基本介紹
- 中文名：錳
- 外文名：manganese
- 晶體結構：立方晶格
- 導熱係數(W)：7.81 m·K
- 相對原子質量：54.94
- 放射性：無
- 元素類型：過渡金屬
- 原子序數：25
- 熔化熱：12.050 kJ/mol
- 汽化熱：226.0 kJ/mol
- 發現人：甘恩
- 發現時間：1774年
- 狀態：常溫下為固態
- 熔點：1518 K
- 沸點：2335 K
- 密度：7.44 g/cm^-3
- 比熱容：0.48 J·g^-1`K^-1
發現過程,元素描述,元素來源,元素用途,輔助資料,其他信息,
發現過程
1774年，瑞典的甘恩，用軟錳礦和木炭在坩堝中共熱，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+3℃，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）為穩定的氧化態。在固態狀態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，生成褐色的氧化物覆蓋層。它也易在升溫時氧化。氧化時形成層狀氧化銹皮，最靠近金屬的氧化層是MnO，而外層是Mn3O4。在高於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，易溶於稀酸，並有氫氣放出，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製得。
元素用途
冶金工業中用來製造特種鋼；鋼鐵生產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”。加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，用於挖土機鏟斗，耐磨機襯板等。但錳量增高，會減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。
輔助資料
錳是在地殼中廣泛分布的元素之一。它的氧化物礦——軟錳礦早為古代人們知悉和利用。但是，一直到18世紀的70年代以前，西方化學家們仍認為軟錳礦是含錫、鋅和鈷等的礦物。
18世紀後半葉，瑞典化學家T.O.柏格曼研究了軟錳礦，認為它是一種新金屬氧化物。於1774年，瑞典的甘恩，用軟錳礦和木炭在坩堝中共熱，發現一紐扣大的錳粒。柏格曼將它命名為managnese(錳)。它的拉丁名稱manganum和元素符號Mn由此而來。
錳 (Manganese)
其他信息
硫酸錳 (Manganese Sulfate)
作用與套用：主要存在於垂體、肝胰臟和骨的粒線體中，為多種酶的組成部分。錳參與體內的造血過程，促進細胞內脂肪的氧化作用，可防止動脈粥樣硬化。錳缺乏時可引起生長遲緩、骨質疏鬆和運動失常等。
主要用於長期靠靜脈高營養支持的患者。
用法用量：口服，成人每日需要量5～10mg。
兒童每日需要量0.5～1.5mg。
【副作用】
過量的錳會引起帕金森氏症震顫麻痹樣的症狀。
元素符號： Mn 英文名： Manganese 中文名： 錳
相對原子質量： 54.94 常見化合價： +1,+2,+3,+4,+6,+7 電負性： 1.55
外圍電子排布： 3d5 4s2 核外電子排布： 2,8,13,2
同位素及放射線： Mn-52[5.59d] Mn-53[3700000y] Mn-54[312.2d] Mn-55 Mn-56[2.57h] Mn-57[1.45m]
電子親合和能： 0 KJ·mol-1
第一電離能： 717 KJ·mol-1 第二電離能： 1509 KJ·mol-1 第三電離能： 3248 KJ·mol-1
單質密度： 7.43 g/cm3 單質熔點： 1245.0 ℃ 單質沸點： 1962.0 ℃
原子半徑： 1.79 埃 離子半徑： 0.67(+2) 埃 共價半徑： 1.17 埃
常見化合物： MnO2 MnCl2 KMnO4 K2MnO4
發現人： 甘恩 時間： 1774 地點： 瑞典
名稱由來：
拉丁文：magnes（磁石）；義大利語：manganese（錳）。
元素描述：
硬脆的灰白色金屬，略帶粉紅色光澤。在潮濕空氣中會象鐵一樣生鏽。
元素來源：
主要富礦為軟錳礦(MnO2)、硬錳礦[(Ba，H2O)2Mn5O10]和菱錳礦(MnCO3)。將二氧化錳(MnO2)與鋁芻旌顯諶勐?械閎伎梢災頻么棵獺?
元素用途：
用於煉鋼、制陶、造電池。鐵路鋼軌中一般含有1.2%的錳。錳對於維生素B1的生效也有決定性的作用。
MN 美國明尼蘇達州（Minnesota） 的簡稱
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：過硫酸銨——稱取5g過硫酸銨溶於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過硫酸銨，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%=標樣mn%÷標樣ml×試樣ml
方法二：（範圍50%）—80%）
一：試劑
1：磷酸
2：硝酸銨
3：二苯胺黃酸鈉0.5%
稱取0.5g溶於100ml水中。
4：硫酸亞鐵銨標準溶液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，否則加入硝酸銨時，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，加硝酸銨3--4g，（要迅速），充分搖勻待黃煙逸出後，放置片刻，加水80ml，用硫酸亞鐵銨標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，瓶內的溫度不宜過低，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，加固體硝酸銨將錳氧化為三階，以二苯胺黃酸鈉為指示劑，用硫酸亞鐵銨滴定，（主要反應） 3Mn+2H3PO4=Mn3(PO4)2+3H2↑
Mn3(PO4)+NH4NO3+H3PO4=3MnPO4+NO↑+NH3↑+2H2O
MnPO4+(NH4)2Fe(SO4)2=MnSO4+(NH4)2SO4+FePO4
MN： 力學單位。1MN=1000KN
