碳酸 锰,又称碳酸亚锰或锰白, 分子式 MnCO3。碳酸锰是基本的 锰化合物 母体产品。 碳酸锰为白色或微红色粉末,密度3.70克/立方厘米。碳酸锰不溶于水,稍溶于含 二氧化碳 的水中,溶于稀 无机酸 ,微溶于普通 有机酸 中,不溶于醇和 液氨 ,露于潮湿空气中易氧化,形成 三氧化二锰 而逐渐变为棕黑色。碳酸锰常含水,在70~100°C下经长时间加热可完全脱水。 减压病 下在70°C时可失去二氧化碳而成碱式盐。受热时碳酸锰分解生成 四氧化三锰 和二氧化碳。碳酸锰与水 共沸 时 水解 ,在沸腾的 氢氧化钾 中生成 氢氧化锰 。碳酸锰可通过以 软锰矿 或 菱锰矿 ,又或以金属锰为原料,经化学反应而制得。
碳酸锰可用作 脱硫 的 催化剂 ,瓷釉、涂料和 清漆 的颜料,肥料和饲料添加剂,油漆 催干剂 。碳酸锰还可用于医药、 机械零件 的磷化处理。 高纯碳酸锰 主要用于制造通信器材中的高性能锰锌 铁氧体 材料。
简介
中文名称:碳酸锰
中文别名: 碳酸 亚锰
CAS号:598-62-9;34156-69-9
EINECS号:209-942-9;208-915-9
性状 :新沉淀者为粉红色至几乎白色粉末,在空气中渐变为浅棕色。受热分解。溶于稀酸,不溶于水和 乙醇 。相对密度3.1。
管制信息:本品不受管制
质检信息
性质
物理性质
玫瑰色三角 晶系 菱形 晶体 或无定形亮白 棕色 粉末。相对密度3.125。几乎不溶于水,微溶于汗 二氧化碳 的水中(即 碳酸 ),不溶于醇和 液氨 。
化学性质
溶于稀 无机酸 ,微溶于普通 有机酸 中。在干燥空气中稳定。潮湿时易氧化,形成 三氧化二锰 而逐渐变为棕黑色,受热时分解放出二氧化碳。与水 共沸 时即 水解 。在沸腾的 氢氧化钾 中,生成 氢氧化锰 。
物性数据
1. 性状 :白色或微红色粉末。
2. 密度(g/mL,25/4℃):3.125
3. 相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):无可用
4. 熔点 (ºC):无可用
5. 沸点 (ºC,常压):无可用
6. 沸点(ºC,5.2kPa):无可用
7. 折射率 :无可用
8. 闪点(ºC):无可用
9. 比旋光度(º):无可用
10.自燃点或 引燃温度 (ºC):无可用
11. 蒸气压(kPa,25ºC):无可用
12. 饱和蒸气压(kPa,60ºC):无可用
13. 燃烧热 (KJ/ 摩尔 ):无可用
14. 临界温度(ºC):无可用
15. 临界压力(KPa):无可用
17. 爆炸上限(%,V/V):无可用
18. 爆炸下限(%,V/V):无可用
包装储运
用内衬 聚乙烯 塑料袋 的木桶包装,每桶净重50kg。应贮存阴凉、通风、干燥的库房中。应防止受潮、受热及变质。运输时要防雨淋和日晒。装卸时要轻拿轻放,防止包装破损。失火时,可用水、 砂土 和灭火器扑救。
实验室制备法
前言
实验室制备碳酸锰,一般用 二氧化锰 作原料。二氧化锰是一种重要的 氧化物 ,呈酸性,为黑色粉末,在中性介质中很稳定,在碱性介质中可制备 高锰酸钾 ,在酸性介质中有强氧化性。二价锰离子可在溶液中稳定存在,与 碳酸氢铵 或 碳酸钠 等反应生成碳酸锰。实验室由二氧化锰制碳酸锰,首先要用 还原剂 把二氧化锰还原成二价锰并转移到溶液中,再与 碳酸氢盐 或 碳酸根 反应,生成碳酸锰沉淀,最后漂洗、除杂、蒸发、浓缩、结晶,可得产品。可使用的还原剂有多种,如炭粉、浓盐酸、 亚硫酸钠 、 过氧化氢 、 草酸 等。
还原 二氧化锰 时应注意以下细则:
一、用炭粉作还原剂时,需要将二 氧化锰 与一定比例的炭粉研细混匀,高温灼烧后生成氧化锰,加热温度要高,最好能 煤气灯 灼热,加热时间也要长,否则产量很低。再用 浓硫酸 分解成 硫酸锰 。
