Магний, цинк и марганец для профилактики и лечения аллергических заболеваний. Сплав системы алюминий-магний-марганец и изделие из этого сплава

Недостаток магния прежде всего обнаруживаем на старых листьях. Между прожилками появляются светло-зеленые пятна, а край листа еще в течение некоторого времени сохраняет свой естественный цвет. Затем листок между прожилками совсем пожелтеет и покроется коричневато-черными пятнышками, а впоследствии часть такого листа отомрет.

Какого элемента не хватает: азота, магния или марганца?

Иногда трудно различить признаки недостатка разных элементов питания, особенно на ранних стадиях развития растения. Это касается нехватки азота, магния и марганца. Во всех трех случаях сначала цвет растений станет светлее. Однако, есть признаки, благодаря которым все же их можно различить. О недостатке азота свидетельствует светлый, желто-салатовый цвет листьев целого куста. На ранних стадиях недостаток марганца, такую же изменение цвета видим только на верхних листьях. Недостаток магния проявляется по тому, что листья становятся желто-салатовыми, но только между прожилками.

На фото видно ранние признаки недостатка магния.

Профилактика недостатка магния

Магний жизненно необходим для нормального развития растения. Одной из его функций является выработка хлорофилла. Недостаток магния чаще всего встречается в кислых супесчаных почвах, а также в известковых тяжелых суглинистых почвах, особенно если эти почвы имеют бедную структуру. Внесение большого количества калийных удобрений тоже часто приводит к недостатку магния. Нормальное содержание магния 75 мг МГО на килограмм легкого и супесчаного, и 60 - 120 мг MgO на килограмм глинистого грунта или чернозема.

Различные сорта очень по-разному реагируют на недостаток магния. Раннюю недостаток магния, проявленную в первой половине сезона, пополняют несколькими внекорневыми внесениями (опрыскиванием) удобрений, содержащих магний. Если в легком и супесчаные почве является нехватка магния, его покажет анализ почвы после уборки культуры-предшественника. В глинистых и черноземных почвы редко хватает магния.

Микроэлементы: следите марганец

Продовольственная и семенной картофель редко проявляет недостаток микроелементив.
Иногда недостаток марганца встречаем в известково-глинистых и суглинистых ґрутах. Чем легче почва и выше его рН, тем больше вероятность, что в нем не хватает марганца.
Фунгициды, содержащие манкоцеб и используются для борьбы с фитофторой, также имеют в своем составе марганец .

Польза жидкого органического удобрения

Внесение жидкого органического удобрения весной помогает значительно сэкономить на удобрениях. Однако, в этом случае придется сделать тщательный анализ состава жидкого органического удобрения, чтобы точно рассчитать дополнительное количество азотных, фосфатных и калийных удобрений, которые надо будет вносить.

У результате разложения и отделения органического удобрения получают продукты лучшего качества и консистенции; эти продукты также легче применять. Органическое удобрение должно обеспечивать не более половины потребности картофеля в азоте, поскольку органическое удобрение усложняет оптимальность подкормки азотом семенного картофеля из неопределенный уровень минерализации в органической фракции.

Чтобы правильно рассчитать дозу жидкого органического удобрения, узнайте, сколько азота и фосфора оно содержит. Этот вопрос также следует обсудить с поставщиком, несмотря на то, что содержание азота в разных партиях органического удобрения может сильно отличаться. Заказывайте хорошо перемешаное удобрение, желательно с одной ямы. Однородный продукт дает возможность избежать многих проблем.

Внесение жидкого органического удобрения под семенной картофель?

Грязь на пахотных землях следует вносить только весной. Это легко сделать при выращивании продовольственного картофеля. Наименьший вред структуре почвы будет нанесен, если вносить это удобрение в период между посадкой и окучиванием. Верхний слой почвы, и основание обычно к этому времени уже достаточно подсохнут. Существует техническая возможность и экономическая целесообразность вносить удобрения в один прием.

В супесчаные и торфяные грунты жидкое органическое удобрение можно вносить и перед подшговкою гребней для посадки, но часто это задерживает начало посадки. Грунт быстро просыхает до достаточного уровня для вспашки и посадки, но еще долго остается слишком влажным, чтобы выдержать вес резервуара с удобрением и оборудование для его распыления и прикопки.

Более подробную информацию Вы можете получить созвонившись с нами по телефону: Рейтинг 5.00

Марганец - элемент побочной подгруппы седьмой группы четвёртого периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 25. Обозначается символом Mn (лат. Manganum).

История открытия марганца

Известный естествоиспытатель и писатель древнего Рима Плиний Старший указывал на чудесную способность черного порошка осветлять стекло. Давно это вещество, дающее при размалывании черный порошок, называется пиролюзитом, или двуокисью марганца. О способности пиролюзита очищать стекло писал в 1540 г. и Ваноччио Бирингуччио. Пиролюзит является важнейшей рудой для получения марганца - металла, употребляемого главным образом в металлургии.

От слова "магнезия" получили свои названия марганец и магний. Происхождение наименования двух химических элементов от одного и того же слова объясняется тем, что пиролюзит долгое время противопоставлялся белой магнезии и назывался черной магнезией. После получения металла в чистом виде марганец был переименован. В основу названия было положено греческое слово "манганезе", что значило очищать (намек на его применение в древности в качестве "очистителя" стекла). Некоторые исследователи считают, что название элемента произошло от латинского слова "магнес" - магнит, так как пиролюзит, из которого добывают марганец, считался в древности разновидностью того вещества, которое теперь называется магнитным железняком.

