Марганец

Марганец, Мп, химический элемент VII группы периодич. системы, аналог недавно открытых элементов—мазурия и рения; ат. вес 54,93 (установлен пока один изотоп с ат. массой 55); порядковый номер 25. М.·—металл сероватого цвета с красноватым оттенком, очень хрупкий; твердость непостоянная, по минералогии, шкале Моса равняется 5 (цифра ненадежная); уд. в 7,06; коэф. лии. расширения (при 0°) 0,0000159; коэф. сжимаемости (при 20°) 0,82-10^-6 см“/кг; М. парамагнитен; уд. магнитная восприимчивость 9,66-10^-6; уд. теплоемкость (при 0°) 0,1072 cal/з; 1°_жл.=1 210Д-1 250° (в зависимости от примесей; чаще всего содержится Fe, AI, Si); теплота плавления 36,7 cal/г; t°_Kun. 1 900°. Как элемент марганец отличается переменной валентностью—от 2 до 7. Ме-таллич. М. на воздухе окисляется с поверхности; из разбавленных к-т он легко вытесняет кислород и образует соли двувалентного Мп. Вода на холоду действует на М. очень медленно, при нагревании—быстрее. М. растворяется в разбавленной соляной кислоте, образуя хлористый марганец, МпС1₂, и в азотной к-те, образуя нитрат. Холодная конц. H₂S0₄ на М. не действует; горячая— растворяет. М. соединяется непосредственно с фосфором, хлором, бромом, серой, кремнием и углеродом; в парах S0₂ М. загорается, переходя в сульфат, MnS0₄; М. вытесняет многие металлы (, сурьму, висмут, олово, медь, цинк) из растворов их солей; сам же М. не вытесняется ни одним металлом.

В природе в свободном состоянии М. не встречается, но входит в состав многих минералов, силикатов, руд, гл. обр. железных (смотрите Марганцевые руды); в незначительном количестве М. находится в почве и естественных водах (в виде бикарбоната); он содержится также в растениях (в семенах и молодых ростках) и в животных организмах (в яичном желтке, волосах, чешуе). Добывают М. восстановлением его окислов—накаливанием с углем или алюминием (смотрите Алюми-нометрия). М. легко сплавляется с другими металлами; поэтому его применяют для получения сплавов (смотрите Манганин, Железо-о,плавы); прибавление М. к бронзе (3—6%) придает ей значительную твердость; кроме того М. применяют для восстановления металлов из их окислов (медь, никель). Продажный М. содержит ок. 1 % железа, незначительное количество кремния и алюминия. Область технич. применения М. ограничивается его сплавами и металлургией черных и цветных металлов. Чистый М., вследствие его высокой стоимости, почти не имеет промышленного значения. Б. Берненгейм.

Лит.: см. Марганца соединения.

М. в металлургии играет важную и многообразную роль: 1) являясь всегда составною частью шихты доменных печей, он переходит частью (на 50—75%) в чугун, частью в шлак, сообщая последнему жидкоплав-кость, а первому способность выделять серу как в самой доменной печи, так и в миксере· (смотрите Обессеривание миксера); 2) в процессах передела чугуна М. предохраняет железо от излишнего окисления (смотрите Бессемерование, Томасирование, Мартеновское производство), способствует переходу серы в шлак и своим присутствием в стали парализует вредное влияние остающейся в ней серы; 3) действует как раскислитель на сталь, окисленную в процессе передела, благодаря низкой концентрации в ней углерода и марганца (смотрите Раскисление); 4) входит в значительном количестве (10—15%) в состав специальных сортов стали, сообщая ей специ-фич. свойства (смотрите Гадфилъда сталь, Вольфрамовая сталь). Лишь в обычном литейном чугуне содержание М. ограничивается низкими пределами (0,5—0,6%); в гематите допускается 1% его (иногда содержание его доходит до 7%). Передельный чугун содержит не менее 1% М., часто 1,5%, а иногда 2—2,5%, немецкий «стальной чугун»·—до 5%. В раскислители (смотрите) М. вводится в количестве 20 % (зеркальный чугун) или 80% (смотрите Железосплавы). Большая часть всего М., добываемого в виде руды (смотрите Марганцевые руды), идет на производство передельного чугуна и раскислителей, значительно меньшая—на изготовление специальных сталей.

Лит.: Н a d f i e 1 d R. The Metal Manganese a. its Properties, «Journal of the Iron and Steel Institute», London, 1927, 1, p. 221—287; Alloys of Iron and Manganese Containing Low Carbon, ibidem, 1927, 1, p. 297—361. N1. Павлов.