碳酸錳,又稱碳酸亞錳或錳白,分子式MnCO3。碳酸錳是基本的錳化合物母體產品。碳酸錳為白色或微紅色粉末,密度3.70克/立方厘米。碳酸錳不溶于水,稍溶于含二氧化碳的水中,溶于稀無機酸,微溶于普通有機酸中,不溶于醇和液氨,露于潮濕空氣中易氧化,形成三氧化二錳而逐漸變為棕黑色。碳酸錳常含水,在70~100°C下經長時間加熱可完全脫水。減壓病下在70°C時可失去二氧化碳而成堿式鹽。受熱時碳酸錳分解生成四氧化三錳和二氧化碳。碳酸錳與水共沸時水解,在沸騰的氫氧化鉀中生成氫氧化錳。碳酸錳可通過以軟錳礦或菱錳礦,又或以金屬錳為原料,經化學反應而制得。
破酸錳可用作脫硫的催化劑,瓷釉、涂料和清漆的顏料,肥料和飼料添加劑,油漆催干劑。破酸錳還可用于醫藥、機械零件的磷化處理。高純碳酸錳主要用于制造通信器材中的高性能錳鋅鐵氧體材料。
簡介
中文名稱:碳酸錳
中文別名:碳酸亞錳
CAS號:598-62-9;34156-69-9
EINECS號:209-942-9;208-915-9
性狀:新沉淀者為粉紅色至幾乎白色粉末,在空氣中漸變為淺棕色。受熱分解。溶于稀酸,不溶于水和乙醇。相對密度3.1。
管制信息:本品不受管制
質檢信息
性質
物理性質
玫瑰色三角晶系菱形晶體或無定形亮白褐色粉末。相對密度3.125。幾乎不溶于水,微溶于汗 二氧化碳的水中(即碳酸),不溶于醇和液氨。
化學性質
溶于稀 無機酸,微溶于普通有機酸中。在干燥空氣中穩定。潮濕時易氧化,形成 三氧化二錳而逐漸變為棕黑色,受熱時分解放出二氧化碳。與水共沸時即 水解。在沸騰的氫氧化鉀中,生成 氫氧化錳。
物性數據
1. 性狀:白色或微紅色粉末。
2. 密度(g/mL,25/4℃):3.125
3. 相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):無可用
4. 熔點(oC):無可用
5. 沸點(oC,常壓):無可用
6. 沸點(oC,5.2kPa):無可用
7. 折射率:無可用
8. 閃點(oC):無可用
9. 比旋光度(o):無可用
10.自燃點或引燃溫度(oC):無可用
11. 蒸氣壓(kPa,25oC):無可用
12. 飽和蒸氣壓(kPa,60oC):無可用
14. 臨界溫度(oC):無可用
15. 臨界壓力(KPa):無可用
17. 爆炸上限(%,V/V):無可用
18. 爆炸下限(%,V/V):無可用
包裝儲運
用內襯聚乙烯塑料袋的木桶包裝,每桶凈重50kg。應貯存陰涼、通風、干燥的庫房中。應防止受潮、受熱及變質。運輸時要防雨淋和日曬。裝卸時要輕拿輕放,防止包裝破損。失火時,可用水、松軟土和滅火器撲救。
實驗室制備法
前言
實驗室制備碳酸錳,一般用二氧化錳作原料。二氧化錳是一種重要的氧化物,呈酸性,為黑色粉末,在中性介質中很穩定,在堿性介質中可制備高錳酸鉀,在酸性介質中有強氧化性。二價錳離子可在溶液中穩定存在,與碳酸氫銨或碳酸鈉等反應生成碳酸錳。實驗室由二氧化錳制碳酸錳,首先要用還原劑把二氧化錳還原成二價錳并轉移到溶液中,再與碳酸氫鹽或碳酸根反應,生成碳酸錳沉淀,最后漂洗、除雜、蒸發、濃縮、結晶,可得產品。可使用的還原劑有多種,如炭粉、濃鹽酸、亞硫酸鈉、過氧化氫、草酸等。
還原二氧化錳時應注意以下細則:
一、用炭粉作還原劑時,需要將二氧化錳與一定比例的炭粉研細混勻,高溫灼燒后生成氧化錳,加熱溫度要高,最好能煤氣燈灼熱,加熱時間也要長,否則產量很低。再用硫酸分解成硫酸錳。
二、用濃鹽酸作還原劑時,反應很快也很安全,但產生大量氯氣,要作適當處理。反應時,部分氯氣溶在溶液中,要經較長時間的水浴加熱才能趕去。