Марганец был открыт в 1774 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле. Правда, ни марганец, ни молибден, ни вольфрам Шееле не выделил в чистом виде; он только указал, что в исследованных им минералах содержатся эти новые элементы. Элемент №25 был обнаружен в минерале пиролюзите МnО 2 · Н 2 О, известном еще Плинию Старшему. Плиний считал его разновидностью магнитного железняка, хотя пиролюзит не притягивается магнитом. Этому противоречию Плиний дал объяснение.

В рукописях знаменитого алхимика Альберта Великого (XIII в.) этот минерал называется «магнезия». В XVI в. встречается уже название «манганезе», которое, возможно, дано стеклоделами и происходит от слова «манганидзейн» – чистить.

Когда Шееле в 1774 г. занимался исследованием пиролюзита, он посылал своему другу Юхану Готлибу Гану образцы этого минерала. Ган, впоследствии профессор, выдающийся химик своего времени, скатывал из пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и сильно нагревал пх в тигле, выложенном древесным углем. Получались металлические шарики, весившие втрое меньше, чем шарики из руды. Это и был марганец. Новый металл называли сначала «магнезия», но так как в то время уже была известна белая магнезия – окись магния, металл переименовали в «магнезиум»; это название и было принято Французской комиссией по номенклатуре в 1787 г. Но в 1808 г. Хэмфри Дэви открыл магнии и тоже назвал его «магнезиум»; тогда во избежание путаницы марганец стали называть «манганум. »

В России марганцем долгое время называли пиролюзит, пока в 1807 г. А.И. Шерер не предложил именовать марганцем металл, полученный из пиролюзита, а сам минерал в те годы называли черным марганцем.

Распространённость в природе марганца

Марганец - 14-й элемент по распространённости на Земле, а после железа - второй тяжёлый металл, содержащийся в земной коре (0,03 % от общего числа атомов земной коры). В биосфере Марганец энергично мигрирует в восстановительных условиях и малоподвижен в окислительной среде. Наиболее подвижен Марганец в кислых водах тундры и лесных ландшафтов, где он находится в форме Мn 2+ . Содержание Марганца здесь часто повышено и культурные растения местами страдают от избытка Марганца. Весовое количество марганца увеличивается от кислых (600 г/т) к основным породам (2,2 кг/т). Сопутствует железу во многих его рудах, однако встречаются и самостоятельные месторождения марганца. В чиатурском месторождении (район Кутаиси) сосредоточено до 40 % марганцевых руд. Марганец, рассеянный в горных породах вымывается водой и уносится в Мировой океан. При этом его содержание в морской воде незначительно (10 −7 -10 −6 %), а в глубоких местах океана его концентрация возрастает до 0,3 % вследствие окисления растворённым в воде кислородом с образованием нерастворимого в воде оксида марганца, который в гидратированной форме (MnO 2 ·x H 2 O) и опускается в нижние слои океана, формируя так называемые железо-марганцевые конкреции на дне, в которых количество марганца может достигать 45 % (также в них имеются примеси меди, никеля, кобальта). Такие конкреции могут стать в будущем источником марганца для промышленности.

Этот металл распространен примерно так же, как сера или фосфор. Богатые залежи марганцевых руд находятся в Индии, Бразилии, Западной и Южной Африке.

В России является остродефицитным сырьём, известны месторождения: «Усинское» в Кемеровской области, «Полуночное» в Свердловской, «Порожинское» в Красноярском крае, «Южно-Хинганское» в Еврейской автономной области, «Рогачёво-Тайнинская» площадь и «Северо-Тайнинское» поле на Новой Земле.

Получение марганца

Первый металлический марганец был получен при восстановлении пиролюзита древесным углем: МnО 2 + C → Mn + 2CO. Но это не был элементарный марганец. Подобно своим соседям по таблице Менделеева – хрому и железу, марганец реагирует с углеродом и всегда содержит примесь карбида. Значит, с помощью углерода чистый марганец не получить. Сейчас для получения металлического марганца применяют три способа: силикотермический (восстановление кремнием), алюминотермический (восстановление алюминием) и электролитический.

Наиболее широкое распространение нашел алюминотермический способ, разработанный в конце XIX в. В этом случае в качестве марганцевого сырья лучше применять не пиролюзит, а закись-окись марганца Mn 3 O 4 . Пиролюзит реагирует с алюминием с выделением такого большого количества тепла, что реакция легко может стать неуправляемой. Поэтому, прежде чем восстанавливать пиролюзит, его обжигают, а уже полученную закись-окись смешивают с алюминиевым порошком и поджигают в специальном контейнере. Начинается реакция 3Мn 3 O 4 + 8Аl → 9Мn + 4Аl 2 О 3 – достаточно быстрая и не требующая дополнительных затрат энергии. Полученный расплав охлаждают, скалывают хрупкий шлак, а слиток марганца дробят и отправляют на дальнейшую переработку.

