде между хромом и железом. Имеет 25-й атомный номер. Формула марганца 3d 5 4s 2 .

Был открыт в 1774 году. Атом марганца весит 54,938045. Содержит изотоп 55Mn, а природный марганец состоит полностью из него. Степень окисления металла колеблется от 2 до 7. Электроотрицательность Mn — 1,55. Переходный материал.

Соединения марганец 2 образуют оксид и диоксид. Проявляют основные свойства элемента. Образования марганец 3 и марганец 4 отличаются амфотерными свойствами. В комбинациях металла 6 и 7 лидируют свойства кислоты марганца . Элемент № 25 образует многочисленные виды солей и различные бинарные соединения.

Добыча марганца ведется повсеместно как в России, так и в ближнем зарубежье. На Украине существует особый Марганец – город , расположенный на многочисленных образованиях марганцевой руды.

Описание и свойства марганца

Серебристо-белый цвет с легким серым налетом выделяет марганец. Состав элемента имеет примесь углерода, которая дает ему серебристо-белый цвет. Он превосходит железо по твердости и хрупкости. В виде мелких абразивов пирофорен.

При взаимодействии с воздушной средой происходит окисление марганца . Покрывается оксидной пленкой, защищающей его от последующей окислительной реакции.

Растворяется в воде, полностью поглощает водород, не вступая в реакцию с ним. В процессе нагревания сгорает в кислороде. Активно реагирует с хлором и серой. При взаимодействии с кислотными окислителями образует соли марганца .

Плотность — 7200 кг/м3, t плавления — 1247°С, t кипения — 2150 °С. Удельная теплоемкость — 0,478 кДж. Обладает электрической проводимостью. Контактируя с хлором, бромом и йодом образует дигалогениды.

При высоких температурах вступает во взаимодействие с азотом, фосфором, кремнием и бором. Медленно взаимодействует с холодной водой. В процессе нагревания реакционная способность элемента возрастает. На выходе образуется Mn(OH)2 и водород. При соединении марганца с кислородом образуется оксид марганца . Выделяют семь его групп:

Оксид марганца (II). Монооксид. Не взаимодействует с водой. Легко окисляется, образуя хрупкую корку. При нагревании с водородом и металлами активной группы восстанавливается до марганца. Имеет зеленый и серо-зеленый цвет кристаллов. Полупроводник.

Оксид марганца (II,III). Кристаллы коричневого – черного цвета Mn3O4. Парамагнетик. В естественной среде встречается как минерал гаусманит.

Оксид марганца (II,IV). Соединение неорганического характера Mn5O8. Может рассматриваться как ортоманганит марганца . Не растворяется в H 2 O.

Оксид марганца (III).Кристаллы коричневого – черного цвета Mn2O3. Не вступают в реакцию с водой. Встречается в природной среде в минералах браунит, курнакит и биксбиит.

Оксид марганца (IV) или диоксид марганца MnO2. Нерастворимый в воде порошок темно-коричневого оттенка. Устойчивое образование марганца. Содержится в минерале пиролюзит. Поглощает хлор и соли тяжелых металлов.

Оксид марганца (VI) . Темно-красный аморфный элемент. Вступает в реакцию с водой. Полностью разлагается при нагревании. Щелочные реакции образуют солевые отложения.

Оксид марганца (VII). Маслянистая зеленовато-бурая жидкость Mn2O7. Сильный окислитель. При контакте с горючими смесями, мгновенно воспламеняет их. Может взорваться от толчка, резкой и яркой вспышки света, взаимодействия с органическими компонентами. При взаимодействии с Н 2 O образует марганцовую кислоту.

Соли марганца являются катализаторами окислительных процессов, происходящих с участием кислорода. Они применяются в сиккативах. Льняное масло с добавлением такого сиккатива именуется олифой.

Применение марганца

Mn широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.

Используются смеси хром — марганец , -марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец . Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.

