ترکیب اکسیدهای منگنز از سالیان بسیار دور تا کنون در صنایع مختلف به عنوان رنگدانه‌ها، کاتالیزور، حسگر و پوشش‌های الکتریکی استفاده می‌شده است. اکسید منگنز یا منگنز دی اکسید یک ترکیب معدنی است که به صورت جامد سیاه یا قهوه‌ای در طبیعت یافت می‌شود.
این ماده با فرمول شیمیایی MnO2 در کاربردهای مختلفی و صنایع متفاوت از جمله تصفیه آب و جریان هوا، ساختار باتری‌ها، مدارهای الکتریکی، مواد پلاستیکی، نابود کننده قارچ‌ها، حشرات و افات کشاورزی و … استفاده می‌شود. این ماده در ترکیبات مختلفی از جمله
منگنز (II) اکسید, MnO
منگنز (II، III) اکسید, Mn3O4
منگنز (III) اکسید, Mn2O3
منگنز دی‌اکسید, (منگنز(IV) اکسید), MnO2
منگنز هپتوکسید, Mn2O7
نیز وجود دارد که بسته به نوع ترکیبات شیمیایی خود در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. ماده‌های معدنی دیگری مانند منگنوزیت، منگنیت و بیرنزیت نیز به عنوان اکسید منگنز شناخته می‌شوند.
با ویژگی‌های ادتا چهار سدیم هم آشنا شوید
اکسید منگنز یک ترکیب شیمیایی با جرم مولی ۷۰٫۹۳۷۴ گرم بر مول با فرمول شیمیایی MnO است که به صورت جامد سبز رنگ دیده می‌شود و در کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. منگنز دی اکسید یک ترکیب رایج از اکسید منگنز است که یک اتم اکسیژن بیشتر در ساختار خود دارد.
این ماده به صورد جامد سیاه قهوه‌ای است که به طور طبیعی با فرمول MnO2 وجود دارد. منگنز دی اکسید(MnO2) که در طبیعت به عنوان پیرولوزیت شناخته می‌شود، جزو فراوان‌ترین ترکیبات منگنز است. سنگ معدن اصلی این ترکیب پیرولوزیت است که در قدیم به عنوان رنگدانه شناخته می‌شد.
MnO2، به عنوان یک کاتالیزور برای اکسیداسیون سریع آهن و منگنز محلول، که به شکل پودر آهن و منگنز در فیلترهای تماسی وجود دارد، استفاده می‌شود. این نمک‌ها توسط اکسیژن محلول به اسید آهن و منگنیک نامحلول اکسید می‌شوند.به طور کلی منگنز عنصری است که به راحتی با اکسیژن موجود در محیط واکنش می‌دهد و MnO2 را تشکیل می‌دهد.
به دلیل این واکنش، منگنز به صورت تک عنصری در طبیعت وجود ندارد و معمولاً به صورت منگنز دی اکسید یافت می شود.
اکسید منگنز، منگنز دی اکسید، دی اکسید منگنز، پودر اکسید منگنز، منگنز اکسید میکرونیزه، منگنز اکسید سبز، منگنز اکسید قهوه‌ای، منگنز (II، III) اکسید Mn3O4، منگنز (III) اکسید Mn2O3 ، منگنز دی‌اکسید, (منگنز(IV) اکسید), MnO2 منگنز هپتوکسید Mn2O7 ،
همگی انواع مختلفی از ترکیب‌های منگنز با اکسیژن هستند که یا به صورت طبیعی در طبیعت یافت می‌شوند و یا در محیط آزمایشگاه برای کاربردهای مختلف ساخته می‌شوند.
ماده‌های معدنی دیگری مانند هوسمانیت، منگنوزیت، بیرنزیت و منگنیت نیز به عنوان اکسیدهای منگنز شناخته می‌شوند. این ماده به صورت مخلوط با سایر کانی‌ها به صورت بیکس بایئیت، ژاکوبسیت، کلومبیت و تانتالیت نیز یافت می‌شود.
این ماده با فرمول شیمیایی MnO یک ترکیب معدنی است که به صورت طبیعی با اکسیژن در سرعت‌های مختلف واکنش می‌دهد که در نهایت منجر به تشکیل منگنز اکسید ( I , II ) می‌شود. این ترکیب معدنی مانند دیگر مونوکسیدها دارای ساختار نمکی است که در آن کاتیون‌ها و آنیون‌ها ساختار هشت ضلعی دارند.
این ترکیب به صورت جامد سبز رنگ دیده می‌شود که دارای جرم مولی ۷۰.۹۴ گرم بر مول، چگالی ۵.۰۳ گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب ۱.۹۴۵ درجه سانتی گراد است که قابلیت انحلال پذیری در آب را ندارد و به عبارتی نامحلول است.
منگنز دی اکسید که ترکیب رایج دیگری از منگنز اکسید است، با فرمول شیمیایی MnO2 در شکل‌های مختلف پودر، گرانول و میکرونیزه موجود است. این ترکیب به طور معدنی نیز در پیرولوزیت یافت می‌شود.
این ترکیب به شکل پودر جامد قهوه‌ای تیره و مشکی است که دارای جرم مولی ۸۶.۹۴ مول بر گرم، چگالی ۵.۰۳ گرم بر سانتی متر مکعب، نقطه ذوب ۵۳۵ درجه سانتی گراد است که قابلیت انحلال در آب را ندارد و محلول در اسید است.
