Сплав системи алюміній-магній-марганець та виріб із цього сплаву. Магній, марганець, рідкі органічні добрива для насіннєвої картоплі

Внутрішньовенні інфузії сульфату магнію здавна використовуються у невідкладній терапії астматичних нападів. Справа в тому, що іони магнію мають властивості антагоністів кальцієвих каналів і за рахунок цього надають виражену бронхорозширювальну дію. У свою чергу це дозволяє припустити наявність аналогічних властивостей і у пероральних препаратів магнію. На цей час у кількох клінічних дослідженнях було показано поліпшення клінічних та спірографічних показників у хворих на бронхіальну астму, які приймали пероральні препарати магнію, а також, що дуже важливо, зменшення загальної алергічної реактивності за даними шкірних алергічних тестів. Останній факт свідчить, що впливає як безпосередньо на гладку мускулатуру бронхів, а й у сам механізм алергії.

Середня лікувально-профілактична доза магнію становить 400-600 мгдобу.

Цинк при алергії

Цинк. На сьогоднішній день не існує чітких експериментальних та клінічних доказів прямої антиалергічної дії а. Тим не менш, епідеміологічні дослідження показують, що у хворих з дефіцитом ризик розвитку астми і атопічного дерматиту виявляється значно вищим, а у матерів з низьким споживанням цього мінералу під час вагітності зростає ризик розвитку алергічних захворювань органів дихання у їх потомства. У новонароджених з алергічною схильністю високе споживання протягом перших двох років життя супроводжувалося зниженням ризику атопічної екземи. Крім антиоксидантної дії ( входить до складу найважливішого антиоксидантного а супероксиддисмутази), антиалергічна дія а може бути обумовлена ​​за рахунок його імуномодулюючих властивостей, а саме, за рахунок відновлення балансу між Th1 і Th2 лімфоцитами, зсув якого в той чи інший бік тягне за собою ланцюг запальних та алергічних порушень. Крім того, не варто забувати, що грає найважливішу роль у підтримці цілісності шкірних та епітеліальних покривів (в т.ч. бронхіального епітелію), пошкодження яких, як ми вже говорили вище, є одним із можливих умоврозвитку алергічних реакцій

Середня лікувально-профілактична доза становить 20-30 мг на добу.

Марганець при алергії

Марганець. Марганець як і є найважливішим антиоксидантним мінералом та входить до складу залежної супероксиддисмутази. Саме цей різновид грає ключове значення в захисті органів дихання від вільнорадикального пошкодження. Принаймні, саме її активність виявляється найбільш підвищеною у курців, а також осіб, які піддаються впливу промислових забруднювачів. Як свідчать епідеміологічні дослідження, низький рівень споживання марганцю та його низький вміст в організмі є одним із найважливіших факторів ризику алергічних захворювань органів дихання. Крім того, в радянській медицині дуже велика увага приділялася взаємозв'язку між алергічними захворюваннямишкіри (атопічний дерматит та екзема) та метаболізмом марганцю в організмі. Цікаво помітити, що

Марганець - елемент побічної підгрупи сьомої групи четвертого періоду періодичної системи хімічних елементів Д. І. Менделєєва з атомним номером 25. Позначається символом Mn (лат. Manganum).

Історія відкриття марганцю

Відомий природознавець і письменник стародавнього РимуПліній Старший вказував на чудову здатність чорного порошку освітлювати скло. Давно ця речовина, що дає при розмелюванні чорний порошок, називається піролюзитом або двоокисом марганцю. Про здатність піролюзиту очищати скло писав у 1540 р. і Ваноччіо Бірінгуччіо. Піролюзит є найважливішою рудою для отримання марганцю - металу, що вживається головним чином металургії.

Від слова "магнезія" отримали свої назви марганець та магній. Походження найменування двох хімічних елементів від однієї й тієї ж слова пояснюється лише тим, що піролюзит тривалий час протиставлявся білої магнезії і називався чорної магнезією. Після отримання металу у чистому вигляді марганець було перейменовано. В основу назви було покладено грецьке слово "манганезе", що означало очищати (натяк на його застосування в давнину як "очисник" скла). Деякі дослідники вважають, що назва елемента походить від латинського слова "магнес" - магніт, тому що піролюзит, з якого добувають марганець, вважався в давнину різновидом тієї речовини, яка тепер називається магнітним залізняком.

Марганець було відкрито 1774 р. шведським хіміком Карлом Вільгельмом Шееле. Щоправда, ні марганець, ні молібден, ні вольфрам Шееле не виділив у чистому вигляді; він лише зазначив, що у досліджених ним мінералах містяться ці нові елементи. Елемент №25 було виявлено в мінералі піролюзиті МnО 2 · Н 2 Про, відомому ще Плінію Старшому. Пліній вважав його різновидом магнітного залізняку, хоча піролюзит не притягується магнітом. Цьому суперечності Пліній дав пояснення.

У рукописах знаменитого алхіміка Альберта Великого (ХІІІ ст.) цей мінерал називається "магнезія". У XVI ст. зустрічається вже назва «манганезе», яке, можливо, дано склоробами і походить від слова «манганідейн» – чистити.