В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец . Магний широко используется в самолетостроении.

Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых . Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет.

Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета.

При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием.

Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.

Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани.

Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.

Минералы, незаменимые для человека, такие как кальций, магний, марганец , медь, калий, железо добавляют в витаминно-минеральные комплексы для устранения витаминного дефицита.

Также микроэлементы цинк, марганец и железо играют огромную роль в жизни растений. Входят в состав фосфорных и минеральных удобрений.

Цена марганца

Металлический марганец содержит до 95 % чистого марганца. Его применяют в сталелитейной металлургической промышленности. Удаляет из стали ненужные примеси и наделяет её легирующими качествами.

Ферромарганец используется для раскисления сплава во время процесса плавления, путем удаления из него кислорода. Связывает частицы серы между собой, улучшая качественные характеристики стали. Марганец упрочняет материал, делает его более износостойким.

Применяют металл при создании шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов. Из сплава мангадин изготавливают реостаты. Элемент № 25 добавляют в бронзу и .

Большой процент диоксида марганца потребляется для создания гальванических элементов. с добавлением Mn задействуется в тонком органическом и промышленном синтезе. Соединения MnO2 и KMnO4 выступают окислителями.

Марганец – вещество незаменимое в черной металлургии. Уникален по своим физическим и химическим характеристикам. Марганец купить можно в специализированных торговых точках. Пять килограмм металла стоит порядка 150 рублей, а тонна, в зависимости вида соединения, стоит около 100-200 тысяч рублей.

Раствор марганцовки является крайне эффективным средством для использования в домашних условиях. Ее использование возможно для купания новорожденного, обработки ран и других областях. Давайте разберемся, что собой представляет марганцовка и какое ее применение.

Что такое марганцовка

Марганцовка или как ее называют – перманганат калия либо марганцовокислый калий, это темно-фиолетовый порошок, состоящий из мельчайших кристаллов, которые во время их растворения в воде образуют раствор ярко-красного цвета.

Действие и применение

Применение препарата направлено на антисептическое воздействие. Если правильно сделать слабый раствор, то его можно использовать для обработки ран, при отравлении, для купания новорожденного и во многих остальных целях. Применение раствора обычно используется при отравлении. Лечение заключается на возможности окислять многие неорганические и органические соединения. Другими словами, раствор марганцовки способен:

переводить многие химические вещества, в неактивную, безопасную форму, к примеру, алкоголь либо его суррогаты;
оказывать разрушающее воздействие на клеточную систему большинства микробов, способных вызвать отравление пищей.

Противопоказания и показания

На сегодняшний день использование данного препарата популярно не только в медицине. Его польза доказана в самых различных областях, но сегодня мы расскажем именно про лечение, а также о том, как правильно разводить слабый раствор марганцовки в домашних условиях.

Условно лечение осуществляется слабым и крепким раствором марганцовки. Если возможно отравление, то нужно правильно сделать именно слабый раствор, а крепкий используется для обработки ран и профилактики гнойных осложнений в травматологической и хирургической практике (к примеру, проводя лечение ожогов и ран).

Применение раствора может принести вред людям с гиперчувствительностью, высокой вероятностью образования:

аллергического бронхита;
аллергического ринита;
раздражения кожи.

К слову, это является общей рекомендацией, для всех людей, имеющих склонность к развитию аллергических реакций. В целом, раствор марганцовки один из наиболее щадящих антисептиков. Лечение с его помощью не способно принести вред даже грудным детям. Применение такого средства крайне полезно при обработке ран в домашних условиях.

Марганцовка при отравлениях

Польза такого средства доказана при лечении не только разного рода ран, но и в случае отравления. При отравлении рекомендуется развести слабый раствор марганцовки и выпить его вовнутрь. Пергамент калия сможет оказать необходимое воздействие на желудок. Необходимо быть готовым к тому, что после приема раствора у человека возникнет рвота – это нормальное явление, неспособное принести организму вред.

