Das Manganoxid (MnO 2 ) ist eine anorganische chemische Verbindung, die aus einem Manganelement mit einer Oxidationszahl von +4 und Sauerstoff bei der Oxidbildung mit einer Oxidationszahl von -2 besteht. Es ist auch unter den Namen Mangan (IV) -oxid und Mangananhydrid bekannt.
Es ist ein dunkelbrauner bis schwarzer Feststoff. Es kommt in der Natur als das schwarz gefärbte Mineral Pyrolusit vor, das unter Bildung von Dendriten (verzweigten Dehnungen) kristallisiert. Es kann als schwarzer Rückstand bei der Reaktion zwischen Ethylen und Kaliumpermanganat nach der Bildung von Glykol durch die oxidierende Wirkung von Kaliumpermanganat erhalten werden.
Es ist in der Glasindustrie aufgrund seines Charakters als Oxidationsmittel sehr wichtig, da es die grüne Farbe von Eisenverbindungen entfernt und sie in Eisen (III) umwandelt.
Chemische Struktur
Die chemische Struktur der Verbindung entspricht der eines Anhydrids und nicht der eines basischen Oxids, wie zu erwarten wäre, da es aus einem Metall und einem Nichtmetall besteht.
Dieser Sonderfall ist auf das Verhalten von Mangan in den verschiedenen Oxidationsstufen zurückzuführen, die es besitzt. Somit bildet es für die Oxidationsstufen +2 und +3 die Oxide MnO bzw. Mn 2 O 3 , die bei Reaktion mit Wasser die Manganhydroxide bzw. Manganhydroxide bilden.
Mn 2 O 3 in einem leicht sauren Medium verhält sich jedoch wie ein Anhydrid. Bei den Oxidationsstufen +4, +6 und +7 bilden MnO 2 , MnO 3 und MnO 4 Säuren, wenn sie mit Wasser reagieren.
In einem leicht sauren Medium verhält sich MnO 2 wie ein basisches Oxid, so dass es das entsprechende Hydroxid bilden kann.
Es ist zu beachten, dass es sich in diesem Fall nicht um amphotere Eigenschaften handelt, nach denen sich eine Verbindung als Säure oder Base verhalten kann. Dies ist ein Sonderfall des Mn-Verhaltens.
Eigenschaften
Anwendungen
- Wird als Manganquelle verwendet
- Als Oxidationsmittel in Alkalibatterien
- Farben für Glas, Keramik und Porzellan.
- Bei der Gewinnung von Chlor und Jod.
- Bei der Zersetzung von Wasserstoffperoxid zur Bildung von gasförmigem Sauerstoff und Wasser.
- Bei der Zersetzungsreaktion von Kaliumchlorat zur Herstellung von gasförmigem Sauerstoff und Kaliumchlorid.
- In Aceton oder Dichlormethan gelöst oxidiert es primäre Alkohole zu Aldehyden und sekundäre Alkohole zu Ketonen.
- Herstellung von Alkalibatterien.
Als Katalysator
Dies gilt für Oxidations-Reduktions-Reaktionen zur Entfernung von Sulfiden wie H 2 S und Kationen wie Fe + 2 und Mn + 2 , Arsen und Radium im Grundwasser, die durch diese Art von Verbindung kontaminiert sind.
Diese Kontamination kann entweder durch unkontrolliertes Verschütten toxischer Materialien, durch Waschen kontaminierter Böden oder durch das Vorhandensein chemischer Elemente zum Zeitpunkt der Wassergewinnung erzeugt werden.
Das hochreine MnO 2 aus Pyrolusit als Filter (Filox) ist das wirksamste Mittel zur Entfernung dieser Art von Verunreinigungen aus dem Grundwasser.
Auswirkungen auf die Gesundheit
- Hautkontakt vermeiden.
- Bei Kontakt den entsprechenden Bereich waschen.
- Pulver nicht einatmen.
- Bei Augenkontakt werden Reizungen und Rötungen beobachtet. Mit viel Wasser waschen, das Wasser durch die Augen laufen lassen und im Ernstfall einen Arzt aufsuchen.
- Bei Kontakt mit der Haut werden Reizungen und Rötungen beobachtet. Waschen Sie den betroffenen Bereich mit viel Wasser und Seife.
- Längerer Hautkontakt entfernt das natürliche Fett und löst eine Dermatitis aus.
- Durch Einatmen kann es zu einer grippeähnlichen Erkrankung kommen (metallische Dämpfe). Der Zustand ist gekennzeichnet durch hohes Fieber, Schüttelfrost, trockenen Mund und Rachen, Muskelschmerzen und Kopfschmerzen.
- Kann die Atemwege reizen und das Auftreten von Infektionen der Atemwege (Lungenentzündung) erhöhen. Eine Vergiftung durch Aufnahme von anorganischen Mangansalzen durch die Lunge ist unwahrscheinlich, es kann jedoch zu chronischen Vergiftungen kommen.
- Chronische Exposition gegenüber Mangandioxidstaub oder Rauch über einen längeren Zeitraum kann das Zentralnervensystem beeinträchtigen und zur Entwicklung einer Parkinson-ähnlichen Krankheit, Gehschwierigkeiten, Muskelkrämpfen und Verhaltensänderungen führen.
- Durch Verschlucken kann es zu Bauchschmerzen und Übelkeit kommen.
- Es ist nicht brennbar, verbreitet aber Feuer in glühenden Materialien. Bei Erwärmung über 535 ° C zersetzt sich die Substanz zu Mangan (III) -oxid Mn 2 O 3 und Sauerstoff, der brennbar ist und die Brandgefahr erhöht. In diesem Fall muss das Feuer mit Schaum oder Kohlendioxid gelöscht werden.
- Behandeln Sie die Verbindung im Falle eines Verschüttens nicht ohne angemessenen persönlichen Schutz.
- Lagern Sie die Verbindung in gut verschlossenen Behältern an einem kühlen, trockenen Ort und fern von unverträglichen Substanzen wie organischem Material und brennbarem Material.
- Der Lagerort sollte trocken sein und säurekorrosionsbeständige Böden mit guter Drainage aufweisen.
- Es sollte persönliches Schutzmaterial wie Handschuhe, Schutzbrille, Filtermaske gegen Dämpfe, Staub und Rauch verwendet werden.
Verweise
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