Коли Шееле в 1774 р. займався дослідженням піролюзиту, він посилав свого друга Юхан Готліба Гану зразки цього мінералу. Ган, згодом професор, видатний хімік свого часу, скочував з піролюзиту кульки, додаючи до руди масло, і сильно нагрівав пх у тиглі, викладеному деревним вугіллям. Виходили металеві кульки, що важили втричі менше, ніж кульки з руди. То й був марганець. Новий метал називали спочатку «магнезія», але оскільки на той час вже була відома біла магнезія – окис магнію, метал перейменували на «магнезіум»; цю назву і було прийнято Французькою комісією з номенклатури в 1787 р. Але в 1808 р. Хемфрі Деві відкрив магнії і назвав його «магнезіум»; тоді, щоб уникнути плутанини, марганець стали називати «манганум. »

У Росії її марганцем тривалий час називали піролюзит, поки у 1807 р. А.І. Шерер не запропонував назвати марганцем метал, отриманий з піролюзиту, а сам мінерал у ті роки називали чорним марганцем.

Поширеність у природі марганцю

Марганець - 14-й елемент за поширеністю на Землі, а після заліза - другий важкий метал, що міститься у земній корі (0,03 % від загальної кількостіатомів земної кори). У біосфері Марганець енергійно мігрує у відновлювальних умовах і малорухливий в окисному середовищі. Найбільш рухливий Марганець у кислих водах тундри та лісових ландшафтів, де він знаходиться у формі Мn 2+ . Зміст Марганця тут часто підвищений і культурні рослинимісцями страждають від надлишку Марганцю. Вагова кількість марганцю збільшується від кислих (600 г/т) до основних пород (2,2 кг/т). Супроводжує залозу у багатьох його рудах, проте трапляються й самостійні родовища марганцю. У чиатурському родовищі (район Кутаїсі) зосереджено до 40% марганцевих руд. Марганець, розсіяний у гірських породах, вимивається водою і відноситься в Світовий океан. При цьому його зміст морській водінезначно (10 -7 -10 -6 %), а в глибоких місцях океану його концентрація зростає до 0,3 % внаслідок окислення розчиненим у воді киснем з утворенням нерозчинного у воді оксиду марганцю, який у гідратованій формі (MnO 2 · x H 2 O) і опускається в нижні шари океану, формуючи так звані залізо-марганцеві конкреції на дні, в яких кількість марганцю може досягати 45% (також у них є домішки міді, нікелю, кобальту). Такі конкреції можуть стати у майбутньому джерелом марганцю для промисловості.

Цей метал поширений приблизно так, як сірка або фосфор. Багаті поклади марганцевих руд знаходяться в Індії, Бразилії, Західній та Південній Африці.

У Росії є гостродефіцитною сировиною, відомі родовища: «Усинське» в Кемеровській області, «Опівнічне» у Свердловській, «Порожинське» в Красноярському краї, «Південно-Хінганське» в Єврейській автономній області, «Рогачово-Тайнінська» площа та «Північно-Тайнінське» » поле на Новій Землі.

Отримання марганцю

Перший металевий марганець був отриманий за відновлення піролюзиту деревним вугіллям: МnО 2 + C → Mn + 2CO. Але це був елементарний марганець. Подібно до своїх сусідів за таблицею Менделєєва – хрому та залізу, марганець реагує з вуглецем і завжди містить домішку карбіду. Отже, за допомогою вуглецю чистий марганець не одержати. Зараз для отримання металевого марганцю застосовують три способи: силікотермічний (відновлення кремнієм), алюмінотермічний (відновлення алюмінієм) та електролітичний.

Найбільш широке поширення знайшов алюмінотермічний спосіб, розроблений в наприкінці XIXв. В цьому випадку як марганцова сировина краще застосовувати не піролюзит, а закис-окис марганцю Mn 3 O 4 . Піролюзит реагує з алюмінієм із виділенням такого великої кількостітепла, що реакція легко може стати некерованою. Тому, перш ніж відновлювати піролюзит, його обпалюють, а вже отриманий закис-окис змішують з алюмінієвим порошком і підпалюють у спеціальному контейнері. Починається реакція 3Мn 3 O 4 + 8Аl → 9Мn + 4Аl 2 Про 3 – досить швидка і не потребує додаткових витратенергії. Отриманий розплав охолоджують, скоюють тендітний шлак, а злиток марганцю дроблять і відправляють на подальшу переробку.

Однак алюмінотермічний спосіб, як і силікотермічний, не дає марганцю високої чистоти. Очистити алюмінотермічний марганець можна сублімацією, але цей спосіб малопродуктивний і дорогий. Тому металурги давно шукали нові способи отримання чистого металевого марганцю і, природно, передусім сподівалися електролітичне рафінування. Але на відміну від міді, нікелю та інших металів марганець, що відкладався на електродах, не був чистим: його забруднювали домішки оксидів. Понад те, виходив пористий, неміцний, незручний для переробки метал.

Багато відомих вчених намагалися підібрати оптимальний режимелектролізу марганцевого з'єднання, але безуспішно. Це завдання вирішив і 1919 радянський вчений Р.І. Агладзе (нині дійсний член Академії наук Грузинської РСР). За розробленою ним технологією електролізу з хлористих і сірчанокислих солей виходить досить щільний метал, що містить до 99,98% елемента №25. Цей метод ліг в основу промислового отриманняметалевий марганець.

Зовні цей метал схожий на залізо, тільки твердіше за нього. На повітрі окислюється, але, як і в алюмінію, плівка окис швидко покриває всю поверхню металу і перешкоджає подальшому окисленню. З кислотами марганець реагує швидко, з азотом утворює нітриди, із вуглецем – карбіди. Загалом типовий метал.