Как приготовить марганцовку при отравлении

Наши родители особенно не задумывались над тем, как развести марганцовку в домашних условиях, однако, чтобы не нанести вред, лучше не использовать метод «на глаз». Они засыпали щедро в банку с кипяченой водой щепотку порошка, после чего готовый раствор разбавлялся до необходимой консистенции (раствора бледно-розового цвета). Во время разведения очень важно, чтобы раствор был процежен через 8 слоев марли, чтобы удалить все кристаллы, которые не смогли раствориться. Если этого не сделать, то промывание желудка принесет вред, так как кристаллы попадают на слизистую желудочно-кишечного тракта и вызывают химический ожог.

С того времени практически ничего не поменялось и методика «3– 4 крупинки на литр воды» – работает, как и раньше. Методическая современная литература нам говорит, что слабый раствор – это приблизительно 0.01-0.1%-й, в то время, как крепкий уже считается -2– 5%-й раствор.

Меры предосторожности

Калий перманганат причисляется к довольно активным, сильнодействующим веществам, поэтому чтобы не причинить организму вред, нужно придерживаться ряда правил.

Во время проявления раствора. Растворять марганцовку нужно в банке или прозрачном стакане. Как уже было сказано выше, обязательно нужно процеживать готовый раствор при условии его принятия вовнутрь. Кроме этого, попадание случайно в организм крепкого раствора марганцовки способно вызвать метгемоглобинемию – состояние, которое чревато тотальной нехваткой кислорода для всех тканей и органов, и в первую очередь нарушение работы почек.

Конечно, для марганцовки имеется и антидот (вещество, имеющее противоположное действие) – метиленовый синий. Однако для лечения отравления марганцовкой необходимо его внутривенное введение в больших количествах, а это можно осуществить даже не во всех больницах.

Во время хранения. Хранить порошок необходимо в закрытой плотно таре, исключающей попадание прямых лучей солнца и влаги. Ни в коем случае не следует трясти емкость, это может привести к самовоспламенению, а в некоторых случаях и взрыву!

Марганцовка для купания новорожденных

Приготовление раствора марганцовки для купания новорожденного включает в себя несколько этапов: сначала необходимо развести марганцовку в стакане воды до яркого малинового цвета, далее рекомендуется процедить раствор через несколько слоев марли. Лишь после проведения подобных процедур часть раствора добавляется в детскую ванночку для купания, при этом цвет воды в которой должен быть бледно-розовым.

Использовать раствор марганцовки для купания можно только свежеприготовленный и процеженный – это условие является обязательным. Купание ребенка советуют проводить перед вечерним кормлением, каждый день в одно и то же время. Перед купанием крохи ванночку необходимо обдать кипятком и вымыть с применением детского мыла. Набрав воду, нужно померить ее температуру – она должна быть +36-37 градусов, после этого добавляем раствор марганцовки. После осуществления всех манипуляций, ребенка следует аккуратно опустить в воду, обернув его предварительно в тонкую пеленку. Кроху следует придерживать за спинку и головку, а второй рукой с использованием губки протереть его кожные покровы.

Первые купания лучше проводить, когда в процессе берут участие оба родителя – один может поддерживать ребенка, а второй обмывать его. Купания с использованием раствора марганцовки рекомендуется осуществлять до того времени, пока не зажила пупочная ранка. Крайне важно занять, что купание с раствором марганцовки можно проводить исключительно в детской ванночке, во взрослой ванне состав способен испортить эмаль. Как только пупочная ранка полностью заживет, малыша можно перемещать в большую ванну для купания не используя при этом более раствор марганцовки.

Раствор марганцовки является универсальным средством, поучившим большое распространение. Он применяется для заживления ран, в том числе ожогов и пупка у новорожденных детей. Также марганцовку используют при отравлении, но в этом случае лучше проконсультироваться с врачом, перед началом лечения.