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二氧化錳 | |
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二氧化錳,(自然界以軟錳礦形式存在),物理性狀:黑色無定形粉末,或黑色斜方晶體,溶解性: 難溶於水、弱酸、弱鹼、硝酸、冷硫酸,溶於熱濃鹽酸而產生氯氣。[1]
基本信息
中文名稱二氧化錳
CASNO.1313-13-9
中文別名 過氧化錳;氧化錳;二氧化錳;軟錳礦;化學二氧化錳
英文名稱 Manganese(IV) oxide
EINECS215-202-6
分子式MnO₂
分子量86.94
物理性質
外觀與性狀:黑色結晶或粉末。[2]
熔點(℃):535(分解)
相對密度(水=1):5.03
沸點(℃):535℃
溶解性:不溶於水,不溶於硝酸。
化學性質
酸鹼性:二氧化錳是兩性氧化物,它是一種常溫下非常穩定的黑色粉末狀固體可作為乾電池的去極化劑。存實驗室常利用它的氧化性,和濃HCl作用以製取氯氣: MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O 二氧化錳在酸件介質中是一種強氧化劑。作為過氧化氫(雙氧水)制氧氣的催化劑。
二氧化錳是[MnO₂]八面體, 氧原子在八面體角頂上,錳原子在八面體中, [MnO₂]八面體共棱連接形成單鏈或雙鏈, 這些鏈和其它鏈共頂,形成空隙的隧道結構,八面體或成六方密堆積, 或成立方密堆積。
二氧化錳是一種兩性氧化物,存在對應的BaMnO3或者SrMnO3這樣的鈣鈦礦結構的形式上的鹽(通過熔鹼體系中的化合反應得到),也存在四氯化錳。
遇還原劑時,表現為氧化性。如將二氧化錳放到氫氣流中加熱至1400K得到氧化錳;將二氧化錳放在氨氣流中加熱,得到棕黑色的三氧化二錳;將二氧化錳跟濃鹽酸反應,則得到l氯化錳、氯氣和水。
遇強氧化劑時,還表現為還原性。如將二氧化錳,碳酸鉀和硝酸鉀或氯酸鉀混合熔融,可得到暗綠色熔體,將熔體溶於水冷卻可得六價錳的化合物錳酸鉀。在酸件介質中是一種強氧化劑。
強氧化劑,自身不燃燒,但助燃,不要和易燃物放置一起。
毒理學數據
急性毒性:大鼠口經LD50:>3478mg/kg,小鼠植入皮下LC50:422mg/kg。氧化錳粉塵可引起人的錳塵肺。高價錳氧化物,不論侵入機體的途徑,其毒性作用對大腦有損傷。
生態學數據
對是水稍微有危害的不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水、水道或者污水系統,若無政府許可,勿將材料排入周圍環境。
本段用途
[1]1.主要用在乾電池中作去極化劑。是玻璃工業中的良好脫色劑,可將低價鐵鹽氧化成高鐵鹽,使玻璃的藍綠色轉為弱黃色。
2.電子工業中用以制錳鋅鐵氧體磁性材料。煉鋼工業中用作鐵錳合金的原料,澆鑄工業的增熱劑。防毒面具中用作一氧化碳的吸收劑。
3.化學工業中用作氧化劑(如紫紅素合成)、有機合成的催化劑、油漆和油墨的乾燥劑。也用作火柴工業的助燃劑,陶瓷、搪瓷的釉藥和錳鹽的原料。還用於煙火,水的淨化除鐵、醫藥、肥料及織物印染等方面。
4.在有機合成中,MnO2被用作氧化劑,其反應活性與其結構、製備方法以及溶劑極性有關[1]。不飽和脂肪醇的氧化 用MnO2能將烯丙基醇轉化為α,β-乙烯基醛,當醇或胺存在時,酰基氰化物會醇解或氨解得到相應的α,β-乙烯基酯和氨。炔丙基醇可以被MnO2氧化成烷基醛和酮,而不穩定的炔丙基醛能進一步得到Michael產物 (式1)[2]。苯基醇和雜環醇的氧化 共軛芳醛或酮可以由MnO2氧化芳基醇得到,而同時很多其它的官能團卻不會參與反應 (式2)[3]。飽和醇的氧化 飽和的脂肪醇和脂肪環醇與MnO2反應可以高產率得到飽和的醛或酮 (式3)[4]。1,2-二醇很容易被MnO2氧化為醛或酮,而1,2-環二醇則反應生成二醛或者是二酮,這在很大程度上決定於反應物的結構。胺與炔的合成 在硼氫化鈉存在下,α,β-不飽和烯醇氧化後可以與胺進一步反應 (式4)[5]。一級醇在MnO2氧化後用Bestmann-Ohira試劑處理可以得到端炔 (式5)[6]。氰基轉化為酰胺 在硅膠的參與下,MnO2能把氰基轉化為酰胺 (式6)[7]。胺類化合物的氧化 用MnO2氧化胺可以得到甲酰胺、重氮化合物等。二烷基羥胺用MnO2氧化會得到相應的硝酮 (式7)[8]。其它反應 MnO2也可以用來發生其它反應,如α-羥基酸的裂解、二芳基甲烷的氧化、二芳基酮的轉化、醛到羧酸的轉化、由硫製備二硫化物、由磷製備磷化物或是由胺製備酮。此外,近兩年興起的在二氧化錳中添加高錳酸鉀的綠色循環方法也有了廣泛應用 (式8,式9)[9]。
安全術語
Avoid contact with eyes.
避免眼睛接觸。
安全信息
包裝等級:III 海關編碼:2820100000 危險品運輸編碼:UN3137 WGKGermany:1 危險類別碼:R20/22 安全說明:S25 RTECS號:OP0350000 危險品標誌:Xn:Harmful