二酸化マンガン 化學(xué)特性,用途語(yǔ),生産方法
外観
黒色～黒褐色, 塊又は粉末
定義
本品は、次の化學(xué)式で表される無(wú)機(jī)化合物である。
溶解性
塩酸及び還元?jiǎng)?しゅう酸等)を含む無(wú)機(jī)酸に溶けやすく、水にほとんど溶けない。還元?jiǎng)垽蚬泊妞丹护克幛巳埭?、水、エタノール及びアセトンにほとんど溶けない。
解説
二酸化マンガン，にさんかまんがん．酸化マンガン(Ⅳ)ともいう．灰色～灰黒色の粉末．天然にはパイロルース鉱として産出する．実験室では，硝酸マンガン(Ⅱ)を空気中で約530 ℃ に加熱分解酸化してつくる．過(guò)マンガン酸アルカリを塩基性水溶液中で還元すると水和酸化物の形で生成する．正方晶系，ルチル型構(gòu)造．密度5.03 g cm－3．比電気伝導(dǎo)率0.16 Ω－1 cm－1(0 ℃)．水に不溶．空気中で安定であるが，加熱すると酸素を放って分解する．酸化作用が強(qiáng)く，濃塩酸に溶けて塩素を発する(塩素の製法)．また，過(guò)酸化水素の酸性水溶液から酸素を発生して MnⅡとなる．過(guò)酸化水素水の分解，塩素酸カリウムの熱分解の觸媒，金屬マンガンおよびマンガン塩の原料，マンガン鋼，乾電池，マッチ，塗料，うわぐすり，ガラスの著色剤，媒染剤などに用いられる．
用途
水の除鉄、脫硝觸媒。
用途
酸素発生用、酸化剤、マンガン化合物製造原料。
用途
高純度金屬酸化物、觸媒。
用途
有機(jī)合成用(酸化剤）、乾電池材料、マンガン化合物製造原料。
用途
かなりの導(dǎo)電性がある。アルカリ性でマンガン(Ⅱ)化合物の酸化またはマンガン(Ⅶ)化合物の還元により、水和物MnO2?2H2Oが沈殿する。酸化剤となる。γ型が乾電池の減極剤に用いられる。マッチ、花火の材料となり、ガラスの青色を消すのに、また乾性油の製造などに用いる。実験室で酸素発生の觸媒、有機(jī)化學(xué)の分野でアルコールの酸化などに用いる。
化粧品の成分用途
酸化防止剤
展望
今後二酸化マンガンはエネルギー貯蔵技術(shù)や環(huán)境保全技術(shù)の分野でさらに重要性を増していくと予想されます特に再生可能エネルギーの利用拡大に伴い高効率かつ安価な電池材料としての需要が高まるでしょうさらに環(huán)境対策としての水質(zhì)浄化や有害物質(zhì)の分解に関する研究も進(jìn)むことが期待されますただしその利用を進(jìn)める上で環(huán)境への影響を最小限に抑えるための管理や資源の持続可能な利用についても考慮する必要があります
使用上の注意
純度は金屬ベースで差數(shù)法によって算出したもので、重量又は容量分析等の化學(xué)的方法によるものではありません。使用目的により、正確な含量が必要な場(chǎng)合は、それらの方法によって測(cè)定する必要があります。
化學(xué)的特性
二酸化マンガンは化學(xué)式でMnO2と表される化合物です自然界に広く存在し黒色または暗褐色の固體として見(jiàn)られることが多いです二酸化マンガンは電池の正極材料著色剤觸媒としての用途がありますこの物質(zhì)は特に乾電池やリチウム電池の製造において重要な役割を果たしています
化學(xué)的特性
Manganese dioxide is a black crystalline solid
or powder.
物理的性質(zhì)
Black tetragonal crystals; density 5.08 g/cm3; Moh’s hardness 6.3; decomposes at 535°C; insoluble in water.
使用
As an oxidizing agent, source of metallic manganese, decolorizing glass, painting porcelain, as an analytical reagentManganese(IV) oxide is used as an oxidizing agent in organic synthesis such as oxidation of allylic/benzylic alcohols, as a textile dye, as a reducing agent, and as a component of dry cell batteries such as zinc-carbon battery and alkaline battery. It is also used in making pigments for glasses and ceramics, and drier for paints. Further it is used in the manufacture of manganese steel and several manganese derivatives including potassium permanganate, a powerful versatile oxidant. Catalytic hydration of nitriles to amides by flowing through manganese dioxide has been reported. Manganese dioxide supported on inorganic oxide can be used for oxidation of methylamine through CWAO (Catalytic Wet Air Oxidation). It has high potential as highly efficient and robust material for water oxidation reaction (WORs).