Однако алюминотермический способ, как и силикотермический, не дает марганца высокой чистоты. Очистить алюминотермический марганец можно возгонкой, но этот способ малопроизводителен и дорог. Поэтому металлурги давно искали новые способы получения чистого металлического марганца и, естественно, прежде всего надеялись на электролитическое рафинирование. Но в отличие от меди, никеля и других металлов, марганец, откладывавшийся на электродах, не был чистым: его загрязняли примеси окислов. Более того, получался пористый, непрочный, неудобный для переработки металл.

Многие известные ученые пытались подобрать оптимальный режим электролиза марганцевых соединении, но безуспешно. Эту задачу разрешил и 1919 г. советский ученый Р.И. Агладзе (ныне действительный член Академии наук Грузинской ССР). По разработанной им технологии электролиза из хлористых и сернокислых солей получается достаточно плотный металл, содержащий до 99,98% элемента №25. Этот метод лег в основу промышленного получения металлического марганца.

Внешне этот металл похож на железо, только тверже его. На воздухе окисляется, но, как и у алюминия, пленка окисла быстро покрывает всю поверхность металла и препятствует дальнейшему окислению. С кислотами марганец реагирует быстро, с азотом образует нитриды, с углеродом – карбиды. В общем, типичный металл.

Физические свойства марганца

Плотность Марганца 7,2-7,4 г/см 3 ; t пл 1245 °С; t кип 2150 °С. Марганец имеет 4 полиморфные модификации: α-Мn (кубическая объемноцентрированная решетка с 58 атомами в элементарной ячейке), β-Мn (кубическая объемноцентрированная с 20 атомами в ячейке), γ-Мn (тетрагональная с 4 атомами в ячейке) и δ-Mn (кубическая объемноцентрированная). Температура превращений: α=β 705 °С; β=γ 1090 °С и γ=δ 1133 °С; α-модификация хрупка; γ (и отчасти β) пластична, что имеет важное значение при создании сплавов.

Атомный радиус Марганца 1,30 Å. ионные радиусы (в Å): Mn 2+ 0,91, Mn 4+ 0,52; Mn 7+ 0,46. Прочие физические свойства α-Mn: удельная теплоемкость (при 25°С) 0,478 кДж/(кг·К) [т. е. 0.114 ккал/(г·°С)]; температурный коэффициент линейного расширения (при 20°С) 22,3·10 -6 град -1 ; теплопроводность (при 25 °С) 66,57 Вт/(м·К) [т. е. 0,159 кал/(см·сек·°С)]; удельное объемное электрическое сопротивление 1,5-2,6 мком·м (т. е. 150-260 мком·см): температурный коэффициент электрического сопротивления (2-3)·10 -4 град -1 . Марганец парамагнитен.

Химические свойства марганца

Марганец достаточно активен, при нагревании энергично взаимодействует с неметаллами - кислородом (образуется смесь оксидов Марганца разной валентности), азотом, серой, углеродом, фосфором и другими. При комнатной температуре Марганец на воздухе не изменяется: очень медленно реагирует с водой. В кислотах (соляной, разбавленной серной) легко растворяется, образуя соли двухвалентного Марганца. При нагревании в вакууме Марганец легко испаряется даже из сплавов.

При окислении на воздухе пассивируется. Порошкообразный марганец сгорает в кислороде (Mn + O 2 → MnO 2). Марганец при нагревании разлагает воду, вытесняя водород (Mn + 2H 2 O →(t) Mn(OH) 2 + H 2 ), образующийся гидроксид марганца замедляет реакцию.

Марганец поглощает водород, с повышением температуры его растворимость в марганце увеличивается. При температуре выше 1200 °C взаимодействует с азотом, образуя различные по составу нитриды.

Углерод реагирует с расплавленным марганцем образуя карбиды Mn 3 C и другие. Образует также силициды, бориды, фосфиды.

C соляной и серной кислотами реагирует по уравнению:

Mn + 2H + → Mn 2+ + H 2

С концентрированной серной кислотой реакция идёт по уравнению:

Mn + 2H 2 SO 4 (конц.) → MnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O

В щелочном растворе марганец устойчив.

Марганец образует следующие оксиды: MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , MnO 3 (не выделен в свободном состоянии) и марганцевый ангидрид Mn 2 O 7 .

Mn 2 O 7 в обычных условиях жидкое маслянистое вещество тёмно-зелёного, очень неустойчивое; в смеси с концентрированной серной кислотой воспламеняет органические вещества. При 90 °C Mn 2 O 7 разлагается со взрывом. Наиболее устойчивы оксиды Mn 2 O 3 и MnO 2 , а также комбинированный оксид Mn 3 O 4 (2MnO·MnO 2 , или соль Mn 2 MnO 4).

При сплавлении оксида марганца (IV) (пиролюзит) со щелочами в присутствии кислорода образуются манганаты:

2MnO 2 + 4KOH + O 2 → 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O

Раствор манганата имеет тёмно-зелёный цвет. При подкислении протекает реакция:

3K 2 MnO 4 + 3H 2 SO 4 → 3K 2 SO 4 + 2HMnO 4 + MnO(OH) 2 ↓ + H 2 O

Раствор окрашивается в малиновый цвет из-за появления аниона MnO 4 − и из него выпадает коричневый осадок гидроксида марганца (IV).

Марганцевая кислота очень сильная, но неустойчивая, её невозможно сконцентрировать более, чем до 20 %. Сама кислота и её соли (перманганаты) - сильные окислители. Например, перманганат калия в зависимости от pH раствора окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. В кислой среде - до соединений марганца (II), в нейтральной - до соединений марганца (IV), в сильно щелочной - до соединений марганца (VI).

