Марганець сірчанокислий: отримання, фізичні та хімічні властивості, застосування, техніка безпеки

Сульфат марганцю (II) або марганець сірчанокислий — це неорганічна сіль сірчаної кислоти і марганцю, який має ступінь окислення 2+. Також її іноді називають марганцевим купоросом. Хімічна формула сірчанокислого марганцю — MnSO4. У природі він зустрічається у вигляді кристалогідратів в деяких мінералах: смикит (моногідрат), илезит (тетрагидрат), джококуит (пентагідрат), маллардит (гептагідрат).

Отримання

Отримують цю сіль шляхом розчинення оксиду марганцю (II) або карбонату марганцю в сірчаній кислоті.

MnO + H2SO4 = MnSO4 + H2O

MnCO3 + H2SO4 = MnSO4 + H2O + CO2

Окис марганцю — це досить поширене сировину, тому майже весь сульфат марганцю отримують саме цим способом.

Він може бути отриманий вилуговуванням відновленої руди сульфатом амонію. Також він є побічним продуктом обробки карбонатних марганцевих руд.

Загрузка...

Фізичні властивості

Марганець сірчанокислий — це безбарвний кристалічний порошок. Його розчини мають злегка рожевий відтінок, через утворення аквакомплексу з марганцем [Mn(Н2О)6]2+. Легко розчинний у воді, дуже незначно в спиртах і етиленгліколь. Максимум розчинності досягається при 25 °C. Температура плавлення — 700 °C, при 850 °C розкладається на оксиди сірки і марганцю. Густина кристалів при 20 °C — 3,25 г/см3. Є парамагнетиком, тобто намагнічується в зовнішньому магнітному полі.

Може поглинати воду, утворюючи кристалогідрати з 1,4,5 або 7 молекулами води. Ці кристалогідрати мають рожевий колір і трохи відрізняються від безводного сульфату марганцю фізичні властивості. Кожен з них має свій інтервал температури, в якому він буде найбільш стійкий: креатин — тільки вище 200 °C, тетрагидрат — при 30-40 °C, пентагідрат — 9-25 °C, гептагідрат — тільки нижче 9 °C. Майже всі ці кристалогідрати вивітрюються на повітрі (втрачають воду і руйнуються), крім тетрагидрата.

Хімічні властивості

Так як марганець у даній солі має нижчу ступінь окислення (+2), то ця сіль може бути відновником і взаємодіяти з сильними окислювачами:

Дивіться також:  Селенитовый бульйон: характеристика, склад, особливості застосування

2MnSO4 + 8HNO3 + 5PbO2 = 2HMnO4 + 4Pb(NO3)2 + Pb(HSO4)2 + 2H2O

Взаємодіє з лугами, з випаданням осаду:

MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓ + K2SO4

Шляхом електролізу розчину марганцю сірчанокислого можна отримувати металевий марганець:

2MnSO4 + 2H2O = 2Mn↓ + O2 + 2H2SO4

Застосування

У хімічному виробництві дана сіль застосовується для отримання чистого марганцю і його сполук. Також він використовується як аналітичний реагент. У харчовій промисловості та фармацевтики є біологічно активною добавкою (як для людей, так і для тварин). Також є каталізатором в органічному синтезі. Докладні технічні дані по цій речовині є в різних ГОСТах. Сірчанокислий марганець використовується в текстильній промисловості як компонент барвників для тканин та порцеляни.

Основне ж застосування марганцю сірчанокислого — добрива. Марганець і сірка — це важливі елементи для росту рослин, а в даному з’єднання вони знаходяться в дуже доступній для них формі, адже сульфат марганцю добре розчинний у воді.

Детальніше про використання добрива

Це добриво може застосовується майже для всіх рослин та на будь-яких грунтах. Піщані і лісові ґрунти обов’язково потребують використання даного добрива. Акуратно варто підвищувати концентрацію марганцю на чорноземах, щоб не допустити надлишку даного елемента. Це може призвести до інтоксикації рослин і появи плям на краях листків. Але варто враховувати те, що кислотність ґрунту впливає на швидкість розчинення солі: в кислих грунтах сульфат марганцю повільніше розчиняється, а значить повільніше засвоюється рослинами. Тому перед застосуванням добрива бажано раскислить грунт з допомогою вапняків.

Марганцевий купорос якісно і кількісно підвищує врожайність культур, так як марганець сприяє збільшенню вміст хлорофілу в рослинах. При його нестачі виникає хлороз, фузаріоз, бура плямистість і бура іржа: молоді листки стають занадто дрібними і на них з’являються плями, а старі — бліді і жовті між жилками. Такі листки швидко відмирають, з-за чого рослини затримуються в рості і цвітінні. Деякі культури взагалі перестають плодоносити.

Дивіться також:  Метеоритне залізо: склад і походження

Зазвичай сірчанокислий марганець вноситься разом з азотними, фосфорними і калійними добривами. Він збільшує в рослин здатність поглинати інші основні елементи живлення: калій, азот і фосфор. Також завдяки ньому збільшується вміст цукрів у культурах. Особливо це стосується коренеплодів, ягід і овочів. Соки, які виходять з таких плодів мають знижену кислотність. Все це позитивно впливає на терміни зберігання плодів.

Це добриво має ще одну корисну властивість: воно не вимивається опадами, тим самим залишаючись у ґрунті тривалий час. Це робить дію добрива пролонгованим. При використанні в тепличних умовах рекомендується вносити добриво у вигляді розчину концентрацією не вище 0,2%. Поливати удобрені рослини краще всього водою з температурою 20-25 °C, так як сіль краще розчиняється саме в цьому інтервалі.

Техніка безпеки

Сірчанокислий марганець – токсична речовина. Причому як безводний, так і його кристалогідрати. При попаданні всередину організму викликає важкі отруєння, внаслідок яких може серйозно постраждати нервова і травна системи, а також головний мозок. При попаданні на шкіру з’являються дерматити та екземи, які дуже важко піддаються лікуванню.

При роботі з цією речовиною необхідно закривати відкриті ділянки шкіри, обов’язково носити гумові рукавички і респіратор. Приміщення повинне добре провітрюватися або мати систему вентиляції, а також постійно перевірятися на гранично допустиму концентрацію марганцю в повітрі. Зберігається сульфат марганцю повинен тільки в герметичній упаковці.