製造方法
Pure manganese(IV) oxide (precipitate form) may be prepared by reducing permanganate ion with a manganous salt:
2KMnO4 + 3MnSO4 + 2H2O → 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4
Manganese(IV) oxide can also be precipitated by oxidation of a manganese(II) salt using an oxidizing agent such as hypochlorite or peroxydisulphate:
Mn2+ + S2O82– + 2H2O → MnO2 + 2SO42– + 4H+
Manganese(IV) oxide may also be made by thermal decomposition of manganese(II) nitrate; or from roasting manganese(II) carbonate in air: Mn(NO3)2 → MnO2 + 2NO2
MnCO3 + ½ O2 → MnO2 + CO2
A highly active gamma-MnO2 can be produced by treating manganese(III) oxide with hot sulfuric acid:
Mn2O3 + H2SO4 → MnO2 + MnSO4 + H2O
Mn2O3 is derived from pyrolusite by heating the mineral at 600–800°C or reducing with powdered coal at 300°C.
安全性
二酸化マンガンは自然界に広く分布しているため適切な濃度であれば環(huán)境にとって有害ではありませんしかし鉱山からの排出物や工業(yè)的な排水など人間の活動(dòng)によって環(huán)境中のマンガン濃度が自然界の平衡濃度を超えると水質(zhì)汚染の原因となり得ます高濃度のマンガンは水生生物に悪影響を與えることがあり人間に対しても健康問(wèn)題を引き起こす可能性があります
一般的な説明
Manganese(IV) oxide (MnO
2) is an eco-friendly chemical having a high theoretical specific capacitance.
反応プロフィール
The stability of manganese dioxide is due primarily to its insolubility. It is, however, readily attacked by reducing agents in acid solution, for example oxidizing concentrated hydrochloric acid to chlorine. In hot concentrated alkali it dissolves to give a purple solution which contains an equimolar mixture of trivalent manganese, probably as (Mn(OH)6)3- and manganate(V), (MnO4)3-. Manganese dioxide is also one of the most active catalysts for the oxidation of carbon monoxide near room temperature.
危険性
Oxidizing agent, may ignite organic materials.
生産方法
二酸化マンガンは自然に存在するマンガン鉱石から抽出されることが多いですが化學(xué)的に合成することも可能です鉱石からの抽出では粉砕した後に酸化還元反応を利用してMnO2を得ます一方合成法ではマンガン塩の水溶液に強(qiáng)酸化剤を加えることでMnO2が沈殿として得られます得られた二酸化マンガンはさらに精製や加工を経て電池材料や觸媒などの製品に加工されます
工業(yè)用途
Manganese dioxide (MnO
2) is soluble in water and HNO
3 and soluble in HCl. It occurs in nature as the blue-black mineral pyrolusite. In glass, manganese dioxide is used as a colorant and decolorizer.
The major use of manganese oxides is an ore of manganese for the manufacturing of steel; manganese serves to increase the hardness and decrease the brittleness of steel. Another important use of manganese oxides is as the cathode material of common zinc/carbon and alkaline batteries (such as flashlight batteries).
安全性プロファイル
Poison by intravenous
and intratracheal routes. Moderately toxic by
subcutaneous route. Experimental
reproductive effects. A powerful oxidizer.
Flammable by chemical reaction. It must not
be heated or rubbed in contact with easily
oxilzable matter. Violent thermite reaction
when heated with aluminum. Potentially explosive reaction with hydrogen peroxide,
peroxomonosulfuric acid, chlorates + heat,
anilinium perchlorate. Ignition on contact
with hydrogen sulfide. Violent reaction with
oxidizers, potassium azide (when warmed),
diboron tetrafluoride, Incandescent reaction
with calcium hydride, chlorine trifluoride,
rubidium acetylide (at 350℃). Vigorous
reaction with hydroxylaminium chloride.
Incompatible with H202, H2SO j, Naz02.
Keep away from heat and flammable
materials. See also MANGANESE
COMPOUNDS.
職業(yè)ばく露
Manganese dioxide is used as depolarizer for dry cell batteries, for production of manganese metal; as an oxidizing agent; laboratory reagent;
and in making pyrotechnics and matches; in dry cell
batteries.
