สมบัติทางกายภาพและเคมีของเกล็ดแมงกานีสด้วยไฟฟ้า

1. คุณสมบัติทางกายภาพ

รูปร่างหน้าตาและรูปร่าง

แผ่นโลหะหรือแผ่นโลหะสีขาวเงิน- พื้นผิวมีความมันเงาเป็นโลหะ

เปราะ ความแข็งสูง (ความแข็ง Mohs ประมาณ 5~6) ความเหนียวต่ำ แตกหักง่ายเมื่อแปรรูป

ความหนาแน่นและจุดหลอมเหลว

ความหนาแน่น:7.2~7.4 ก./ซม.3(ใกล้เคียงกับความหนาแน่นของเหล็ก แต่หนักกว่าอลูมิเนียม)

จุดหลอมเหลว:1244 องศาจุดเดือดประมาณ 1962 องศา ระเหยได้ที่อุณหภูมิสูง

การนำไฟฟ้าและแม่เหล็ก

การนำไฟฟ้าที่ดี (การนำไฟฟ้าประมาณ.7.8×10⁶ ส/ม) แต่ต่ำกว่าทองแดงและอะลูมิเนียม

พาราแมกเนติกแต่คุณสมบัติทางแม่เหล็กอ่อนไม่เหมาะกับวัสดุแม่เหล็กแรงสูง

โครงสร้างคริสตัล

Кубическая кристаллическая система (α-Mn), сложная кубическая структура при комнатной температуре, при высокой температуре (>727 องศา) กลายเป็นลูกบาศก์โดยมีจุดศูนย์กลางในตัว (-Mn)

2. คุณสมบัติทางเคมี

(1) ปฏิกิริยาออกซิเดชั่น

ออกซิเดชันที่อุณหภูมิห้อง-
ฟิล์มออกไซด์สีน้ำตาล (MnO₂ หรือ Mn₃O₄) ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวในอากาศชื้น สมการปฏิกิริยา:
2Mn+3O2→2MnO2 ฟิล์มออกไซด์มีความหนาแน่นและทำให้การกัดกร่อนช้าลง แต่การสัมผัสเป็นเวลานานจะทำให้โครงสร้างลาเมลลาร์เป็นชอล์ก

ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-
เมื่อถูกความร้อนสูงกว่า 500 องศา จะเกิดออกซิเดชันอย่างรวดเร็วพร้อมกับการก่อตัวของ Mn₃O₄ หรือ MnO:
3ล้าน+2O2ΔMn3O4

(2) ปฏิกิริยากับกรด

เจือจางกรด-
ละลายได้ง่ายในกรดซัลฟิวริกและกรดไฮโดรคลอริกเจือจาง ปล่อยไฮโดรเจนและสร้างสารละลายMn²⁺:
Mn + H2SO4 → MnSO4 + H2↑ ปฏิกิริยามีความรุนแรง จำเป็นต้องควบคุมความเข้มข้นของกรด (เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้กรดเข้มข้นเกิดฟิล์ม)

กรดเข้มข้น-
ปฏิกิริยาจะหยุดในกรดซัลฟิวริกเข้มข้นหรือกรดไนตริกเข้มข้นเนื่องจากการทู่ (การก่อตัวของฟิล์มออกไซด์บนพื้นผิว)

(3) ปฏิกิริยากับด่าง

ไม่ทำปฏิกิริยากับเบสแก่ (เช่น NaOH) ที่อุณหภูมิห้อง แต่อาจทำปฏิกิริยาช้าๆ ที่อุณหภูมิสูงจนเกิดแมงกาเนต:
2Mn+4NaOH+3O2Δ2Na2MnO4+2H2O

(4) ปฏิกิริยาอื่นๆ

ทำปฏิกิริยากับฮาโลเจน-
เมื่อถูกความร้อน มันจะทำปฏิกิริยาอย่างรุนแรงกับ Cl₂ และ Br₂ ทำให้เกิดแมงกานีสเฮไลด์ (เช่น MnCl₂)

ปฏิกิริยากับซัลเฟอร์-
ที่อุณหภูมิสูงจะเกิดแมงกานีสซัลไฟด์ (MnS) ซึ่งใช้ในการกำจัดซัลเฟอร์ไดซ์เหล็กและเหล็กกล้า:
Mn+SΔMnS

คุณสมบัติการบูรณะ-
ทำหน้าที่เป็นตัวรีดิวซ์อย่างแรง โดยแทนที่โลหะจากเกลือโลหะที่มีวาเลนท์สูง (เช่น การลด Fe³⁺ เป็น Fe²⁺)

3. พฤติกรรมทางเคมีที่สำคัญในการใช้งาน

การทำเหล็ก

ดีออกซิเดชั่น: รวมตัวกับออกซิเจนในเหล็กหลอมเหลวเกิดเป็น MnO ซึ่งลอยเข้าไปในตะกรันเพื่อกำจัดออก:
Mn+O → MnO

การกำจัดกำมะถัน: ผสมกับกำมะถันเพื่อสร้าง MnS ช่วยลดปริมาณกำมะถันในเหล็กและเพิ่มความแข็งแรง

วัสดุแบตเตอรี่

ในแบตเตอรี่ลิเธียม-ไอออน ความคงตัวของลิเธียมแมงกาเนต (LiMn₂O₄) ขึ้นอยู่กับความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระของแมงกานีสและความเสถียรของโครงสร้างขัดแตะ

ความต้านทานการกัดกร่อน

มันออกซิไดซ์ได้ง่ายในตัวเอง แต่เมื่อใช้เป็นสารเติมแต่งอัลลอยด์ (เช่น ในโลหะผสมอลูมิเนียม) จะเกิดเป็นฟิล์มป้องกันออกไซด์