При прокаливании перманганаты разлагаются с выделением кислорода (один из лабораторных способов получения чистого кислорода). Реакция идёт по уравнению (на примере перманганата калия):

2KMnO 4 →(t) K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Под действием сильных окислителей ион Mn 2+ переходит в ион MnO 4 − :

2MnSO 4 + 5PbO 2 + 6HNO 3 → 2HMnO 4 + 2PbSO 4 + 3Pb(NO 3) 2 + 2H 2 O

Эта реакция используется для качественного определения Mn 2+

При подщелачивании растворов солей Mn (II) из них выпадает осадок гидроксида марганца (II), быстро буреющий на воздухе в результате окислления.

Применение марганца в промышленности

Марганец содержится во всех видах стали и чугуна. Способность марганца давать сплавы с большинством известных металлов используется для получения не только различных сортов марганцевой стали, но и большого числа нежелезных сплавов (манганинов). Из них особенно замечательными являются сплавы марганца с медью (марганцевая бронза). Она, подобно стали, может закаляться и в то же время намагничиваться, хотя ни марганец, ни медь не обнаруживают заметных магнитных свойств.

Биологическая роль марганца и его содержание в живых организмах

Марганец содержится в организмах всех растений и животных, хотя его содержание обычно очень мало, порядка тысячных долей процента, он оказывает значительное влияние на жизнедеятельность, то есть является микроэлементом. Марганец оказывает влияние на рост, образование крови и функции половых желёз. Особо богаты марганцем листья свёклы - до 0,03 %, а также большие его количества содержатся в организмах рыжих муравьёв - до 0,05 %. Некоторые бактерии содержат до нескольких процентов марганца.

Марганец активно влияет на обмен белков, углеводов и жиров. Важной также считается способность марганца усиливать действие инсулина и поддерживать определенный уровень холестерина в крови. В присутствии марганца организм полнее использует жиры. Сравнительно богаты этим микроэлементом крупы (в первую очередь овсяная и гречневая), фасоль, горох, говяжья печень и многие хлебобулочные изделия, которыми практически восполняется суточная потребность человека в марганце - 5,0-10,0 мг.

Не стоит забывать, что соединения марганца могут оказывать токсичное действие на организм человека. Предельно допустимая концентрация марганца в воздухе 0.3 мг/м 3 . При выраженном отравлении наблюдается поражение нервной системы с характерным синдромом марганцевого паркинсонизма.

Объёмы производства марганцевой руды в России

Марганецкий ГОК – 29%

Месторождение марганцевых руд было открыто в 1883 году. В 1985 г. на базе этого месторождения начал добычу руды Покровский рудник. По мере развития рудника и возникновения новых карьеров и шахт сформировался Марганецкий ГОК.
В составе производственной структуры комбината: два карьера для открытой добычи марганцевой руды, пять шахт для подземной добычи, три обогатительных фабрики, а также необходимые вспомогательные цеха и службы, в т.ч. ремонтно-механический, транспортный и пр.

Орджоникидзевский ГОК – 71%

Основным видом выпускаемой продукции является марганцевый концентрат различных сортов с содержанием чистого марганца от 26% до 43% (в зависимости от сортности). Попутные продукты - керамзитовая глина и шламы.

Добычу марганцевой руды предприятие ведется на закрепленных за ним рудных полях. Запасов руд хватит на срок более 30 лет. Запасы марганцевой руды в Украине суммарно по Орджоникидзевскому и Марганцевому горно-обогатительным комбинатам составляет треть всех мировых запасов.

Внутривенные инфузии сульфата магния издавна используются в неотложной терапии астматических приступов. Дело в том, что ионы магния обладают свойствами антагонистов кальциевых каналов и за счет этого оказывают выраженное бронхорасширяющее действие. В свою очередь, это позволяет предположить наличие аналогичных свойств и у пероральных препаратов магния. К настоящему времени в нескольких клинических исследованиях было показано улучшение клинических и спирографических показателей у больных бронхиальной астмой, принимавших пероральные препараты магния, а также, что очень важно, уменьшение общей аллергической реактивности по данным кожных аллергических тестов. Последний факт говорит о том, что оказывает воздействие не только непосредственно на гладкую мускулатуру бронхов, но и на сам механизм аллергии.

Средняя лечебнопрофилактическая доза магния составляет 400–600 мг в сутки.

Цинк при аллергии

Цинк. На сегодняшний день не существует четких экспериментальных и клинических доказательств прямого антиаллергического действия а. Тем не менее, эпидемиологические исследования показывают, что у больных с дефицитом а риск развития астмы и атопического дерматита оказывается значительно более высоким, а у матерей с низким потреблением этого минерала во время беременности возрастает риск развития аллергических заболеваний органов дыхания у их потомства . У новорожденных с аллергической предрасположенностью высокое потребление а в течение первых двух лет жизни сопровождалось снижением риска атопической экземы . Помимо антиоксидантного действия ( входит в состав важнейшего антиоксидантного а супероксиддисмутазы), антиаллергическое действие а может быть обусловлено за счет его иммуномодулирующих свойств, а именно, за счет восстановления баланса между Th1 и Th2 лимфоцитами, сдвиг которого в ту или другую сторону влечет за собой цепь воспалительных и аллергических нарушений . Кроме того, не стоит забывать, что играет важнейшую роль в поддержании целостности кожных и эпителиальных покровов (в т.ч. бронхиального эпителия), повреждение которых, как мы уже говорили выше, является одним из возможных условий развития аллергических реакций.