Фізичні властивості марганцю

Щільність Марганцю 7,2-7,4 г/см3; t пл 1245 ° С; t кіп 2150 °С. Марганець має 4 поліморфні модифікації: α-Мn (кубічна об'ємноцентрована решітка з 58 атомами в елементарному осередку), β-Мn (кубічна об'ємноцентрована з 20 атомами в осередку), γ-Мn (тетрагональна з 4 атомами в осередку) та δ-M кубічна об'ємноцентрована). Температура перетворень: = 705 °С; β=γ 1090 °С та γ=δ 1133 °С; α-модифікація крихка; γ (і частково β) пластична, що має важливе значенняпід час створення сплавів.

Атомний радіус Марганцю 1,30 Å. іонні радіуси (Å): Mn 2+ 0,91, Mn 4+ 0,52; Mn 7+ 0,46. Інші фізичні властивості α-Mn: питома теплоємність (при 25°С) 0,478 кДж/(кг·К) [т. е. 0.114 ккал/(г·°С)]; температурний коефіцієнт лінійного розширення (при 20 ° С) 22,3 · 10 -6 град -1; теплопровідність (при 25 °С) 66,57 Вт/(м·К) [т. е. 0,159 кал/(см·сек·°С)]; питома об'ємна електричний опір 1,5-2,6 мком·м (т. е. 150-260 мком·см): температурний коефіцієнт електричного опору (2-3)·10 -4 град -1 . Марганець парамагнітний.

Хімічні властивості марганцю

Марганець досить активний, при нагріванні енергійно взаємодіє з неметалами – киснем (утворюється суміш оксидів Марганцю різної валентності), азотом, сіркою, вуглецем, фосфором та іншими. За кімнатної температури Марганець на повітрі не змінюється: дуже повільно реагує з водою. У кислотах (соляної, розведеної сірчаної) легко розчиняється, утворюючи солі двовалентного марганцю. При нагріванні у вакуумі марганець легко випаровується навіть із сплавів.

При окисненні на повітрі пасивується. Порошкоподібний марганець згоряє у кисні (Mn + O 2 → MnO 2). Марганець при нагріванні розкладає воду, витісняючи водень (Mn + 2H 2 O →(t) Mn(OH) 2 + H 2 ), гідроксид марганцю, що утворюється, уповільнює реакцію.

Марганець поглинає водень, із підвищенням температури його розчинність у марганці збільшується. При температурі вище 1200 C взаємодіє з азотом, утворюючи різні за складом нітриди.

Вуглець реагує з розплавленим марганцем, утворюючи карбіди Mn 3 C та інші. Утворює також силіциди, бориди, фосфіди.

C соляною та сірчаною кислотами реагує за рівнянням:

Mn + 2H + → Mn 2+ + H 2

З концентрованою сірчаною кислотою реакція йде за рівнянням:

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

У лужному розчині марганець стійкий.

Марганець утворює наступні оксиди: MnO, Mn 2 O 3 , MnO 2 , MnO 3 (не виділений у вільному стані) та марганцевий ангідрид Mn 2 O 7 .

Mn 2 O 7 в звичайних умовахрідка масляниста речовина темно-зеленої, дуже нестійка; у суміші з концентрованою сірчаною кислотою запалює органічні речовини. При 90 °C Mn2O7 розкладається з вибухом. Найбільш стійкі оксиди Mn 2 O 3 і MnO 2 і комбінований оксид Mn 3 O 4 (2MnO·MnO 2 або сіль Mn 2 MnO 4).

При сплавленні оксиду марганцю (IV) (піролюзит) з лугами у присутності кисню утворюються манганати:

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

Розчин манганату має темно-зелений колір. При підкисленні протікає реакція:

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

Розчин забарвлюється в малиновий колір через появу аніону MnO 4 - і з нього випадає коричневий осад гідроксиду марганцю (IV).

Марганцева кислота дуже сильна, але нестійка, її неможливо сконцентрувати більш ніж до 20%. Сама кислота та її солі (перманганати) – сильні окисники. Наприклад, перманганат калію залежно від pH розчину окислює різні речовини, відновлюючись до сполук марганцю різного ступеня окиснення. У кислому середовищі - до сполук марганцю (II), в нейтральному - до сполук марганцю (IV), сильно лужному - до сполук марганцю (VI).

При прожарюванні перманганати розкладаються із кисню (один з лабораторних способів отримання чистого кисню). Реакція йде за рівнянням (на прикладі перманганату калію):

2KMnO 4 →(t) K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2

Під дією сильних окислювачів іон Mn 2+ перетворюється на іон MnO 4 − :

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

Ця реакція використовується для якісного визначення Mn 2+

При підлужуванні розчинів солей Mn (II) з них випадає осад гідроксиду марганцю (II), що швидко буріє на повітрі в результаті окислення.

Застосування марганцю у промисловості

Марганець міститься у всіх видах сталі та чавуну. Здатність марганцю давати сплави з більшістю відомих металів використовується для отримання не тільки різних сортівмарганцевої сталі, а й великої кількості незалізних сплавів (манганінів). З них особливо чудовими є сплави марганцю з міддю (марганцева бронза). Вона, подібно до сталі, може гартуватися і в той же час намагнічуватися, хоча ні марганець, ні мідь не виявляють помітних магнітних властивостей.

Біологічна роль марганцю та його вміст у живих організмах

Марганець міститься в організмах всіх рослин і тварин, хоча його вміст зазвичай дуже мало, близько тисячних часток відсотка, він значно впливає на життєдіяльність, тобто є мікроелементом. Марганець впливає на зростання, утворення крові та функції статевих залоз. Особливо багате марганцем листя буряків - до 0,03%, а також великі його кількості містяться в організмах рудих мурах - до 0,05%. Деякі бактерії містять до кількох відсотків марганцю.

