二氧化锰(氧化剂)

2023-11-06 22阅读

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二氧化锰

氧化剂

二氧化锰是一种呈黑色或棕色的固体,经常出现于软锰矿及锰结核中。二氧化锰(自然界以软锰矿形式存在),在热浓硫酸中放出氧而成硫酸锰。在盐酸中放出氯而成氯化锰与苛性碱和氧化剂共熔,放出二氧化碳而成高锰酸盐,是强氧化剂;大量用于炼钢,并用于制玻璃、陶瓷、搪瓷、干电池等。也常在化学反应中作为催化剂。在1967年共使用了500000吨的软锰矿。二氧化锰也经常被用来制作高锰酸钾(KMnO4)。它常被用作有机化学中的氧化剂。切记防止吸入和吃下去,虽不需要特殊防护,氧化性也不算强,自己勾兑成15%,危险度就会降低,基本没有什么危险。

中文名 二氧化锰
别名 软锰矿、五氧化二锰
英文名 Manganese dioxide
化学式 MnO2
IUPAC名 Manganese dioxide Manganese(IV) oxide
CAS号 1313-13-9
摩尔质量 86.9368 g mol-1
外观 黑色固体
密度 5.026 g/cm3 (固)
熔点 535℃
溶解度(水) 不可溶

化学性质

化学式:MnO2;摩尔质量:86.9368 g mol-1。分解:在水中的溶解度 不可溶。热力学:标准摩尔生成焓fHo298 −520.9 kJ/mol标准摩尔熵So298 53.1 J.K−1.mol−1。危险性:EU分类、有害。警示性质标准词:R20/22。安全建议标准词:S2、S25。相关化学品:其他阴离子、二硫化锰、其他阳离子、二氧化锝二氧化铼、三氧化二锰三氧化锰

物性数据

1.性状:深棕色粉末2.熔点(分解,oC):mp5353.密度:5.03g/cm34.溶解性:不溶于水和有机溶剂。

溶解性

不溶于水,不溶于硝酸。

用途

用作氧化剂,也用于炼钢、玻璃、陶瓷、搪瓷、干电池、火柴、医药等。

用于锰盐制备,也用作氧化剂、除锈剂,用于锰盐的制备,也用作氧化剂、除锈剂。属强氧化剂,主要用于干电池作去极化剂、玻璃工业脱色剂、油漆油墨干燥剂、防毒面具吸收剂、火柴助燃剂等。

参见化学二氧化锰。

主要用在干电池中作去极化剂。是玻璃工业中的良好脱色剂,可将低价铁盐氧化成高铁盐,使玻璃的蓝绿色转为弱黄色。电子工业中用以制锰锌铁氧体磁性材料。炼钢工业中用作铁锰合金的原料,浇铸工业的增热剂。防毒面具中用作一氧化碳的吸收剂。化学工业中用作氧化剂(如紫红素合成)、有机合成的催化剂、油漆和油墨的干燥剂。也用作火柴工业的助燃剂,陶瓷、搪瓷的釉药和锰盐的原料。还用于烟火,水的净化除铁、医药、肥料及织物印染等方面。

化学工业上用于生产硫酸锰、高锰酸钾、碳酸锰、氯化锰、硝酸锰、一氧化锰等。硫酸锰用作肥料和饲料添加剂。医药部门用锰的化合物作消毒剂、氧化剂、催化剂、洗胃剂和催吐剂。锰用作干电池和制氮肥的脱硫剂;还广泛用于冶金、陶瓷、玻璃、轻工、机械、火柴、电子、染料、国防、通讯、环保等部门。

其他氧化物

二氧化锰与氢氧化钠(NaOH)或者氢氧化钾(KOH)熔融,且加有一些氧化物如硝酸钾(KNO3)或高氯酸钾(KClO4)时,大约10分钟就会生成锰酸钾(K2MnO4),其离子方程式如下:2MnO2+4OH-+O2→2MnO42-+2H2O 锰酸盐也可在酸性溶液中歧化为二氧化锰和高锰酸盐,反应如下:3MnO42-+4H+→2MnO4-+MnO2(s)+2H2O

合成

二氧化锰在有机化学中十分有用。被用于氧化物的二氧化锰的形态不一,因为二氧化锰有多个结晶形态,化学式方面可以写成MnO2-x(H2O)n,其中x介于0至0.5之间,而n可以大于0。二氧化锰可在不同pH下的高锰酸钾(KMnO4)和硫酸锰(MnSO4)的反应之中产生。啡色的二氧化锰沈淀物很干和很活跃。最有效的有机溶剂包括芳香性物质、氯化碳、醚、四氢呋喃和酯类等。其中一个二氧化锰专用的化学反应是将醇类转化为酮类。

即使该醇类中有双键,也不会被二氧化锰所氧化。cis-RCH=CHCH2OH+MnO2→cis-RCH=CHCHO+H2O+MnO 当中的产物即使有多活跃也不会再被氧化。二醇类可被二氧化锰氧化为二酮。其他二氧化锰的反应极之多,可用在氧化出胺、芳香物和三醇等。

健康危害

吸入大量新生的氧化锰烟雾,可发生“金属烟热”,出现头晕、头痛、恶心、寒战、高热、以及咽痛、咳嗽、气喘等症状。长期接触,可能引起慢性锰中毒,初期以神经衰弱综合征和植物神经功能障碍为主,继续发展可出现明显锥体外系损害为主的神经体征。

危险特性

具有强氧化性。与易燃物、有机物接触易着火燃烧。与过氧化氢发生爆炸性反应。接触硫化氢能着火。与还原剂能发生强烈反应。

参考资料

1.二氧化锰·化源网

2.二氧化锰·物竞数据库

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