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酸化マンガン:化学式、特性および用途

<ブロック引用>

酸化マンガンは、化学式MnOの無機化合物です。鉱物のピロルサイトとして自然に発生する黒褐色の固体です。酸化マンガンは、アリルアルコール、塗料、着色ガラス、セラミックスの製造における触媒として使用されます。また、肥料や食品添加物の成分でもあります。

「マンガン酸化物」という用語は、自然界に存在するさまざまな種類のマンガン酸化物のいずれかを指すために使用されます。それに加えて、「酸化マンガン」は、ハウスマナイト、バーネサイト、マンガノサイト、マンガナイトなどを含むいくつかのマンガン鉱物を指すこともあります.

マンガン

マンガン(記号「Mn」)は、地球の地殻に自然に見られるすべての元素の中で 10 番目に豊富です。地球上で最も一般的な天然の重金属として、鉄に次いで 2 番目です。溶融物や堆積物 (ペグマタイトなど) に大量に含まれています。

マンガンは、地下水および地表水との相互作用によって、変成岩および火成岩から枯渇します。マンガンのもう 1 つの興味深い性質は、容易に酸化されることです。これにより、30 以上の既知の酸化マンガンまたは水酸化マンガン鉱物が生成されます。

酸化マンガンとは?

「酸化マンガン」という用語は、酸化マンガン (II) 酸化物 (「フェライト グレード」とも呼ばれます)、酸化マンガン (II、III)、酸化マンガン (III) を含む、酸化マンガンおよび水酸化マンガンのいずれかを指すために使用できます。など

個別に「酸化マンガン」として知られている化合物の一部。

ほんの数例を挙げると、マンガノサイト、バーネスサイト、マンガナイトなど、マンガン酸化物とカジュアルに呼ばれる鉱物もいくつかあります.

複数の「酸化マンガン」が存在することは明らかですが、その名前に最も頻繁に関連付けられるのは、酸化マンガン (II) (MnO2) と二酸化マンガン (MnO) です。

酸化マンガン (II)

マンガン (II) 酸化物は実際には無機化合物であり、化学式は MnO です。他の多くの一酸化物と同様に、それは岩塩構造を持っています。つまり、陽イオンと陰イオンの両方が八面体配位しています。下のこの図は、酸化マンガンの構造を視覚化するのに役立ちます.

マンガン (II) 酸化物 (写真提供:CCoil / Wikimedia Commons)

化学反応中、酸化マンガン (II) は典型的なイオン性酸化物のように振る舞います。そのため、酸と相互作用すると、対応するマンガン塩と水に変換されます。

用途

酸化マンガンは、肥料や食品添加物の成分としてよく知られています。肥料業界だけでも効果があるため、年間消費量は数千トンにも及びます。さらに、酸化マンガン (II) は、アリルアルコール、塗料、色ガラス、セラミックなどの製造における触媒として使用されます。

酸化マンガン (IV) または二酸化マンガン

マンガン (IV) 酸化物は無機化合物です。その化学式は MnO2 であり、マンガン結節の成分である鉱物ピロルサイトとして自然に発生します。

マンガン(IV)酸化物。 (写真提供:Walkerma / Wikimedia Commons)

ほとんどの人は、酸化マンガンを乾電池の黒い内部と関連付けます。しかし、興味深いことに、酸化物はさまざまな場所や地質学的環境で発生します。それは、土壌や堆積物に見られ、細粒の骨材として存在するほか、淡水や海洋の結節や結石にも存在します。

ただし、マンガン酸化物の最も豊富な堆積物は、海で結節として発生します。マンガン結節は、世界中のすべての海と海のほぼすべての深さに見られます。 Mn モジュールの遍在性を推定すると、マンガン団塊は太平洋深部の約 10 ~ 30% を覆っていると推定されています!

用途

マンガン酸化物の主で最も一般的な用途は、乾電池 (亜鉛-炭素電池または d ルクランシェ電池) で見られます。電池は、マンガン酸化物の年間総消費量のかなりの部分を占めています。しかし、近年では、マンガン酸化物を使用するアルカリ電池が市場を支配し始めています.

乾電池を内側から見るとこんな感じです。

さらに、家畜の飼料の添加物、レンガの着色剤、植物の肥料などとしても使用されます。

マンガン酸化物について注意すべき重要なことは、空気と接触して汚染されると、その粒子がマンガン中毒またはマンガン中毒を引き起こす可能性があることです。 、多くの精神および運動機能障害につながる可能性があります。


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