Марганецьактивно впливає на обмін білків, вуглеводів та жирів. Важливою також вважається здатність марганцю посилювати дію інсуліну та підтримувати певний рівень холестерину у крові. У присутності марганцю організм повніше використовує жири. Порівняно багаті цим мікроелементом крупи (насамперед вівсяна та гречана), квасоля, горох, яловича печінка та багато хлібобулочних виробів, якими практично заповнюється добова потреба людини в марганці – 5,0-10,0 мг.

Не слід забувати, що сполуки марганцю можуть надавати токсичну дію на організм людини. Гранично допустима концентрація марганцю повітря 0.3 мг/м 3 . При вираженому отруєнні спостерігається ураження нервової системи з характерним синдромом марганцевого паркінсонізму.

Обсяги виробництва марганцевої руди у Росії

Марганецький ГЗК – 29%

Родовище марганцевих руд було відкрито 1883 року. У 1985 р. з урахуванням цього родовища почав видобуток руди Покровський рудник. У міру розвитку рудника та виникнення нових кар'єрів та шахт сформувався Марганецький ГЗК.
У складі виробничої структури комбінату: два кар'єри для відкритого видобутку марганцевої руди, п'ять шахт для підземного видобутку, три збагачувальні фабрики, а також необхідні допоміжні цехи та служби, у т.ч. ремонтно-механічний, транспортний та ін.

Орджонікідзевський ГЗК – 71%

Основним видом продукції є марганцевий концентрат різних сортів із вмістом чистого марганцю від 26% до 43% (залежно від сортності). Попутні продукти - керамзитова глина та шлами.

Видобуток марганцевої руди підприємство ведеться на закріплених його рудних полях. Запасів руд вистачить терміном понад 30 років. Запаси марганцевої руди в Україні сумарно за Орджонікідзевським та Марганцевим гірничо-збагачувальним комбінатам становить третину всіх світових запасів.

Нестачу магнію насамперед виявляємо на старому листі. Між прожилками з'являються світло-зелені плями, а край листа протягом деякого часу зберігає свій природний колір. Потім листок між прожилками зовсім пожовкне і покриється коричнево-чорними цятками, а згодом частина такого листка помре.

Якого елемента не вистачає: азоту, магнію чи марганцю?

Іноді важко розрізнити ознаки нестачі різних елементівхарчування, особливо на ранніх стадіяхрозвитку рослин. Це стосується нестачі азоту, магнію та марганцю. У всіх трьох випадках спочатку колір рослин стане світлішим. Однак, є ознаки, завдяки яким все ж таки їх можна розрізнити. Про нестачу азоту свідчить світлий, жовто-салатовий колір листя цілого куща. На ранніх стадіях недолік марганцю, таку зміну кольору бачимо тільки на верхньому листі. Нестача магнію проявляється через те, що листя стає жовто-салатовим, але тільки між прожилками.

На фото видно ранні ознаки нестачі магнію.

Профілактика нестачі магнію

Магній життєво необхідний нормального розвитку рослини. Однією з його функцій є вироблення хлорофілу. Недолік магнію найчастіше зустрічається в кислих супіщаних ґрунтах, а також у вапняних важких суглинних ґрунтах, особливо якщо ці ґрунти мають бідну структуру. Внесення великої кількості калійних добривтеж часто призводить до нестачі магнію. Нормальний вміст магнію 75 мг МГО на кілограм легкого та супіщаного, та 60 - 120 мг MgO на кілограм глинистого ґрунтуабо чорнозему.

Різні сорти дуже по-різному реагують на нестачу магнію. Ранню ваду магнію, виявлену в першій половині сезону, поповнюють декількома позакореневими внесеннями (обприскуванням) добрив, що містять магній. Якщо в легкому та супіщаному ґрунті є нестача магнію, його покаже аналіз ґрунту після збирання культури-попередника. У глинистих і чорноземні ґрунтирідко вистачає магнію.

Мікроелементи: стежте марганець

Продовольча та насіннєва картопля рідко виявляє нестачу мікроелементів.
Іноді нестачу марганцю зустрічаємо у вапняно-глинистих та суглинистих ґрутах. Чим легший ґрунт і вищий за його рН, тим більша ймовірність, що в ньому не вистачає марганцю.
Фунгіциди, що містять манкоцеб та використовуються для боротьби з фітофторою, також мають у своєму складі марганець.

Користь рідкого органічного добрива

Внесення рідкого органічного добрива навесні допомагає заощадити на добривах. Однак, у цьому випадку доведеться зробити ретельний аналіз складу рідкого органічного добрива, щоб точно розрахувати додаткову кількість азотних, фосфатних та калійних добрив, які треба буде вносити.

В результаті розкладання та відділення органічного добрива отримують продукти кращої якостіта консистенції; ці продукти також легко застосовувати. Органічне добриво має забезпечувати не більше половини потреби картоплі в азоті, оскільки органічне добриво ускладнює оптимальність підживлення азотом насіннєвої картоплі з невизначеного рівня мінералізації в органічній фракції.

Щоб правильно розрахувати дозу рідкого органічного добрива, дізнайтеся, скільки азоту та фосфору воно містить. Це питання також слід обговорити з постачальником, незважаючи на те, що вміст азоту в різних партіях органічного добрива може відрізнятися. Замовляйте добре перемішане добриво, бажано з однієї ями. Однорідний продукт дозволяє уникнути багатьох проблем.

