锰不属于有色金属,也就是说除铁、铬、锰以外的金属均属于有色金属。
锰的定义
锰,化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属,纯净的金属锰是比铁稍软的金属,含少量杂质的锰坚而脆,潮湿处会氧化。锰广泛存在于自然界中,土壤中含锰0.25%,茶叶、小麦及硬壳果实含锰较多。
接触锰的作业有碎石、采矿、电焊、生产干电池、染料工业等。1774年,甘恩分离出了金属锰。柏格曼将它命名为锰可用铝热法还原软锰矿制得。
锰的相对原子质量
锰的相对原子质量是54.94,化学符号是Mn,它的原子序数是25,是一种灰白色、硬脆、有光泽的过渡金属。纯净的金属锰是比铁稍软的金属,含少量杂质的锰坚而脆,潮湿处会氧化。
工业上可以用通直流电电解硫酸锰溶液的方法制备金属锰。这种方法成本较高,但成品纯度好。
制备溶液采用锰矿粉与无机酸反应加热制取锰盐溶液,同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂,用加氧化剂氧化中和的方法除去铁,加硫化净化剂除去重金属,然后过滤分离,在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。
锰的化学性质
锰在元素周期表上位于第四周期,第VIIB族,属于比较活泼的金属,加热时能和氧气化合,易溶于稀酸生成二价锰盐。
1、化合价
锰的化合价有+2、+3、+4、+5、+6、+7、-1,-2,-3价。其中以+2(Mn2+的化合物)、+4(二氧化锰,为天然矿物)和+7(高锰酸盐,如KMnO4)、+6(锰酸盐,如K2MnO4)为稳定的氧化态。
Mn2+较稳定,不容易被氧化,也不容易被还原。K2MnO4和MnO2有强氧化性。Mn(OH)2不稳定,易被空气中的氧气氧化为水合MnO2[MnO(OH)2]即使是水中微量的溶解氧也能将其氧化;K2MnO4也能发生歧化反应,但反应不如在酸性溶液中进行得完全。
2、化学反应
和氧气的反应
在空气中易氧化,生成褐色的氧化物覆盖层。它也易在升温时氧化。氧化时形成层状氧化锈皮,最靠近金属的氧化层是MnO(一氧化锰),而外层是Mn3O4(四氧化三锰):2Mn+O2=2MnO;3Mn+2O2=Mn3O4。
在高于800℃的温度下氧化时,MnO的厚度逐渐增加,而Mn3O4层的厚度减少。在800℃以下出现第三种氧化层Mn2O2。在约450℃以下最外面的第四层氧化物MnO2是稳定的。
锰元素对人体的作用
1、促进骨骼生长发育:锰可以促进骨骼矿物质密度,参与活化硫酸软骨素合成的酶系统,促进骨骼生长发育。
2、促进脑功能正常运行:锰可以防止大脑被自由基损害,锰可以与神经递质结合,改善脑的功能。
3、维持脂质代谢:锰能够激活体内半乳糖转移酶的活性,有利于甘油三酯和胆固醇在体内的转化,维持正常的脂代谢。