Манган диоксид
Манган диоксид е неорганско соединение со формула MnO2 . Оваа црна или кафеава цврста материја природно се јавува како минералот пиролузит, главната руда на манган. Главната употреба на MnO2 е за батерии. MnO2 исто така се користи како пигмент и како прекурсор за други соединенија на манган, како што е KMnO4. MnO2 има α- полиморф кој може да инкорпорира различни атоми и молекули на вода во „тунелите“ или „каналите“ помеѓу октаедрите на манган оксид. Постои значителен интерес за α-MnO2 како можна катода за литиум-јонски батерии.[2][3]
_oxide.jpg)
| |
| |
Назив според МСЧПХ Манган диоксид Манган (IV) оксид | |
Други називи Пиролизит, хипорксид на манган, црн оксид на манган | |
| Назнаки | |
|---|---|
1313-13-9 
| |
| ChEBI | CHEBI:136511 
|
| ChemSpider | 14117
|
| EC-број | 215-202-6 |
| |
| 3Д-модел (Jmol) | Слика |
| PubChem | 14801 |
| RTECS-бр. | OP0350000 |
| |
| UNII | TF219GU161
|
| Својства | |
| Хемиска формула | |
| Моларна маса | 0 g mol−1 |
| Изглед | Кафено-црн солид |
| Густина | 5.026 g/cm3 |
| Точка на топење | |
| нерастворлив | |
| +2280.0·10−6 cm3/mol[1] | |
| Структура | |
| Кристална структура | Тетрагонална, tP6, No. 136 |
| P42/mnm | |
| Термохемија | |
| Ст. енталпија на образување ΔfH |
−520.0 kJ·mol−1 |
| Стандардна моларна ентропија S |
53.1 J·mol−1·K−1 |
| Специфичен топлински капацитет, C | 54.1 J·mol−1·K−1 |
| Опасност | |
| GHS-ознаки: | |
Пиктограми
|
|
Сигнални зборови
|
Предупредување |
Изјави за опасност
|
H302, H332 |
Изјави за претпазливост
|
P261, P264, P270, P271, P301+P312, P304+P312, P304+P340, P312, P330, P501 |
| NFPA 704 | |
| Температура на запалување | 535 °C (995 °F; 808 K) |
| Безбедносен лист | ICSC 0175 |
| Слични супстанци | |
| Други анјони | Манган дисулфид |
| Други катјони | Технециум диоксид Рениум диоксид |
| Дополнителни податоци | |
| (што е ова?) (провери) Освен ако не е поинаку укажано, податоците се однесуваат на материјалите во нивната стандардна состојба (25 °C, 100 kPa) | |
| Наводи | |
Структура
уредиПостојат неколку полиморфи на MnO2, како и негова хидрирана форма. Како и многу други диоксиди, MnO2 кристализира во рутилската кристална структура (овој полиморф се нарекува пиролузит или β-MnO2). α-полиморфот на MnO2</br> MnO2 има многу отворена структура со „канали“ кои можат да примат метални атоми како сребро или бариум. α-MnO2 често се нарекува холандит.
Производство
уредиПриродниот манган диоксид содржи нечистотии и значителна количина на манган (III) оксид. Производството на батерии и ферити (две од примарните употреби на манган диоксид) бара манган диоксид со висока чистота. Батериите бараат „електролитски манган диоксид“ додека феритите бараат „хемиски манган диоксид“.[4]
Електролитски манган диоксид
уредиЕлектролитниот манган диоксид (EMD) се користи во цинк-јаглеродни батерии заедно со цинк хлорид и амониум хлорид. EMD најчесто се користи и во алкалните ќелии со цинк манган диоксид. За овие апликации чистотата е исклучително важна. EMD се произведува така што манган диоксидот се раствора во сулфурна киселина (понекогаш се меша со манган сулфат) и е подложен на струја помеѓу две електроди. MnO се раствора, влегува во раствор како сулфат и се депонира на анодата.
Реакции
уредиВажните реакции на MnO2 се врзани со оксидација и редукција.
Појава и апликации
уредиДоминантната примена на MnO2 е како компонента на батерии. За оваа апликација годишно се трошат приближно 500.000 тони.[5] Возможна е и употребата на MnO2како неоргански пигмент во керамиката и при производството на стакло. Се користи и во апликации за третман на вода.[6]
Наводи
уреди- ↑ Rumble, p. 4.71
- ↑ Barbato, S (31 May 2001). „Hollandite cathodes for lithium ion batteries. 2. Thermodynamic and kinetics studies of lithium insertion into BaMMn7O16 (M=Mg, Mn, Fe, Ni)“. Electrochimica Acta. 46 (18): 2767–2776. doi:10.1016/S0013-4686(01)00506-0.
|hdl-access=бара|hdl=(help) - ↑ Tompsett, David A.; Islam, M. Saiful (25 June 2013). „Electrochemistry of Hollandite α-MnO : Li-Ion and Na-Ion Insertion and Li Incorporation“. Chemistry of Materials. 25 (12): 2515–2526. CiteSeerX 10.1.1.728.3867. doi:10.1021/cm400864n.
- ↑ Preisler, Eberhard (1980), „Moderne Verfahren der Großchemie: Braunstein“, Chemie in unserer Zeit, 14 (5): 137–48, doi:10.1002/ciuz.19800140502.
- ↑ Reidies, Arno H. (2002), „Manganese Compounds“, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 20, Weinheim: Wiley-VCH, стр. 495–542, doi:10.1002/14356007.a16_123, ISBN 978-3-527-30385-4
- ↑ Ibrahim, Yazan; Wadi, Vijay S.; Ouda, Mariam; Naddeo, Vincenzo; Banat, Fawzi; Hasan, Shadi W. (15 January 2022). „Highly selective heavy metal ions membranes combining sulfonated polyethersulfone and self-assembled manganese oxide nanosheets on positively functionalized graphene oxide nanosheets“. Chemical Engineering Journal. 428: 131267. doi:10.1016/j.cej.2021.131267. ISSN 1385-8947.