Оксид марганца(II,III)
 | |
| Имена | |
|---|---|
| Название ИЮПАК оксид марганца(II) димарганца(III) | |
| Другие имена Тетроксид марганца; Оксид марганца, Оксид марганцево-марганцевой кислоты, Тетроксид тримарганца, Тетроксид тримарганца [1] | |
| Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) |
|
| Информационная карта ECHA | 100.013.879 |
CID PubChem |
|
| Номер RTECS |
|
| УНИИ |
|
Панель инструментов CompTox ( EPA ) |
|
| |
| |
| Характеристики | |
| Мn3О4 MnO · Mn2O3 | |
| Молярная масса | 228,812 г/моль |
| Появление | коричневато-черный порошок [1] |
| Плотность | 4,86 г/см 3 |
| Температура плавления | 1567 °C (2853 °F; 1840 K) |
| Точка кипения | 2847 °C (5157 °F; 3120 K) |
| нерастворимый | |
| Растворимость | растворим в HCl |
| +12,400·10 −6 см 3 /моль | |
| Структура | |
| Шпинель (тетрагональная), tI 28 | |
| I 4 1 /amd, № 141 | |
| Опасности | |
| NIOSH (пределы воздействия на здоровье в США): | |
PEL (допустимый) | С 5 мг/м 3 [1] |
ОТВ (рекомендуется) | Не установлено [1] |
IDLH (Непосредственная опасность) | НД [1] |
| Термохимия | |
Стандартная молярная энтропия ( S ⦵ 298 ) | 149 Дж·моль −1 ·К −1 [2] |
Стандартная энтальпия образования (Δ f H ⦵ 298 ) | −1387 кДж·моль −1 [2] |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в стандартном состоянии (при 25 °C [77 °F], 100 кПа). | |
Оксид марганца (II,III) — это химическое соединение с формулой Mn 3 O 4 . Марганец присутствует в двух степенях окисления +2 и +3, и формулу иногда записывают как MnO · Mn 2 O 3 . Mn 3 O 4 встречается в природе в виде минерала гаусманита .
Подготовка
Mn 3 O 4 образуется при нагревании любого оксида марганца на воздухе выше 1000 °C. [3] Значительные исследования были сосредоточены на получении нанокристаллического Mn 3 O 4 и различных синтезах, включающих окисление Mn II или восстановление Mn VI . [4] [5] [6]
Реакции
Было обнаружено, что Mn 3 O 4 действует как катализатор для ряда реакций, например, окисления метана и оксида углерода; [7] [8] разложения NO, [9] восстановления нитробензола [10] и каталитического горения органических соединений. [11]
Структура
Mn 3 O 4 имеет структуру шпинели , где оксидные ионы кубически плотно упакованы, а Mn II занимает тетраэдрические позиции, а Mn III — октаэдрические позиции. [3] Структура искажена из-за эффекта Яна-Теллера . [3] При комнатной температуре Mn 3 O 4 является парамагнитным , ниже 41-43 К он становится ферримагнитным [12], хотя сообщалось, что в нанокристаллических образцах это снижается примерно до 39 К. [13]
Использует
Mn 3 O 4 иногда используется в качестве исходного материала при производстве мягких ферритов , например, феррита марганца и цинка [14] и оксида лития и марганца, используемого в литиевых батареях [15] .
Тетроксид марганца также может использоваться в качестве утяжелителя при бурении участков пласта в нефтяных и газовых скважинах. [ необходима ссылка ]
Ссылки
- ^ abcde Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям. "#0381". Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH).
- ^ ab Zumdahl, Steven S. (2009). Химические принципы 6-е изд . Houghton Mifflin Company. стр. A22. ISBN 978-0-618-94690-7.
- ^ abc Гринвуд, Норман Н .; Эрншоу, Алан (1997). Химия элементов (2-е изд.). Баттерворт-Хайнеманн . ISBN 978-0-08-037941-8.
- ^ Наностержни гаусманита Mn 3 O 4 : синтез, характеристика и магнитные свойства Джин Ду и др. Нанотехнология, (2006),17 4923-4928, doi :10.1088/0957-4484/17/19/024
- ^ Одностадийный синтез наночастиц Mn 3 O 4 : структурное и магнитное исследование Васкес-Олмос А., Редон Р., Родригес-Гатторно Г., Мата-Самора М.Э., Моралес-Лил Ф., Фернандес-Осорио А.Л., Санигер Дж.М. Журнал Коллоид и наука о интерфейсах, 291, 1, (2005), 175-180 doi :10.1016/j.jcis.2005.05.005
- ^ Использование углеродистых полисахаридных микросфер в качестве шаблонов для изготовления полых сфер оксидов металлов Сяомин Сан, Цзюньфэн Лю, Ядун Ли, Химия - Европейский журнал, (2005), 12, 7, 2039 – 2047, doi : 10.1002/chem.200500660
- ^ Поведение оксидов марганца при восстановлении и окислении Stobhe ER, de Boer AD, Geus JW, Catalysis Today. (1999), 47, 161–167. doi :10.1016/S0920-5861(98)00296-X
- ^ Исследование in situ XRD однократно и двукратно промотированных катализаторов оксида марганца для связывания метана. Moggridge GD, Rayment T, Lambert RM Journal of Catalysis, (1992), 134, 242–252, doi :10.1016/0021-9517(92)90225-7
- ^ Разложение NO над Mn 2 O 3 и Mn 3 O 4 . Yamashita T, Vannice A., Journal of Catalysis (1996),163, 158–168, doi :10.1006/jcat.1996.0315
- ^ Селективное восстановление нитробензола в нитрозобензол с использованием различных видов катализаторов на основе тетраоксида тримарганца. Wang WM, Yang YN, Zhang JY, Applied Catalysis A. (1995), 133, 1, 81–93 doi :10.1016/0926-860X(95)00186-7
- ^ Каталитическое горение углеводородов C3 и оксигенатов над Mn 3 O 4 . Baldi M, Finocchio E, Milella F, Busca G., Applied Catalysis B. (1998), 16, 1, 43–51, doi :10.1016/S0926-3373(97)00061-1
- ^ Магнитная структура Mn 3 O 4 по данным нейтронной дифракции Буше Б., Буль Р., Перрен М., J. Appl. Phys. 42, 1615 (1971); doi : 10.1063/1.1660364
- ^ Синтез суперпарамагнитных нанокристаллитов Mn 3 O 4 с помощью ультразвукового облучения IK Gopalakrishnan, N. Bagkar, R. Ganguly и SK Kulshreshtha Journal of Crystal Growth 280, 3-4, (2005), 436-441, doi :10.1016/j.jcrysgro.2005.03.060
- ^ Метод изготовления марганцево-цинкового феррита Номер патента США: 4093688 (1978) Артур Витоп, Роджер Эмиль Травальи
- ^ Процесс получения оксидов лития и марганца, номер патента США: 6706443, (2004), Хорст Крампиц, Герхард Вонер