三、用過氧化氫作還原劑時,反應較完全,但過氧化氫要分批緩慢加入,否則反應太激烈,過氧化氫分解也較多。過量的過氧化氫一定要使其分解完全,否則會影響后面的反應。
四、用草酸作還原劑時,在原料中含鐵較少時,反應較完全。若含鐵較多時,則會形成草酸亞鐵沉淀。用過氧化氫或草酸作還原劑時需同時使用硫酸,最后生成硫酸錳。
不論選用何種還原劑,在與碳酸根進行復分解反應時,加入試劑的速度不能快,且要邊攪拌邊滴加,避免局部堿性過大而使二價錳氧化。故在制備過程中要控制反應的pH值在3~7間,但pH又不能太小,否則會使碳酸鹽分解。
基于以上各點及多方面因素,綜合考慮,決定采用草酸作還原劑。此次實驗的基本思路是:將草酸加入到6mol/L硫酸中,微熱,再加入二氧化錳,得到硫酸錳,凈化后再加入過量的碳酸氫即可制得碳酸錳。
實驗原理
二氧化錳在酸性介質中有強氧化性,其與硫酸、草酸共同作用生成硫酸錳,過濾除去所得溶液中不溶物,再用硫化氫凈化(2.5~3小時)以除去重金屬等雜質,加熱煮沸,趁熱過濾即得純凈的硫酸錳溶液。然后在反應器中與碳酸氫銨溶液進行復分解反應(298~303K),即生成碳酸錳。
實驗步驟
(1)稱取5gMnO2于150mlA燒杯中,加入幾滴蒸餾水潤濕成粘稠狀;
(2)稱取8g草酸-2H2O于100mlB燒杯中,加6ml蒸餾水使其溶解,再加入12ml,6mol/L的硫酸,并用潔凈的玻璃棒攪勻溶液(若H2C2O4-2H2O晶體較難溶解,可以采取再加一些少量蒸餾水或稍稍加熱B燒杯等方法,使其盡量全部溶解,這樣就會保持溶液中H2C2O4的濃度,有利于后續的氧化還原反應的進行。);
(3)將B燒杯中的溶液分三次.緩緩依次加入A燒杯中每次加入的時間間隔約為2~5分鐘,燒杯中不再產生氣泡則說明燒杯內的反應趨于反應完全了,此時燒杯內溶液應呈現粉紅色,否則說明實驗近乎失敗;
(4)趁A燒杯中反應進行的時候,稱取15.0gNH4HCO3固體于一100ml的C燒杯中,加入約55ml蒸餾水配制成NH4HCO3的飽和溶液待用;
(5)將A燒杯內的混合物質進行抽慮操作得到淡淡玫瑰紅的溶液至于一150ml的D燒杯中;
(6)用膠頭滴管吸取C燒杯中的NH4HCO3的飽和溶液逐滴加入到D燒杯中,直至D燒杯中不再有沉淀生成,另加過量1mlNH4HCO3溶液(用膠頭滴管來量14滴左右);
(7)靜置溶液,以待溶液中的MnCO3能夠沉淀完全,再進行第二次抽慮操作,得到MnCO3沉淀,并用蒸餾水洗滌3~5遍得到較純凈的MnCO3沉淀;
(8)用潔凈的鑰匙將得到的MnCO3沉淀從濾紙上輕輕刮下置于表面皿中,再置于50~60攝氏度的烘箱中烘焙約30~60min,這樣就得到了較干燥的MnCO3粉末,其顏色應該呈現玫瑰紅色的。
工業標準
碳酸錳是生產電解錳的重要原料,碳酸錳的工業標準如下:
錳含量≥8%
鐵含量≤3%
浸出率≥90%
耗酸比1:1.0以下。
生產廠家對硅、鎂、鈣、鋁要求各不相同。
湖南區碳酸錳元素含量參考:
鈣 5~11%
鋁 3~9%
硅30~43%
鐵3~7%
鎂2~12%
用途
它是制造電信器材軟磁鐵氧體、合成二氧化錳和制造其他錳鹽的原料,用作脫硫的催化劑、瓷釉、涂料和清漆的顏料,也用作肥料和飼料添加劑。它同時用于醫藥、電焊條輔料等,且可用作生產電解金屬錳的原料。
參考資料 >
碳酸錳.www.zgbk.com.2024-02-22
碳酸錳.www.chemicalbook.com.2024-02-22
trace metals basis.www.sigmaaldrich.com.2024-02-22