国家矿物及再生金属材料质量监督检验中心锰铁,张家界元素分析硅锰合金分析报告

锰是一种金属元素，它以化合物形式广泛存在于自然界中,在地壳内锰的平均含量（质量分数）约为0.1%*（质量分数）,在元素周期表中，锰属过渡元素，与铬、铁相邻，化学活性比铬弱，比铁强。

锰属于第四周期的过渡元素，同Sc，Ti，V，Cr,Fe，Co，Ni相比尤其是与相邻的Cr和Fe相比，锰有一些特殊的物理化学特性。这些特性对认识锰的地球化学特征有重要意义。第四周期过渡元素的晶体结构有六方、立方、体心立方和面心立方等类型。例如，Sc，Ti和Co为六方型；V，Cr和Fe为体心立方型；Ni为面心立方型；惟锰为立方型。第四周期过渡元素的原子半径，总的趋势是从Sc到Ni随原子序数增加而依次减小，惟锰是例外。它的原子半径可达136.6pm（γ-Mn）比Cr（124.9pm）和Fe（124.1pm）的原子半径都大，破坏了递减规律。原子体积也有这种现象，锰的原子体积为7.39cm3/mol,它比Cr（7.23cm3/mol）和Fe（7.1cm3/mol）都大。第四周期过渡元素的氧化态，惟锰有高的+7氧化态。锰元素前的过渡元素(从Sc到Cr)高氧化态逐渐升高，从+3到+6;锰后的过渡元素(从Fe到Ni)高氧化态逐渐降低，从+6到+3。锰元素前过渡元素的氧化态升高，与3d轨道上价电子数增加有关。当3d轨道上的电子数达到5以上时(从Cr到Ni),3d轨道逐渐趋向稳定，高的氧化态逐渐不稳定，呈现强氧化性，所以锰元素后过渡元素的氧化态又逐渐降低。在第四周期过渡元素中，锰具有低的熔点与沸点。从Sc到Cr，熔点为1539~1890℃,沸点为2483~3380℃；从Fe到Ni，熔点为1453~1535℃,沸点为2732~3000℃.而锰的熔点只有1260℃,沸点只有2077℃.其熔化热和汽化热也较低。第四周期过渡元素的标准电极电势，基本上从Sc到Ni逐渐增大。这和它们的金属性逐渐减弱是一致的。惟锰的标准电极电势比铬还低，破坏了这种递增规律。这与失去两个4s电子后，形成更稳定的3d5构型有关。由此可见，锰在第四周期过渡元素中，有其特的物理化学特性。

锰在其他方面的应用在制皂工业中广泛采用高锰酸钾或二氧化锰作催化剂。更新的技术是采用锰皂代替高锰酸钾和二氧化锰作催化剂，效果更好。目前，我国已用一部分合成脂肪酸代替一部分动植物油来制备洗涤肥皂。锰皂用的原料为含量98%以上的工业硫酸锰、液碱及脂肪酸，其反应为MnS04·H2O+2NaOH→Mn(OH)2↓+Na2S04＋H2OMn(OH)2+2RCOOH→Mn(RCOO)2+2H20在医药方面锰主要是作消毒剂、制药氧化剂、催化剂等。高锰酸钾是医药上常用的消毒剂之一，它是一种很强的氧化剂，配成0.1%+的高锰酸钾溶液就能起到消毒杀菌的作用。在生产镇静剂芬那露的过程中，用二氧化锰作中间氧化剂：在生产解热镇痛剂非那西丁中，用对硝基氯苯在活性二氧化锰催化剂存在下与氢氧化钠的乙醇溶液作用，生成对硝基乙醚，再用硫化钠还原，以醋酸进行乙醇化即制得非那西丁。在印染工业中用二氧化锰作氧化剂制备还原艳绿印染颜料。用二氧化锰作氧化剂制备的对苯二酚是电影胶片、照相底片的显影剂。锰在焊接工业中也是一种不可少的重要原料，无论是手工电弧焊接还是自动埋弧焊接锰都是一种重要的原材料，起到脱硫、脱氧和提高焊缝强度的作用。