Внесення рідкого органічного добрива під насіннєву картоплю?

Бруд на орних землях слід вносити лише навесні. Це легко зробити при вирощуванні продовольчої картоплі. Найменшу шкоду структурі грунту буде завдано, якщо вносити це добрива в період між посадкою та підгортанням. Верхній шарґрунти, і основа зазвичай на цей час вже досить підсохнуть. Існує технічна можливістьта економічна доцільність вносити добрива в один прийом.

У супіщані та торф'яні грунти рідке органічне добриво можна вносити і перед підшговкою гребенів для посадки, але це часто затримує початок посадки. Ґрунт швидко просихає до достатнього рівня для оранки та посадки, але ще довго залишається надто вологим, щоб витримати вагу резервуару з добривом та обладнання для його розпилення та прикопування.

Більше детальну інформаціюВи можете отримати зателефонувавши нами за телефоном: Рейтинг 5.00

Належить VII групі. Розташований у четвертому періоді між хромом та залізом. Має 25 атомний номер. Формула марганцю 3d 5 4s 2 .

Було відкрито 1774 року. Атом марганцюважить 54,938045. Містить ізотоп 55Mn, а природний марганецьскладається повністю із нього. Ступінь окиснення металу коливається від 2 до 7. Електронегативність Mn - 1,55. Перехідний матеріал.

З'єднання марганець 2утворюють оксид та діоксид. Виявляють основні властивості елемента. Освіта марганець 3 та марганець 4відрізняються амфотерними властивостями. У комбінаціях металу 6 та 7 лідирують властивості кислоти марганцю. Елемент № 25 утворює численні види солей та різні бінарні сполуки.

Видобуток марганцю ведеться повсюдно як у Росії, і у ближньому зарубіжжі. В Україні існує особливий Марганець – місторозташований на численних утвореннях марганцевої руди.

Опис та властивості марганцю

Сріблясто-білий колір із легким сірим нальотом виділяє марганець. складелемента має домішка вуглецю, яка дає йому сріблясто-білий колір. Він перевершує залізо за твердістю та крихкістю. У вигляді дрібних абразивів пірофорен.

При взаємодії з повітряним середовищемвідбувається окиснення марганцю. Покривається оксидною плівкою, що захищає його від подальшої окисної реакції.

Розчиняється у воді, повністю поглинає водень, не вступаючи у реакцію із ним. У процесі нагрівання згоряє у кисні. Активно реагує з хлором та сіркою. При взаємодії з кислотними окисниками утворює солі марганцю.

Щільність - 7200 кг/м3, t плавлення - 1247 ° С, t кипіння - 2150 ° С. Питома теплоємність – 0,478 кДж. Має електричну провідність. Контактируя з хлором, бромом та йодом утворює дигалогеніди.

При високих температурахвступає у взаємодію Космосу з азотом, фосфором, кремнієм і бором. Повільно взаємодіє з холодною водою. У процесі нагрівання реакційна здатність елемента зростає. На виході утворюється Mn(OH)2 та водень. При з'єднанні марганцю з киснем утворюється оксид марганцю. Виділяють сім його груп:

Оксид марганцю (ІІ). Монооксид. Чи не взаємодіє з водою. Легко окислюється, утворюючи тендітну кірку. При нагріванні з воднем та металами активної групи відновлюється до марганцю. Має зелений та сіро-зелений колір кристалів. Напівпровідник.

Оксид марганцю (II, III). Кристали коричневого – чорного кольору Mn3O4. Парамагнетик. У природному середовищі зустрічається як мінерал гаусманіт.

Оксид марганцю (II, IV). Поєднання неорганічного характеру Mn5O8. Може розглядатися як ортоманганіт марганцю. Не розчиняється у H 2 O.

Оксид марганцю (III). Кристали коричневого – чорного кольору Mn2O3. Чи не вступають у реакцію з водою. Зустрічається у природного середовищау мінералах брауніт, курнакіт та біксбіїт.

Оксид марганцю (IV) або діоксид марганцю MnO2. Нерозчинний у воді порошок темнокоричневого відтінку. Стійка освіта марганцю. Міститься у мінералі піролюзит. Поглинає хлор та солі важких металів.

Оксид марганцю (VI). Темно-червоний аморфний елемент. Входить у реакцію з водою. Повністю розкладається під час нагрівання. Лужні реакції утворюють сольові відкладення.

Оксид марганцю (VII). Масляниста зеленувато-бура рідина Mn2O7. Сильний окисник. При контакті з горючими сумішами миттєво спалахує їх. Може вибухнути від поштовху, різкого та яскравого спалаху світла, взаємодії з органічними компонентами. При взаємодії з Н2O утворює марганцеву кислоту.

Солі марганцю є каталізаторами окисних процесів, що відбуваються за участю кисню. Вони застосовуються в сикативах. Лляна оліяз додаванням такого сикативу називається оліфою.

Застосування марганцю

Mn широко використовують у чорній металургії. Додають метал залізо марганець(феромарганець). Частка марганцю у ньому дорівнює 70-80%, вуглецю 0,5-7 %, решта посідає залізо і сторонні домішки. Елемент №25 у сталеплавленні з'єднує кисень та сірку.

Використовуються суміші хром - марганець, -Марганець, кремній-Марганець. У виробництві стали марганцю альтернативної замінині.

Хімічний елементвиконує безліч функцій, у тому числі рафінує та розкислює сталь. Широко використовується технологія цинк марганець. Розчинність Zn у магнії становить 2 %, а міцність сталі, у разі, зростає до 40 %.