Средняя лечебнопрофилактическая доза а составляет 20–30 мг в сутки.

Марганец при аллергии

Марганец. Марганец как и является важнейшим антиоксидантным минералом и входит в состав зависимой супероксиддисмутазы. Именно эта разновидность а играет ключевое значение в защите органов дыхания от свободнорадикального повреждения. По крайней мере, именно ее активность оказывается наиболее повышенной у курильщиков, а также лиц, подверженных воздействию промышленных загрязнителей. Как свидетельствуют эпидемиологические исследования, низкий уровень потребления марганца и его низкое содержание в организме являются одним из важнейших факторов риска аллергических заболеваний органов дыхания . Кроме того, в советской медицине очень большое внимание уделялось взаимосвязи между аллергическими заболеваниями кожи (атопический дерматит и экзема) и метаболизмом марганца в организме . Интересно заметить, что

Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам термически неупрочняемых деформируемых алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-марганец с содержанием магния больше 3% по массе. Сплав может быть использован в производстве, в основном, тонких листов, используемых для последующей штамповки и гибки в изделия, такие как элементы емкостей, крышки банок, ключи для банок, а также для сварных и несварных элементов конструкций в судостроении, строительстве, автомобилестроении.Сплавы системы алюминий-магний-марганец имеют относительно невысокие значения прочности, но высокую пластичность и коррозионную стойкость в отожженном состоянии, они хорошо свариваются, из них изготавливают все виды полуфабрикатов (листы, плиты, профили, штамповки) и благодаря этому сочетанию свойств они широко применяются в различных отраслях техники. Единственным способом упрочнения этих сплавов является холодная деформация (нагартовка), которая повышает прочность, но снижает пластичность, штампуемость и коррозионную стойкость. Холодная деформация также приводит к тому, что при длительном вылеживании изделий или их низкотемпературных нагревах (например, солнечный нагрев) происходит снижение прочностных свойств этих изделий.Несмотря на это, как в российской, так и в зарубежной практике существуют состояния поставки материала с различной степенью нагартовки. В России - это: Н - нагартованный, H1 - четверть нагартованный, Н2 - полунагартованный, Н3 - три четверти нагартованный. За рубежом - это: H1 - упрочненный деформацией, Н2 - упрочненный деформацией и частично отожженный, Н4 - деформационно упрочненный и подверженный термическому воздействию во время покрытия лаком, краской или сушки.Тонкие листы из сплава системы алюминий-магний-марганец в нагартованном (H1) и нагартованном и частично отожженном состоянии (Н2 и Н4) широко используются для изготовления различных изделий и конструкций.К таким сплавам, в первую очередь, относятся отечественные сплавы АМг3, АМг4, АМг4,5, АМг5.В ГОСТе 4784-97 раскрыт сплав системы алюминий-магний-марганец (АМг4), содержащий следующие компоненты, мас.%:Магний 3,5-4,5Марганец 0,2-0,7Хром 0,05-0,25Железо До 0,5Кремний До 0,4Медь До 0,1Цинк До 0,25Титан До 0,15Алюминий ОстальноеТонкие холоднокатаные листы в состоянии H1, Н2, Н4 из этого сплава имеют, с одной стороны, недостаточно высокие значения прочности, а, с другой, низкую штампуемость, что не позволяет проводить штамповку из него в этом состоянии изделий сложной формы.В патенте RU 2156319 (С 22 С 21/08) раскрыт сплав системы алюминий-магний-марганец для производства катаных или тянутых материалов, содержащий следующие компоненты, мас.%:Магний 3,0-5,0Марганец 0,5-1,0Железо До 0,25Кремний До 0,25Цинк До 0,4Один или несколько элементов из группы:Хром До 0,25Медь До 0,2Титан До 0,2Цирконий До 0,2Алюминий Остальноепри этом Mn+2Zn>0,75, а объемная доля дисперсоидов материала более 1,2%.Листы из этого сплава обладают высокой прочностью сварного соединения и хорошей свариваемостью. К недостаткам этого сплава можно отнести то, что тонкие холоднокатаные листы из этого сплава в состоянии Н2 и Н4 имеют недостаточно высокую прочность, низкую штампуемость и коррозионную стойкость, а листы из этого сплава в состояниях H1, Н2, Н4, т.е. после нагартовки или после нагартовки и частичного отжига, теряют прочностные свойства при вылеживании или низкотемпературных нагревах, что приводит при штамповке листов к появлению в изделиях надрывов, а также досрочному разрушению при хранении изделий из этого сплава из-за коррозионных повреждений и снижения прочности, что, в свою очередь, снижает ресурс работы изделий, ограничивает сортамент изготавливаемых изделий, повышает трудоемкость их изготовления.Задачей изобретения является повышение прочности, штампуемости и коррозионной стойкости тонких листов и изделий из них, а также уменьшение эффекта потери прочности при длительном вылеживании (хранении) изделий.Поставленная задача решается тем, что предложен сплав на основе алюминия, содержащий магний, марганец, титан, железо, кремний, хром, цинк, медь, алюминий и допустимые примеси, дополнительно содержащий по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей никель и кобальт, и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор и углерод, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Магний 3,0-5,8Марганец 0,1-1,0Титан 0,005-0,15Железо До 0,5Кремний До 0,4Хром До 0,3Цинк До 0,4Медь До 0,25По меньшей мере один элемент,выбранный из группы, включающейНикель и кобальт 0,0005-0,25По меньшей мере один элемент,выбранный из группы, включающейБор и углерод 0,00001-0,05Алюминий и допустимые примеси Остальноепри этом суммарное содержание марганца, хрома, титана и никеля и/или кобальта не превышает 1,1.В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается также тем, что сплав дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей церий, цирконий, ванадий, бериллий, гафний, скандий и молибден до 0,15 мас.% каждого и не более 0,5 мас.% в сумме.Наиболее благоприятными соотношениями для некоторых элементов в сплаве являются следующие, мас.%:Магний 4,2-5,4Марганец 0,2-0,6Железо 0,1-0,3Кремний 0,05-0,18Содержание допустимых примесей в сплаве не превышает, мас.%: свинец, кадмий, висмут, олово, индий, галлий, натрий, калий, кальций, барий, фтор, азот, кислород, литий - 0,05%, водород - 2,510 -5 , сера - 0,005, ниобий, вольфрам, тантал - 0,03, серебро, иттрий - 0,15.Поставленная задача также решается изделием из тонкого листа термически неупрочняемого сплава на основе алюминия, выполненным из вышеприведенного сплава.Изделие может быть элементом емкости, в частности банки, например крышкой, ключом, корпусом.