Dane techniczne
| Nazwa odczynnika | TLENEK MANGANU (IV) |
| Nazwa odczynnika (ang.) | Manganese (IV) oxide |
| Wzór chemiczny | MnO2 |
| Masa molowa [g/mol] | 86.94 |
| Numer WE | 215-202-6 |
| Numer CAS | 1313-13-9 |
| Wygląd zewnętrzny / postać | Ciemnobrązowy lub czarny proszek |
| Rodzaj opakowania | zależy od wielkości zamówienia |
Kontakt
Chcesz zamówić produkt, lub potrzebujesz więcej informacji na jego temat zadzwoń: +48 501-756-230 lub napisz do nas:
Opis produktu
Czym jest tlenek manganu?
Tlenek manganu (MnO₂) jest związkiem chemicznym, który występuje w postaci ciemnobrązowego lub czarnego proszku. Znany jest ze swoich właściwości oksydacyjnych i znajduje szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu. Jest to tlenek metalu, który występuje naturalnie w postaci minerałów, takich jak piroluzyt, ale może być również produkowany syntetycznie w procesach przemysłowych.
Fizyczne i chemiczne właściwości tlenku manganu
a) Właściwości fizyczne
Stan skupienia: Tlenek manganu (MnO₂) jest ciałem stałym w temperaturze pokojowej. Ma postać drobnego, ciemnobrązowego lub czarnego proszku. Jest to substancja nierozpuszczalna w wodzie, co sprawia, że jest stosunkowo stabilna w normalnych warunkach atmosferycznych i nie wchodzi w łatwą reakcję z wodą, w przeciwieństwie do niektórych innych związków manganu, takich jak MnSO₄.
Gęstość: Gęstość tlenku manganu wynosi około 5,0 g/cm³, co oznacza, że jest on stosunkowo ciężki w porównaniu do wielu innych tlenków metali. Tlenki manganu, takie jak MnO₂, są znane z wysokiej gęstości, co sprawia, że są używane w różnych zastosowaniach, gdzie stabilność i masa są istotne, np. w produkcji baterii.
Temperatura topnienia: MnO₂ ma wysoką temperaturę topnienia wynoszącą około 1 800°C, co czyni go odpornym na działanie wysokich temperatur. Dzięki tej właściwości, tlenek manganu jest szeroko stosowany w procesach przemysłowych, w których wymagana jest odporność na ekstremalne warunki temperaturowe, jak np. w produkcji materiałów ogniotrwałych czy katalizatorów.
b) Właściwości chemiczne
Reaktywność: Tlenek manganu (MnO₂) wykazuje silne właściwości oksydacyjne, co oznacza, że może działać jako utleniacz w wielu reakcjach chemicznych. MnO₂ ma zdolność oddawania tlenu (utleniania innych substancji) w reakcjach chemicznych, co sprawia, że jest użyteczny w przemyśle chemicznym i w produkcji innych związków manganu. Jego właściwości oksydacyjne wykorzystywane są także w procesach elektrochemicznych, takich jak reakcje w bateriach alkalicznych.
Zdolność do reagowania: MnO₂ reaguje z różnymi substancjami chemicznymi, w tym z kwasami, tworząc odpowiednie sole manganu, takie jak siarczan manganu (MnSO₄) lub chlorek manganu (MnCl₂). Jest to ważne w produkcji związków manganu, które mają szerokie zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu.
MnO₂ reaguje również z wodą w obecności wysokiej temperatury, co może prowadzić do wytwarzania nadtlenków manganu (MnO₂ + H₂O → MnOOH + O₂). Tlenek manganu może także pełnić rolę katalizatora w reakcjach chemicznych, zwłaszcza w reakcjach utleniania. Jako katalizator, MnO₂ wspomaga przeprowadzanie reakcji chemicznych bez zmiany swojego składu chemicznego, co jest cenione w przemyśle chemicznym, np. przy produkcji gazów technicznych czy przy syntezach organicznych.
MnO₂ jest także używany w procesach elektrochemicznych, szczególnie w ogniwach galwanicznych i bateriach, gdzie pełni funkcję elektrody, wspomagając procesy redoks (redukcji i utleniania), co pozwala na przechowywanie i uwalnianie energii elektrycznej.
Zastosowania tlenku manganu
Tlenek manganu jest wszechstronnym związkiem chemicznym, który znajduje szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach przemysłu. Jego właściwości oksydacyjne, stabilność w wysokich temperaturach oraz zdolność do reagowania z innymi substancjami sprawiają, że jest cennym materiałem w różnych gałęziach przemysłu.
a) Baterie
Tlenek manganu (MnO₂) jest jednym z głównych składników baterii alkalicznych, takich jak baterie cynkowo-węglowe, baterie litowo-manganowe oraz inne akumulatory. Jego właściwości oksydacyjne sprawiają, że MnO₂ jest idealnym materiałem do magazynowania i uwalniania energii elektrycznej w procesach elektrochemicznych. Baterie wykorzystujące MnO₂ charakteryzują się dużą stabilnością, długowiecznością i są szeroko stosowane w urządzeniach codziennego użytku, takich jak piloty, zegarki czy latarki. MnO₂ pełni w tych bateriach rolę katody, umożliwiając reakcje redoks, które są podstawą działania akumulatorów i ogniw galwanicznych.