У доменній шахті марганець видаляє сірчаний наліт із чавуну. У техніці застосовуються потрійні метали манганини, куди входить марганець мідьта нікель. Матеріал характеризується великим електроопіром на який впливає не температура, а сила тиску.

Використовується для виготовлення манометрів. Справжньою цінністю для промисловості є сплав мідь. марганець. Змістмарганцю тут 70%, міді 30%. Його застосовують зниження шкідливих виробничих шумів. У виготовленні вибухових пакетів для святкових заходів використовують суміш, куди входять такі елементи, як магній марганець. Магній широко використовується у літакобудуванні.

Деякі види марганців, таких як KMnO4 знайшли своє застосування в медичній галузі. Перманганат калію відноситься до солей марганцової кислоти. Має вигляд темно-фіолетових. Розчиняється у водному середовищі, забарвлюючи її у фіолетовий колір.

Є сильним окисником. Антисептик, має протимікробні властивості. Марганець у воділегко окислюється, утворюючи погано розчинний оксид марганцю коричневого кольору.

При зіткненні з білком тканини формує сполуки з вираженими в'яжучими властивостями. У високих концентраціях розчин марганцюмає подразнюючу і припікаючу дію.

Калій марганецьвикористовують для лікування деяких захворювань і для надання першої допомоги, а пляшечку з кристалами марганцівки знаходиться в кожній аптечці.

Марганець корисний для здоров'я людини. Бере участь у формуванні та розвитку клітин центрально-нервової системи. Сприяє засвоєнню вітаміну В1 і заліза. Регулює вміст цукру у крові. Задіюється у будівництві кісткової тканини.

Бере участь у освіті жирних кислот. Покращує рефлекторні здібності, пам'ять, прибирає нервову напругу, дратівливість. Абсорбуючись у стінках кишечника марганець, вітаміниВ, Е, фосфор, кальцій посилюють цей процес, впливає на організм та обмінні процеси в цілому.

Мінерали, незамінні для людини, такі як кальцій, магній, марганець, мідь, калій, залізо додають у вітамінно-мінеральні комплекси для усунення вітамінного дефіциту

Також мікроелементи цинк, марганецьі залізо грають величезну роль життя рослин. Входять до складу фосфорних та мінеральних добрив.

Ціна марганцю

Металевий марганець містить до 95% чистого марганцю. Його застосовують у сталеливарній металургійній промисловості. Видаляє із сталі непотрібні домішки та наділяє її легуючими якостями.

Ферромарганець використовується для розкислення сплаву під час процесу плавлення шляхом видалення з нього кисню. Зв'язує частинки сірки між собою, покращуючи якісні характеристики сталі. Марганець зміцнює матеріал, робить його більш зносостійким.

Застосовують метал при створенні кульових млинів, землерийних та камнедробильних машин, броньових елементів. Зі сплаву мангадин виготовляють реостати. Елемент № 25 додають у бронзу та .

Великий відсоток діоксиду марганцю використовується для створення гальванічних елементів. з додаванням Mn задіяний у тонкому органічному та промисловому синтезі. З'єднання MnO2 та KMnO4 виступають окислювачами.

Марганець – речовинанезамінне у чорній металургії. Унікальний за своїми фізичними та хімічним характеристикам. Марганець купитиможна у спеціалізованих торгових точках. П'ять кілограм металу коштує близько 150 рублів, а тонна, залежно від виду з'єднання, коштує близько 100-200 тисяч рублів.

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до складів термічно незміцнюваних алюмінієвих сплавів, що деформуються, системи алюміній-магній-марганець з вмістом магнію більше 3% по масі. Сплав може бути використаний у виробництві, в основному, тонких листів, що використовуються для подальшого штампування та згинання для виробництва виробів, таких як елементи ємностей, кришки банок, ключі для банок, а також для зварних та зварювальних елементів конструкцій у суднобудуванні, будівництві, автомобілебудуванні. Запропонований сплав на основі алюмінію та виріб, виконаний з нього, що містять наступні компоненти, мас. %: магній 3,0-5,8, марганець 0,1-1,0, титан 0,005-0,15, залізо – до 0,5, кремній – до 0,4, хром – до 0,3, цинк – до 0,4, мідь - до 0,25, щонайменше один елемент, вибраний із групи, що включає нікель і кобальт, 0,0005-0,25, щонайменше один елемент, обраний із групи, що включає бор і вуглець, 0,00001-0,05, алюміній та допустимі домішки - інше, при цьому сумарний вміст марганцю, хрому, титану та нікелю та/або кобальту не перевищує 1,1. Технічним результатом винаходу є те, що заявлений сплав і виріб, виконаний з нього, мають поліпшені механічні властивості, а також штампуемостью і корозійної стійкістю, що дозволяє підвищити термін служби виробів, розширити номенклатуру виробів, що виготовляються, знизити трудовитрати на їх виготовлення. 2 с. та 6 з.п. ф-ли, 3 табл.