Изделие может быть выполнено сварным, например частью сварной конструкции в судостроении, элементом строительной конструкции в виде облицовки и др.На изделие может быть нанесено с одной или двух сторон защитное покрытие, например лаковое, или изделие может быть ламинировано пластиком или окрашено.Сущность изобретения состоит в следующем.В известных сплавах сильная холодная деформация (нагартовка) приводит при последующих низкотемпературных нагревах (состояния Н2 и Н4) к интенсивному выделению частиц -фазы (Аl 3 Mg 2) по границам зерен в виде непрерывной сплошной сетки, это и приводит к снижению прочностных свойств, штампуемости, технологической пластичности, коррозионной стойкости, кроме того, нестабильность твердого раствора приводит к процессу его дальнейшего распада при длительном вылеживании в условиях хранения или при технологических нагревах готовых изделий и как следствие - к снижению их свойств, разрушениям и сокращению срока службы.Состав предложенного сплава подобран таким образом, что Со и/или Ni повышают растворимость Mg в Аl. В этом случае устойчивость твердого раствора Mg в Аl возрастает, напряжения в кристаллической решетке уменьшаются. Поэтому объемная доля -фазы (Аl 3 Mg 2), выделяющейся при отжиге, технологических нагревах или вылеживании (длительном хранении) уменьшается, что приводит к повышению прочности, коррозионной стойкости и повышает стабильность свойств при длительном вылеживании. Кроме того, Со и/или Ni связывают железо в более компактные выделения и более дисперсные, чем Аl 3 Fe частицы фазы AlFeCo и AlFeNi, что приводит к повышению технологичности (штампуемости) при холодной деформации листов. Добавки В и/или С образуют карбиды и/или бориды с такими элементами, как Ti, Ni, Со, Fe. Эти частицы служат местами зарождения фазы (Аl 3 Mg 2), выделяющейся при нагревах нагартованного листа. Выделения -фазы на этих частицах или границе раздела частица/матрица уменьшает их количество, выделяемое на границах зерен, что приводит к повышению технологической пластичности, штампуемости листов, их коррозионной стойкости.Наличие в сплаве одного или нескольких элементов из группы: церий, цирконий, ванадий, бериллий, гафний, молибден, скандий в указанных количествах приводит к улучшению свариваемости сплава за счет дополнительного модифицирования структуры и уменьшения степени окисляемости жидкого металла при сварке плавлением.Все это приводит к получению тонких нагартованных и частично нагартованных листов, обладающих более высокими значениями прочности, штампуемости (технологической пластичности), коррозионной стойкости и уменьшает эффект потери прочности при длительном вылеживании (хранении), что приводит к повышению срока службы изделий, расширяет номенклатуру изготавливаемых изделий, снижает трудозатраты на их изготовление.Примеры.Отливали плоские слитки сечением 100500 мм, химический состав которых приведен в табл.1.Слитки гомогенизировали при температуре 480-500С в течение 6 часов.Горячую прокатку слитков проводили при температуре 430-450С на толщину 6 мм, далее горячекатаный лист отжигали при температуре 310-350С в течение 3-5 часов и прокатывали в холодную на толщину 1,8 мм, часть листов после дополнительного отжига прокатывали на толщину 0,3 мм, обеспечивая получение нагартованного состояния.Частичный отжиг всех листов толщиной 1,8 и 0,3 мм проводили при температуре 100-150С в течение 5-10 часов.Для имитации длительного хранения изделий и коротких технологических нагревов использовали дополнительный отжиг листов 0,3 мм при 70С в течение 100 часов и вылеживание при комнатной температуре в течение 3000 часов.Кроме обычных механических свойств на растяжение, проводили оценку технологической пластичности листов путем испытаний на изгиб (ГОСТ 14019-80) и выдавливание (штампуемость) по методу Эриксена (ГОСТ 10510-80) и сопротивление коррозионному растрескиванию под напряжением при изгибе по ГОСТ 9019-74.Механические и коррозионные свойства листов приведены в табл.2 и 3.Как видно из приведенных в табл.2 данных, предлагаемый сплав по сравнению с известным имеет прочностные свойства выше на 20-60 МПа, при этом его технологическая пластичность и штампуемость в 1,5-2 раза выше, чем у известного. Сопротивление коррозионному растрескиванию также в 2-3 раза выше у предлагаемого сплава.Из табл.3 видно, что после длительного вылеживания при комнатной температуре в течении 3000 часов или имитирующего нагрева 70С 100 часов падение прочностных свойств у известного сплава равно 50-80 МПа, а у предлагаемого сплава 10-25 МПа, что в 2-3 раза меньше.Таким образом, применение предлагаемого сплава позволяет повысить срок службы изделий, расширить номенклатуру изготавливаемых изделий, снижает трудозатраты на их изготовление.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Сплав на основе алюминия, содержащий магний, марганец, титан, железо, кремний, хром, цинк, медь, алюминий и допустимые примеси, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей никель и кобальт и по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей бор и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:Магний 3,0-5,8Марганец 0,1-1,0Титан 0,005-0,15Железо До 0,5Кремний До 0,4Хром До 0,3Цинк До 0,4Медь До 0,25по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающейНикель и кобальт 0,0005-0,25по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающейБор и углерод 0,00001-0,05Алюминий и допустимые примеси Остальноепри этом суммарное содержание марганца, хрома, титана и никеля и/или кобальта не превышает 1,1.2. Сплав по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит по меньшей мере один элемент, выбранный из группы, включающей церий, цирконий, ванадий, бериллий, гафний, скандий и молибден до 0,15 мас.% каждого и не более 0,5 мас.% в сумме.3. Сплав по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит магний, марганец, железо и кремний при следующем соотношении, мас.%:Магний 4,2-5,4Марганец 0,2-0,6Железо 0,1-0,3Кремний 0,05-0,184. Сплав по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что содержание допустимых примесей не превышает, мас.%: свинец, кадмий, висмут, олово, индий, галлий, натрий, калий, кальций, барий, фтор, азот, кислород, литий 0,05%, водород 2,510 -5 , сера 0,005, ниобий, вольфрам, тантал 0,03, серебро, иттрий 0,15.5. Изделие из тонкого листа термически неупрочняемого сплава на основе алюминия, отличающееся тем, что оно выполнено из сплава по любому из пп.1-4.6. Изделие по п.5, отличающееся тем, что оно является элементом емкости.7. Изделие по п.6, отличающееся тем, что емкостью является банка.8. Изделие по п.5, отличающееся тем, что оно выполнено сварным.