عمده‌‌ترین و رایج‌‌ترین کاربرد اکسید منگنز در باتری‌های سلول خشک (باتری‌های روی کربن ) دیده می‌شود. باتری‌ها بخش قابل توجهی از کل مصرف سالانه منگنز اکسید را تشکیل می‌دهند. با این حال، در سال‌های اخیر، باتری‌های قلیایی که از این ترکیب نیز استفاده می‌کنند، شروع به تسلط بر بازار کرده‌اند.
علاوه بر این، ترکیب شیمیایی منگنز اکسید در نساجی‌ها، آزمایشگاه‌های شیمی، تولید رنگدانه‌ها، به عنوان مواد سفید کننده و همچنین به عنوان یک افزودنی برای خوراک دام و طیور، صنایع رنگ و مصالح ساختمانی مانند آجر، کودهای گیاهی و دفع قارچ‌ها و حشرات مزاحم در کشاورزی و غیره استفاده می‌شود.
از دیگر کاربردهای منگنز اکسید می‌توان به کودهای کشاورزی، کاربردهای الکتریکی در ترمیستورها و الکترودهای جوشکاری، شن پاشی در ساخت جاده‌ها، توده‌های بتنی، متراکم سازی در صنعت ساخت و ساز، مواد اولیه برای ذوب در کوره‌ها، صنایع پلاستیک سازی در تولید چسب و درزگیرها، مشتقات سوختی، محصولات تصفیه هوا و … اشاره کرد.
نکته مهمی که در مورد اکسید منگنز باید به آن توجه کرد این است که وقتی در تماس با هوا قرار می‌گیرد و آلوده می‌شود، ذرات آن می‌توانند باعث مسمومیت با منگنز یا منگنیسم شوند که در اغلب موارد این مسمویت می‌تواند منجر به اختلالات روانی و حرکتی شود.
ترکیب‌های مختلف منگنز اکسید مانند منگنز دی اکسید در صنایع مختلف سرامیک و شیشه سازی مورد استفاده قرار می‌گیرد. (سنگ معدن منگنز برای استفاده مستقیم در تولید سلول خشک “فعال” نیست و بسیاری از آنها باید با عملیات فیزیکی یا شیمیایی فعال شوند.)
در صنایع شیشه سازی برای از بین بردن رنگ سبز ناشی از ناخالصی‌های آهن از این ترکیب استفاده می‌شود. از ترکیبات مختلف منگنز اکسید به عنوان یک جزء مهم در باتری‌ها استفاده می‌شود. MnO2 عمدتاً به عنوان بخشی از باتری‌های سلول خشک نیز استفاده می‌شود.
از منگنز دی اکسید همچنین برای تولید حسگرهای زیستی، دستگاه‌های اندازه گیری ولتاژ، به عنوان پوشش در صنایع مختلف، کاتالیزور و افزودنی در تولید مواد مختلف مانند سفید کننده‌ها، ساخت انواع مواد پلاستیکی، ساختارهای الکتریکی و جذب امواج نوکلئوتیدی استفاده می‌شود. این ترکیب اخیراً به عنوان تولید ماده واسطه موثر در ذخیره سازی داده‌ها و اطلاعات مغناطیسی نیز مورد استفاده واقع شده است.
با ویژگی‌های اسید سیتریک هم آشنا شوید
همانطور که گفتیم، این ماده ترکیبی از اتم‌های منگنز و اکسیژن است که می‌توانند به طور طبیعی و یا در آزمایشگاه با یکدیگر واکنش داده و ترکیب شوند. پیرولوزیت کانی اصلی منگنز در ترکیب‌های معدنی دارای منگنز است و منگنز معمولاً به مقدار بسیار کم در سنگ‌ها به صورت طبیعی یافت می‌شود.
این کانی به تدریج از داخل سنگ‌ها شسته می‌شود و در محیط‌های رسوبی مانند باتلاق، دریاچه و دریابه صورت کانی‌های مختلف منگنز دار به ویژه پیرولوزیت یا ترکیب منگنز دی اکسید رسوب می‌کند.
همچنین این ماده ممکن است در رگه‌های معدنی همراه با کوارتز و کانی‌های فلزی دیگری به صورت کاملاً طبیعی به وجود بیاید. اما در محیط آزمایشگاه این ترکیب را می‌توان از طریق احیا دی اکسید در هیدروژن و یا با گرم کردن کربنات و سنگ معدن منگنز به اضافه کک متالورژیکی تولید کرد.
منگنز دی اکسید را همچنین می‌توان از طریق استخراج مستقيم منگنزII از کانی پيرولوزيت در حضور عنصر Fe2+ به عنوان يک عامل احيا کننده در محيط اسيد سولفوريک نیز تولید کرد. معمولاً در ترکیب منگنز دی اکسید مقدار کمی آب ( معمولاً تا 2%) وجود دارد. همچنین عناصر مختلفی مانند آهن، آلومینیوم، کلسیم، منیزیم و باریم ممکن است در این ترکیب جانشین منگنز شوند.
کانی این ترکیب اغلب به صورت توده‌های کم و بیش متخلخل است و به همین دلیل سختی آن در حالت توده‌ای بین 1 تا 2 می‌باشد. ترکیب منگنز دی اکسید معدنی گاهاً به صورت رشته‌ای، دانه‌ای و یا دندریتی یافت می‌شود.
0 دیدگاه