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до складів термічно незміцнюваних алюмінієвих сплавів, що деформуються, системи алюміній-магній-марганець з вмістом магнію більше 3% по масі. Сплав може бути використаний у виробництві, в основному, тонких листів, що використовуються для подальшого штампування та згинання у вироби, такі як елементи ємностей, кришки банок, ключі для банок, а також для зварних та незварних елементів конструкцій у суднобудуванні, будівництві, автомобілебудуванні. системи алюміній-магній-марганець мають відносно невисокі значення міцності, але високу пластичність і корозійну стійкість у відпаленому стані, вони добре зварюються, з них виготовляють всі види напівфабрикатів (листи, плити, профілі, штампування) і завдяки цьому поєднанню властивостей вони широко застосовуються в різних галузях техніки. Єдиним способом зміцнення цих сплавів є холодна деформація (нагартування), яка підвищує міцність, але знижує пластичність, штампування та корозійну стійкість. Холодна деформація також призводить до того, що при тривалому вилежуванні виробів або їх низькотемпературних нагріваннях (наприклад, сонячний нагрів) відбувається зниження властивостей міцності цих виробів. . У Росії – це: Н – нагартований, H1 – чверть нагартований, Н2 – напівнагартований, Н3 – три чверті нагартований. За кордоном - це: H1 - зміцнений деформацією, Н2 - зміцнений деформацією і частково відпалений, Н4 - деформаційно зміцнений і схильний до термічного впливу під час покриття лаком, фарбою або сушіння. та нагартованому та частково відпаленому стані (Н2 та Н4) широко використовуються для виготовлення різних виробіві конструкцій. До таких сплавів, в першу чергу, відносяться вітчизняні сплави АМг3, АМг4, АМг4,5, АМг5. 3,5-4,5Марганець 0,2-0,7Хром 0,05-0,25Залізо До 0,5Кремній До 0,4Медь До 0,1Цинк До 0,25Титан До 0,15Алюміній ІншеТонкі холоднокатані листи в стані H1, Н2, Н4 з цього сплаву мають, з одного боку, недостатньо високі значення міцності, а, з іншого, низьку штампуемость, що не дозволяє проводити штампування з нього в цьому стані виробів складної форми. У патенті сплав системи алюміній-магній-марганець для виробництва катаних або тягнутих матеріалів, що містить наступні компоненти, мас.%:Магній 3,0-5,0Марганець 0,5-1,0Залізо До 0,25Кремній До 0,25Цинк До 0,4Один або кілька елементів з групи: Хром До 0,25 Медь До 0,2 Титан До 0,2 Цирконій До 0,2 Алюміній Іншепри цьому Mn+2Zn>0,75, а об'ємна часткадисперсоїдів матеріалу більше 1,2%. Листи з цього сплаву мають високу міцність зварного з'єднання і хорошу зварюваність. До недоліків цього сплаву можна віднести те, що тонкі холоднокатані листи з цього сплаву в стані Н2 і Н4 мають недостатньо високу міцність, низьку штампуемість і корозійну стійкість, а листи з цього сплаву станах H1, Н2, Н4, тобто. після нагартовки або після нагартовки та часткового відпалу, втрачають міцнісні властивості при вилежуванні або низькотемпературних нагріваннях, що призводить при штампуванні листів до появи у виробах надривів, а також достроковому руйнуванні при зберіганні виробів із цього сплаву через корозійних ушкодженьі зниження міцності, що, у свою чергу, знижує ресурс роботи виробів, обмежує сортамент виробів, що підготовляються, підвищує трудомісткість їх виготовлення. вилежуванні (зберіганні) виробів. Поставлене завдання вирішується тим, що запропонований сплав на основі алюмінію, що містить магній, марганець, титан, залізо, кремній, хром, цинк, мідь, алюміній та допустимі домішки, що додатково містить щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає нікель і кобальт, і щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає бор і вуглець, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%:Магній 3,0-5,8Марганець 0,1-1,0Титан 0,005-0 ,15Залізо До 0,5 Кремній До 0,4 Хром До 0,3 Цинк До 0,4 Медь До 0,25 Щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає Нікель і кобальт 0,0005-0,25 Щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає Бор і вуглець 0,00001-0,05 Алюміній та допустимі домішки Іншепри цьому сумарний вміст марганцю, хрому, титану та нікелю та/або кобальту не перевищує 1,1.У приватних втіленнях винаходу додатково містить щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає церій, цирконій, ванадій, берилій, гафній, скандій та молібден до 0,15 мас.% кожного і не більше 0,5 мас.% у сумі. Найбільш сприятливими співвідношеннями для деяких елементів у сплаві є наступні, мас.%:Магній 4,2-5,4Марганець 0,2-0,6Залізо 0,1-0,3Кремній 0,05-0,18Зміст допустимих домішок у сплаві не перевищує, мас.% : свинець, кадмій, вісмут, олово, індій, галій, натрій, калій, кальцій, барій, фтор, азот, кисень, літій - 0,05%, водень - 2,510 -5 , сірка - 0,005, ніобій, вольфрам, тантал 0,03, срібло, ітрій - 0,15. Поставлене завдання також вирішується виробом з тонкого листатермічно неукрепляемого сплаву на основі алюмінію, виконаним з вищенаведеного сплаву. Виріб може бути елементом ємності, зокрема банки, наприклад, кришкою, ключем, корпусом. будівельної конструкціїу вигляді облицювання та ін. На виріб може бути нанесено з однієї або двох сторін захисне покриття, наприклад лаковий, або виріб може бути ламінований пластиком або пофарбований. Сутність винаходу полягає в наступному. ) за межами зерен у вигляді безперервної суцільної сітки, це і призводить до зниження міцності, штампуемості, технологічної пластичності, корозійної стійкості, крім того, нестабільність твердого розчину призводить до процесу його подальшого розпаду при тривалому вилежуванні в умовах зберігання або при технологічних нагріваннях готових виробіві як наслідок - до зниження їх властивостей, руйнувань і скорочення терміну служби. Склад запропонованого сплаву підібраний таким чином, що і/або Ni підвищують розчинність Mg в Аl. У цьому випадку стійкість твердого розчину Mg Аl зростає, напруги в кристалічній решітці зменшуються. Тому об'ємна частка -фази (Аl 3 Mg 2), що виділяється при відпалінні, технологічних нагріваннях або вилежуванні (тривалому зберіганні) зменшується, що призводить до підвищення міцності, корозійної стійкості та підвищує стабільність властивостей при тривалому вилежуванні. Крім того, З і/або Ni зв'язують залізо більш компактні виділення і більш дисперсні, ніж Аl 3 Fe частинки фази AlFeCo і AlFeNi, що призводить до підвищення технологічності (штампуемості) при холодної деформації листів. Добавки та/або С утворюють карбіди та/або бориди з такими елементами, як Ti, Ni, Со, Fe. Ці частинки є місцями зародження фази (Аl 3 Mg 2), що виділяється при нагріваннях нагартованого листа. Виділення -фази на цих частках або межі розділу частка/матриця зменшує їх кількість, що виділяється на межах зерен, що призводить до підвищення технологічної пластичності, штампування листів, їх корозійної стійкості. , берилій, гафній, молібден, скандій у зазначених кількостях призводить до покращення зварюваності сплаву за рахунок додаткового модифікування структури та зменшення ступеня окислюваності рідкого металупри зварюванні плавленням. Все це призводить до отримання тонких нагартованих і частково нагартованих листів, що володіють вищими значеннями міцності, штампуемості (технологічної пластичності), корозійної стійкості та зменшує ефект втрати міцності при тривалому вилежуванні (зберіганні), що призводить до підвищення терміну служби розширює номенклатуру виробів, що виготовляються, знижує трудовитрати на їх виготовлення. Приклади. Відливали плоскі зливки перетином 100500 мм хімічний складяких наведено в табл.1.Зливки гомогенізували при температурі 480-500С протягом 6 годин. в холодну на товщину 1,8 мм, частину листів після додаткового відпалу прокочували на товщину 0,3 мм, забезпечуючи отримання нагартованого стану. 10 годин. Для імітації тривалого зберігання виробів та коротких технологічних нагрівань використовували додатковий відпал листів 0,3 мм при 70С протягом 100 годин та вилежування при кімнатній температуріпротягом 3000 годин. Крім звичайних механічних властивостейна розтяг, проводили оцінку технологічної пластичності листів шляхом випробувань на вигин (ГОСТ 14019-80) і видавлювання (штампування) за методом Еріксена (ГОСТ 10510-80) і опір корозійному розтріскування під напругою при згині за ГОСТ 9019. листів наведені в табл.2 і 3.Як видно з наведених у табл.2 даних, пропонований сплав у порівнянні з відомим має міцнісні властивості вище на 20-60 МПа, при цьому його технологічна пластичність і штампування в 1,5-2 рази вище ніж у відомого. Опір корозійного розтріскування також у 2-3 рази вище у пропонованого сплаву. З табл.3 видно, що після тривалого виліжування при кімнатній температурі протягом 3000 годин або імітує нагрівання 70С 100 годин падіння властивостей міцності у відомого сплаву дорівнює 50-80 МПа, таким чином, застосування пропонованого сплаву дозволяє підвищити термін служби виробів, розширити номенклатуру виробів, що зготовляються, знижує трудовитрати на їх виготовлення.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