Принадлежит VII группе. Расположен в четвертом периоде между хромом и железом. Имеет 25-й атомный номер. Формула марганца 3d 5 4s 2 .

Был открыт в 1774 году. Атом марганца весит 54,938045. Содержит изотоп 55Mn, а природный марганец состоит полностью из него. Степень окисления металла колеблется от 2 до 7. Электроотрицательность Mn — 1,55. Переходный материал.

Соединения марганец 2 образуют оксид и диоксид. Проявляют основные свойства элемента. Образования марганец 3 и марганец 4 отличаются амфотерными свойствами. В комбинациях металла 6 и 7 лидируют свойства кислоты марганца . Элемент № 25 образует многочисленные виды солей и различные бинарные соединения.

Добыча марганца ведется повсеместно как в России, так и в ближнем зарубежье. На Украине существует особый Марганец – город , расположенный на многочисленных образованиях марганцевой руды.

Описание и свойства марганца

Серебристо-белый цвет с легким серым налетом выделяет марганец. Состав элемента имеет примесь углерода, которая дает ему серебристо-белый цвет. Он превосходит железо по твердости и хрупкости. В виде мелких абразивов пирофорен.

При взаимодействии с воздушной средой происходит окисление марганца . Покрывается оксидной пленкой, защищающей его от последующей окислительной реакции.

Растворяется в воде, полностью поглощает водород, не вступая в реакцию с ним. В процессе нагревания сгорает в кислороде. Активно реагирует с хлором и серой. При взаимодействии с кислотными окислителями образует соли марганца .

Плотность — 7200 кг/м3, t плавления — 1247°С, t кипения — 2150 °С. Удельная теплоемкость — 0,478 кДж. Обладает электрической проводимостью. Контактируя с хлором, бромом и йодом образует дигалогениды.

При высоких температурах вступает во взаимодействие с азотом, фосфором, кремнием и бором. Медленно взаимодействует с холодной водой. В процессе нагревания реакционная способность элемента возрастает. На выходе образуется Mn(OH)2 и водород. При соединении марганца с кислородом образуется оксид марганца . Выделяют семь его групп:

Оксид марганца (II). Монооксид. Не взаимодействует с водой. Легко окисляется, образуя хрупкую корку. При нагревании с водородом и металлами активной группы восстанавливается до марганца. Имеет зеленый и серо-зеленый цвет кристаллов. Полупроводник.

