Марганец имеет огромное значение для металлургии. Достаточно сказать, что без этого металла практически невозможно варить сталь. Неудивительно, что появление мартеновского способа плавления сталей многократно увеличило интерес к этому химическому элементу.

Получение марганца в промышленности

Марганец получают тремя способами:

1. Алюминотермический способ – восстановление оксида Mn₂O₃ в результате прокаливания пиролюзита: 4MnO₂ = 2Mn₂O₃+O_2, Mn₂O₃+2Al = 2Mn+Al₂O₃
2. Восстановление железосодержащих оксидных марганцевых руд коксом
3. Получение чистого металлического марганца электролизом

Марганец: физические свойства

Марганец принадлежит к группе черных металлов. Химический элемент Mn обладает следующими физическими свойствами:

• плотность (н. у.) – 7,21 г/см³
• температура плавления – 1517 K
• температура кипения – 2235 K
• теплопроводность при 300 K – 6,87 Вт/(м·К)
• электропроводность: 0,00695·106 Ом⁻¹·см⁻¹

Марганец в металлургии

Повышенное содержание марганца в стали положительно сказывается на эксплуатационных характеристиках сплавов. Широкое применение марганца в промышленности обусловлено способностями его ферросоединений «раскислять» стали при плавке. Практически это означает удаление из сплава кислорода и связывание серы. При повышении уровня Mn до 12-13 % сплав получает повышенную прочность и износостойкость (сталь Гадфильда, применение которой позволяет производить не восприимчивые к ударным нагрузкам железнодорожные крестовины, военные каски, тюремные оконные решетки и т.п.) Не менее востребован манганин, включающий 13% Mn: этот сплав отличает высокое электрическое сопротивление при неизменности температуры.

Окислительные свойства марганца

Диоксиды марганца идут на изготовление гальванических марганцево-цинковых элементов, где MnO₂ выступает в роли окислителя-деполяризатора. Этот же оксид, равно как и KMnO₄, являются основными окислителями в технологиях тонкого и промышленного органического синтеза.

Марганец: применение в медицине

Марганец в количестве 12 мг содержится в теле каждого человека. Почти половина сосредоточена в костях, остальная часть – мягкие ткани и мозг. Элемент Mn принадлежит к группе 10-ти жизненно необходимых человеку металлов, в частности, он отвечает за создание металлокомплексов с нуклеиновыми кислотами, аминокислотами и белками.

Самым известным лекарственным препаратом на основе марганца является перманганат калия или марганцовка (КМпО₄). Это отличное кровоостанавливающее и антисептическое средство, имеющее высокую окислительную способность. Среди прочих лекарств – хлорид Mn (II) и сульфат Mn (II), применяемые медиками для лечения малокровия.

Нагревание марганцовки позволяет получить чистый кислород:

2KMnO₄ = K₂MnO₄+MnO₂+O₂