碳酸錳

碳酸錳

是製造電信器材軟磁鐵氧體,合成二氧化錳和製造其他錳鹽的原料。用作脫硫的催化劑,瓷釉、塗料和清漆的顏料。也用作肥料和飼料添加劑。用於醫藥,電焊條輔料等,用作生產電解金屬錳的原料。

基本介紹

  • 中文名:碳酸錳
  • 外文名:Manganese(II)carbonate,Manganouscarbonate
  • 化學式:MnCO3
  • 相對分子質量:114.95
簡介,質檢信息,性質,物理性質,化學性質,包裝儲運,用途,安全信息,工業標準,實驗室製備法,前言,實驗原理,實驗步驟,

簡介

中文名稱:碳酸錳
中文別名:碳酸亞錳
英文名稱:Manganese(II)carbonate 、Manganous carbonate
碳酸錳
分子式:MnCO3
CAS編號:598-62-9
EINECS號:209-942-9;208-915-9
性狀:新沉澱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。溶於稀酸,不溶於水和乙醇。相對密度3.1。
管制信息:本品不受管制。

質檢信息

質檢項目
項目指標值
硝酸不溶物
≤0.03%
含量(以Mn計)
44.0~48.0%
重金屬(以Pb計)
≤0.004%
鐵(Fe)
≤0.005%
鋅(Zn)
≤0.05%
鹼金屬及鹼土金屬(以硫酸鹽計)
≤1.5%
總氮量(N)
≤0.1%
氯化物(Cl)
≤0.01%
硫酸鹽(SO4)
≤0.02%

性質

物理性質

玫瑰色三角晶系菱形晶體或無定形亮白棕色粉末。相對密度3.125。幾乎不溶於水,微溶於含二氧化碳的水中(即碳酸),不溶於醇和液氨。

化學性質

溶於稀無機酸,微溶於普通有機酸中。在乾燥空氣中穩定。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

包裝儲運

用內襯聚乙烯塑膠袋的木桶包裝,每桶淨重50kg。 應貯存陰涼、通風、乾燥的庫房中。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、砂土和滅火器撲救。

用途

它是製造電信器材軟磁鐵氧體、合成二氧化錳和製造其他錳鹽的原料,用作脫硫的氧化劑、瓷釉、塗料和清漆的顏料,也用作肥料和飼料添加劑。它同時用於醫藥、電焊條輔料等,且可用作生產點解金屬錳的原料。

安全信息

RTECS號:OM2470000
安全術語:S22;S24/25;S22;S24/25
毒理學數據:598-62-9(Hazardous Substances Data)
碳酸錳主要為慢性中毒,損害中樞神經系統尤以錐體外系統突出。
中毒處理方法:
1、 皮膚接觸需脫去污染的衣著,用流動清水沖洗;
2、 眼睛接觸需提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗,就醫;
3、 吸入需脫離現場至空氣新鮮處,如呼吸困難,給輸氧,就醫;
4、 食入需飲足量溫水,催吐,就醫。

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。
生產廠家對矽、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%
矽30~43%
鐵3~7%
鎂2~12%

實驗室製備法

前言

實驗室製備碳酸錳,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,在鹼性介質中可製備高錳酸鉀,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並轉移到溶液中,再與碳酸氫鹽或碳酸鹽反應,生成碳酸錳沉澱,最後漂洗、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,高溫灼燒後生成氧化錳,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。再用濃硫酸分解成硫酸錳。
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,否則會影響後面的反應。
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澱。用過氧化氫或草酸作還原劑時需同時使用稀硫酸,最後生成硫酸錳。
不論選用何種還原劑,在與碳酸鹽進行複分解反應時,加入試劑的速度不能快,且要邊攪拌便滴加,避免局部鹼性過大而使二價錳氧化。故在製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。
基於以上各點及多方面因素,綜合考慮,決定採用草酸作還原劑。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,淨化後再加入過量的碳酸氫銨即可製得碳酸錳。

實驗原理

二氧化錳在酸性介質中有強氧化性,其與稀硫酸、草酸共同作用生成硫酸錳,過濾除去所得溶液中不溶物,再用硫化氫淨化(2.5~3小時)以除去重金屬等雜質,加熱煮沸,趁熱過濾即得純淨的硫酸錳溶液。然後在反應器中與碳酸氫銨溶液進行複分解(298~303K),即生成碳酸錳。

實驗步驟

(1)稱取5gMnO2於150mlA燒杯中,加入幾滴蒸餾水潤濕成粘稠狀;
(2)稱取8gH2C2O4-2H2O於100mlB燒杯中,加6ml蒸餾水使其溶解,再加入12ml,6mol/L的H2SO4,並用潔淨的玻璃棒攪勻溶液(若H2C2O4-2H2O晶體較難溶解,可以採取再加一些少量蒸餾水或稍稍加熱B燒杯等方法,使其儘量全部溶解,這樣就會保持溶液中H2C2O4的濃度,有利於後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於反應完全了,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固體於一100ml的C燒杯中,加入約55ml蒸餾水配製成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於一150ml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燒杯中不再有沉澱生成,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能夠沉澱完全,再進行第二次抽慮操作,得到MnCO3沉澱,並用蒸餾水洗滌3~5遍得到較純淨的MnCO3沉澱;
(8)用潔淨的藥匙將得到的MnCO3沉澱從濾紙上輕輕刮下置於表面皿中,再置於50~60攝氏度的烘箱中烘烤約30~60min,這樣就得到了較乾燥的MnCO3粉末,其顏色應該呈現玫瑰紅色的。

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