Оксид марганца (II,III). Кристаллы коричневого – черного цвета Mn3O4. Парамагнетик. В естественной среде встречается как минерал гаусманит.

Оксид марганца (II,IV). Соединение неорганического характера Mn5O8. Может рассматриваться как ортоманганит марганца . Не растворяется в H 2 O.

Оксид марганца (III).Кристаллы коричневого – черного цвета Mn2O3. Не вступают в реакцию с водой. Встречается в природной среде в минералах браунит, курнакит и биксбиит.

Оксид марганца (IV) или диоксид марганца MnO2. Нерастворимый в воде порошок темно-коричневого оттенка. Устойчивое образование марганца. Содержится в минерале пиролюзит. Поглощает хлор и соли тяжелых металлов.

Оксид марганца (VI) . Темно-красный аморфный элемент. Вступает в реакцию с водой. Полностью разлагается при нагревании. Щелочные реакции образуют солевые отложения.

Оксид марганца (VII). Маслянистая зеленовато-бурая жидкость Mn2O7. Сильный окислитель. При контакте с горючими смесями, мгновенно воспламеняет их. Может взорваться от толчка, резкой и яркой вспышки света, взаимодействия с органическими компонентами. При взаимодействии с Н 2 O образует марганцовую кислоту.

Соли марганца являются катализаторами окислительных процессов, происходящих с участием кислорода. Они применяются в сиккативах. Льняное масло с добавлением такого сиккатива именуется олифой.

Применение марганца

Mn широко используют в черной металлургии. Добавляют сплав железо марганец (ферромарганец). Доля марганца в нем равна 70-80%, углерода 0,5-7 %, остальная часть приходится на железо и посторонние примеси. Элемент №25 в сталеплавлении соединяет кислород и серу.

Используются смеси хром — марганец , -марганец, кремний-марганец. В производстве стали марганцу альтернативной замены нет.

Химический элемент выполняет множество функций, в том числе рафинирует и раскисляет сталь. Широко используется технология цинк марганец . Растворимость Zn в магнии составляет 2 %, а прочность стали, в этом случае, возрастает до 40 %.

В доменной шахте марганец удаляет серный налет из чугуна. В технике применяются тройные сплавы манганины, куда входит марганец медь и никель. Материал характеризуется большим электро-сопротивлением на которое влияет не температура, а сила давления.

Используется для изготовления манометров. Настоящей ценностью для промышленности является сплав медь — марганец. Содержание марганца здесь 70 %, меди 30%. Его применяют для снижения вредных производственных шумов. В изготовлении взрыв-пакетов для праздничных мероприятий используют смесь, куда входят такие элементы, как магний марганец . Магний широко используется в самолетостроении.

Некоторые виды солей марганца, такие как KMnO4 нашли свое применение в медицинской отрасли. Перманганат калия относится к солям марганцовой кислоты. Имеет вид темно-фиолетовых . Растворяется в водной среде, окрашивая её в фиолетовый цвет.

Является сильным окислителем. Антисептик, обладает противомикробными свойствами. Марганец в воде легко окисляется, образуя плохо растворимый оксид марганца коричневого цвета.

При соприкосновении с белком ткани формирует соединения с выраженными вяжущими качествами. В высоких концентрациях раствор марганца обладает раздражающим и прижигающим действием.

Калий марганец используют для лечения некоторых заболеваний и для оказания первой помощи, а пузырек с кристаллами марганцовки находится в каждой аптечки.

Марганец полезен для человеческого здоровья. Участвует в формировании и развитии клеток центрально-нервной системы. Способствует усвоению витамина В1, и железа. Регулирует содержание сахара в крови. Задействуется в строительстве костной ткани.

Участвует в образовании жирных кислот. Улучшает рефлекторные способности, память, убирает нервное напряжение, раздражительность. Абсорбируясь в стенках кишечника марганец, витамины В, Е, фосфор, кальций усиливают этот процесс, влияет на организм и обменные процессы в целом.

Минералы, незаменимые для человека, такие как кальций, магний, марганец , медь, калий, железо добавляют в витаминно-минеральные комплексы для устранения витаминного дефицита.

Также микроэлементы цинк, марганец и железо играют огромную роль в жизни растений. Входят в состав фосфорных и минеральных удобрений.

Цена марганца

Металлический марганец содержит до 95 % чистого марганца. Его применяют в сталелитейной металлургической промышленности. Удаляет из стали ненужные примеси и наделяет её легирующими качествами.

Ферромарганец используется для раскисления сплава во время процесса плавления, путем удаления из него кислорода. Связывает частицы серы между собой, улучшая качественные характеристики стали. Марганец упрочняет материал, делает его более износостойким.

Применяют металл при создании шаровых мельниц, землеройных и камнедробильных машин, броневых элементов. Из сплава мангадин изготавливают реостаты. Элемент № 25 добавляют в бронзу и .

Большой процент диоксида марганца потребляется для создания гальванических элементов. с добавлением Mn задействуется в тонком органическом и промышленном синтезе. Соединения MnO2 и KMnO4 выступают окислителями.

Марганец – вещество незаменимое в черной металлургии. Уникален по своим физическим и химическим характеристикам. Марганец купить можно в специализированных торговых точках. Пять килограмм металла стоит порядка 150 рублей, а тонна, в зависимости вида соединения, стоит около 100-200 тысяч рублей.