b) Produkcja stali
W produkcji stali tlenek manganu jest wykorzystywany jako składnik stopów, szczególnie w procesach, które wymagają usuwania zanieczyszczeń, takich jak siarka i tlen. Tlenek manganu pomaga w oczyszczaniu surowców stalowych, poprawiając ich właściwości mechaniczne, takie jak wytrzymałość, elastyczność oraz odporność na korozję. Dzięki tej funkcji, MnO₂ jest kluczowym składnikiem w przemyśle metalurgicznym, zwłaszcza w produkcji stali nierdzewnej i innych specjalistycznych stopów, które są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu, w tym motoryzacyjnym i budowlanym.
c) Przemysł chemiczny
Tlenek manganu jest szeroko wykorzystywany w przemyśle chemicznym jako katalizator w reakcjach utleniania. MnO₂ wspomaga przeprowadzanie reakcji, które wymagają dostarczenia tlenu lub usunięcia wodoru. W szczególności jest używany w procesach syntezy chemicznej, w tym w produkcji nadtlenków manganu (Mn₂O₇), które znajdują zastosowanie w produkcji innych związków chemicznych. Tlenek manganu może również pełnić rolę w procesach katalitycznych, które są stosowane w produkcji paliw, gazów przemysłowych oraz w procesach oczyszczania.
d) Farby i pigmenty
Tlenek manganu, ze względu na swoje intensywne zabarwienie, znajduje zastosowanie w przemyśle farb i pigmentów. Jest wykorzystywany do produkcji barwników, które są wykorzystywane w malarstwie, farbach przemysłowych, a także w przemyśle ceramicznym i szklarskim. MnO₂ dodaje intensywnych odcieni brązu lub czerni w pigmentach, które są stosowane w różnych produktach dekoracyjnych, a także w materiałach budowlanych, takich jak farby do elewacji. Dzięki swojej stabilności i odporności na działanie światła, tlenek manganu jest idealnym składnikiem trwałych pigmentów, które nie blakną z upływem czasu.
e) Oczyszczanie powietrza i wody
MnO₂ jest wykorzystywany w procesach oczyszczania powietrza i wody. Jego zdolność do pochłaniania szkodliwych gazów, takich jak dwutlenek siarki (SO₂) oraz innych zanieczyszczeń, sprawia, że jest cennym materiałem w technologiach filtrujących. W procesach oczyszczania powietrza, tlenek manganu może być używany w filtrach gazów przemysłowych, w których neutralizuje szkodliwe substancje, a także w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych w dużych budynkach. Ponadto, MnO₂ jest również stosowany w filtrach do oczyszczania wody, gdzie wspomaga usuwanie metali ciężkich, takich jak żelazo i mangan, a także innych zanieczyszczeń organicznych i nieorganicznych.
f) Produkcja ogniw słonecznych
Tlenek manganu znajduje zastosowanie w produkcji ogniw słonecznych, w szczególności w technologii ogniw fotowoltaicznych. MnO₂ jest wykorzystywany do produkcji półprzewodników, które są niezbędne do efektywnego przekształcania energii słonecznej w energię elektryczną. Jako materiał półprzewodnikowy, tlenek manganu może poprawić wydajność ogniw słonecznych, co czyni go ważnym składnikiem w rozwoju odnawialnych źródeł energii. W przyszłości, dzięki swoim właściwościom, tlenek manganu może również odegrać rolę w produkcji bardziej zaawansowanych ogniw fotowoltaicznych, takich jak ogniwa perowskitowe.
g) Przemysł farmaceutyczny
W przemyśle farmaceutycznym tlenek manganu jest stosowany w produkcji leków oraz suplementów diety, zwłaszcza w przypadku niedoboru manganu w organizmach ludzkich. Mangan jest niezbędnym mikroelementem, który pełni istotną rolę w wielu procesach metabolicznych, w tym w metabolizmie kości, produkcji enzymów oraz utrzymaniu zdrowia układu nerwowego. Tlenek manganu jest również wykorzystywany w niektórych preparatach stosowanych w leczeniu chorób, w których obserwuje się niedobór tego pierwiastka, takich jak osteoporoza czy zaburzenia neurologiczne. Dzięki swojej stabilności chemicznej, tlenek manganu jest bezpiecznym źródłem manganu w suplementach i preparatach leczniczych.
Tlenek manganu jest substancją chemiczną, która, chociaż jest stosunkowo bezpieczna w większości zastosowań, wymaga odpowiedniego obchodzenia się z nią. Należy unikać kontaktu z oczami i skórą oraz wdychania pyłu, ponieważ może powodować podrażnienia. Przechowywanie tlenku manganu powinno odbywać się w suchym i dobrze wentylowanym miejscu, aby zapobiec reakcjom z wilgocią.