概要
二酸化マンガンはその多様な化學(xué)的性質(zhì)と用途により現(xiàn)代社會(huì)において重要な役割を擔(dān)っています電池材料觸媒環(huán)境技術(shù)など幅広い分野での応用が可能であり今後もその需要は増加すると予想されますしかしその一方でマンガン資源の持続可能な利用と環(huán)境への影響を考慮した適切な管理が必要です二酸化マンガンの持つ可能性を最大限に活かしながら人々の生活と環(huán)境の調(diào)和を目指すことが今後の課題となるでしょう
輸送方法
UN1479 Oxidizing solid, n.o.s., Hazard Class:
5.1; Labels: 5.1-Oxidizer, Technical Name Required.
UN3137 (powder) Oxidizing solid, flammable, Hazard
Class: 5.1; Labels: 5.1-Oxidizer, 4.1 Flammable solid,
Technical Name Required.
不和合性
A powerful oxidizer. Incompatible with
strong acids; reducing agents; combustible materials (such as
fuel and clothing; organic materials. Mixtures with calcium
hydride is a heat- and friction-sensitive explosive. Vigorous
reaction with hydrogen sulfide, diboron tetrafluoride; calcium hydride; chlorine trifluoride; hydrogen peroxide; hydroxyaluminum chloride; anilinium perchlorate. Decomposes
when heated above 553C producing manganese(III)oxide
and oxygen, which increases fire hazard. Reacts violently
with aluminum (thermite reaction), potassium azide; rubidium acetylide; in the presence of hea
廃棄物の処理
Generators of waste (equal to
or greater than 100 kg/mo) containing this contaminant,
EPA hazardous waste number N450, must conform to
USEPA regulations for storage, transportation, treatment,
and disposal of waste. Dispose of waste material as
hazardous waste using a licensed disposal contractor to an
approved landfill. Dispose of contents and container to
an approved waste disposal plant. Containers must be
disposed of properly by following package label directions
or by contacting your local or federal environmental
control agency, or by contacting your regional EPA
office. All federal, state, and local environmental regulations must be observed. Do not discharge into drains
or sewers
參考文獻(xiàn)
W.H. Baur, Acta Crystallogr., Sect. B, 32, 2200 (1976), DOI: 10.1107/S0567740876007371.
二酸化マンガン 上流と下流の製品情報(bào)
原材料
準(zhǔn)備製品
ジクロロマンガン(II)
りん酸(4-ホルミル-5-ヒドロキシ-6-メチル-3-ピリジニル)メチル
3-AMINO-4-PYRIDINECARBOXYALDEHYDE HYDROCHLORIDE
CIS-2-アミノシクロヘキサノール塩酸塩
Rum Ether
renewable alkaline zinc-manganese dioxide battery
flat type zinc-manganese dioxide battery
button type alkaline zinc-manganese dioxide battery
pasted Zn/MnO2 battery
アリザリンブルーブラックB
7，16-ジクロロ-6，15-ジヒドロジナフト［2，3-a：2’，3’-h］フェナジン-5，9，14，18-テトラオン
4-CHLORO-3-((CYCLOPROPYLAMINO)METHYL)BENZALDEHYDE
Ceramic pigment
16,17-ジメトキシジナフト[1,2,3-cd:3',2',1'-lm]ペリレン-5,10-ジオン
1-(tert-ブトキシカルボニル)-4-ピペリジンカルボキシアルデヒド
trans,trans-2,4-ノナジエナール
インドール-6-カルボキシアルデヒド
ピリドキサール塩酸塩
2-クロロ-4-ニトロ安息香酸
マンガン酸リチウム
5-ブロモ-1H-インドール-2-カルブアルデヒド
3-(CHLOROMETHYL)-N,N-DIMETHYLBENZENESULFONAMIDE
2,4-ペンタジエナール
オキソマンガン(II)
5-クロロ-1H-インドール-2-カルブアルデヒド
round type alkaline zinc-manganese dioxide battery
lithium manganese dioxide battery
テストステロン
過(guò)マンガン酸ナトリウム
LITHIUM MANGANITE
5-METHOXY-1H-PYRROLO[2,3-C]PYRIDINE-2-CARBALDEHYDE
C.I.ピグメントブルー22
Vat Blue BC
4,6-DIMETHOXYPYRIMIDINE-2-CARBALDEHYDE
塩化マンガン(II)四水和物
酪酸ブチル
3-CHLORO-4-((CYCLOPROPYLAMINO)METHYL)BENZALDEHYDE
インドール-7-カルボキシアルデヒド
ピリドキサミン二塩酸塩一水和物
硝酸マンガン(II)·4水和物