1. Сплав на основі алюмінію, що містить магній, марганець, титан, залізо, кремній, хром, цинк, мідь, алюміній та допустимі домішки, який відрізняється тим, що він додатково містить щонайменше один елемент, вибраний із групи, що включає нікель та кобальт і щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає бір і вуглець при наступному співвідношенні компонентів, мас. ,4Хром ​​До 0,3Цинк До 0,4Медь До 0,25щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включаєНікель і кобальт 0,0005-0,25щонайменше один елемент, обраний із групи, що включаєБор і вуглець 0,00001-0 ,05Алюміній та допустимі домішки Решта при цьому сумарний вміст марганцю, хрому, титану та нікелю та/або кобальту не перевищує 1,1.2. Сплав по п.1, який відрізняється тим, що він додатково містить щонайменше один елемент, вибраний з групи, що включає церій, цирконій, ванадій, берилій, гафній, скандій і молібден до 0,15 мас.% кожного і не більше 0, 5 мас.% у сумі.3. Сплав по п.1 або 2, який відрізняється тим, що він містить магній, марганець, залізо і кремній при наступному співвідношенні, мас.%:Магній 4,2-5,4Марганець 0,2-0,6Залізо 0,1-0, 3Кремній 0,05-0,184. Сплав за будь-яким з пп.1-3, який відрізняється тим, що вміст допустимих домішок не перевищує, мас.%: свинець, кадмій, вісмут, олово, індій, галій, натрій, калій, кальцій, барій, фтор, азот, кисень, літій 0,05%, водень 2,510-5, сірка 0,005, ніобій, вольфрам, тантал 0,03, срібло, ітрій 0,15.5. Виріб з тонкого листа термічно неукрепляемого сплаву на основі алюмінію, який відрізняється тим, що він виконаний зі сплаву за будь-яким з пп.1-4.6. Виріб за п. 5, який відрізняється тим, що він є елементом ємності. Виріб за п.6, який відрізняється тим, що ємністю є банка.8. Виріб за п. 5, який відрізняється тим, що він виконаний звареним.
Завантаження...
Top