二、用浓盐酸作 还原剂 时,反应很快也很安全,但产生大量 氯气 ,要作适当处理。反应时,部分 氯气 溶在溶液中,要经较长时间的水浴加热才能赶去。
三、用 过氧化氢 作还原剂时,反应较完全,但过氧化氢要分批缓慢加入,否则反应太激烈,过氧化氢分解也较多。过量的 过氧化氢 一定要使其分解完全,否则会影响后面的反应。
四、用 草酸 作还原剂时,在原料中含铁较少时,反应较完全。若含铁较多时,则会形成 草酸亚铁 沉淀。用过氧化氢或草酸作 还原剂 时需同时使用 硫酸 ,最后生成 硫酸锰 。
不论选用何种 还原剂 ,在与 碳酸根 进行 复分解反应 时,加入试剂的速度不能快,且要边搅拌边滴加,避免局部碱性过大而使二价锰氧化。故在制备过程中要控制反应的pH值在3~7间,但pH又不能太小,否则会使碳酸盐分解。
基于以上各点及多方面因素,综合考虑,决定采用 草酸 作还原剂。此次实验的基本思路是:将 草酸 加入到6mol/L硫酸中,微热,再加入 二氧化锰 ,得到硫酸锰,净化后再加入过量的碳酸氢 即可制得碳酸锰。
实验原理
二氧化锰在酸性介质中有强氧化性,其与 硫酸 、草酸共同作用生成 硫酸锰 ,过滤除去所得溶液中不溶物,再用 硫化氢 净化(2.5~3小时)以除去重金属等杂质,加热煮沸,趁热过滤即得纯净的硫酸锰溶液。然后在 反应器 中与碳酸氢铵溶液进行 复分解反应 (298~303K),即生成碳酸锰。
实验步骤
(1)称取5g MnO2 于150mlA 烧杯 中,加入几滴 蒸馏水 润湿成粘稠状;
(2)称取8g 草酸 - 2H2O于100mlB烧杯中,加6ml蒸馏水使其溶解,再加入12ml,6mol/L的 硫酸 ,并用洁净的 玻璃棒 搅匀溶液(若H2C2O4-2H2O 晶体 较难溶解,可以采取再加一些少量蒸馏水或稍稍加热B烧杯等方法,使其尽量全部溶解,这样就会保持溶液中H2C2O4的浓度,有利于后续的 氧化还原反应 的进行。);
(3)将B烧杯中的溶液分三次.缓缓依次加入A烧杯中每次加入的时间间隔约为2~5分钟,烧杯中不再产生气泡则说明烧杯内的反应趋于反应完全了,此时烧杯内溶液应呈现粉红色,否则说明实验近乎失败;
(4)趁A 烧杯 中反应进行的时候,称取15.0g NH4HCO3 固体于一100ml的C烧杯中,加入约55ml 蒸馏水 配制成NH4HCO3的饱和溶液待用;
(5)将A烧杯内的混合物质进行抽虑操作得到淡淡玫瑰红的溶液至于一150ml的D烧杯中;
(6)用 胶头 滴管吸取C烧杯中的NH4HCO3的饱和溶液逐滴加入到D烧杯中,直至D烧杯中不再有沉淀生成,另加过量1mlNH4HCO3溶液(用胶头滴管来量14滴左右);
(7)静置溶液,以待溶液中的MnCO3能够沉淀完全,再进行第二次抽虑操作,得到MnCO3沉淀,并用蒸馏水洗涤3~5遍得到较纯净的MnCO3沉淀;
(8)用洁净的钥匙将得到的MnCO3沉淀从滤纸上轻轻刮下置于 表面皿 中,再置于50~60 摄氏度 的 烘箱 中 烘焙 约30~60min,这样就得到了较干燥的MnCO3粉末,其颜色应该呈现玫瑰红色的。
工业标准
碳酸锰是生产电解锰的重要原料,碳酸锰的工业标准如下:
锰含量≥8%
铁含量≤3%
浸出率≥90%
耗酸比1:1.0以下。
生产厂家对硅、镁、钙、铝要求各不相同。
湖南区碳酸锰元素含量参考:
钙 5~11%
铝 3~9%
硅30~43%
铁3~7%
镁2~12%
用途
它是制造电信器材软磁 铁氧体 、合成 二氧化锰 和制造其他锰盐的原料,用作 脱硫 的 催化剂 、瓷釉、涂料和 清漆 的颜料,也用作肥料和饲料添加剂。它同时用于医药、 电焊条 辅料等,且可用作生产 电解 金属锰的原料。