Марганца сульфат
Марганец сернокислый: получение, физические и химические свойства, применение, техника безопасности
Сульфат марганца (II) или марганец сернокислый — это неорганическая соль серной кислоты и марганца, который имеет степень окисления 2+. Также ее иногда называют марганцевым купоросом.
Химическая формула сернокислого марганца — MnSO4.
В природе он встречается в виде кристаллогидратов в некоторых минералах: смикит (моногидрат), илезит (тетрагидрат), джококуит (пентагидрат), маллардит (гептагидрат).
Получение
Получают эту соль путем растворения оксида марганца (II) или карбоната марганца в серной кислоте.
MnO + H2SO4 = MnSO4 + H2O
MnCO3 + H2SO4 = MnSO4 + H2O + CO2
Окись марганца — это довольно распространенное сырье, поэтому почти весь сульфат марганца получают именно этим способом.
Он может быть получен выщелачиванием восстановленной руды сульфатом аммония. Также он является побочным продуктом обработки марганцевых карбонатных руд.
Физические свойства
Марганец сернокислый — это бесцветный кристаллический порошок. Его растворы имеют слегка розовый оттенок, из-за образования аквакомплекса с марганцем [Mn(Н2O)6]2+. Легко растворим в воде, очень незначительно в спиртах и этиленгликоле.
Максимум растворимости достигается при 25 °C. Температура плавления — 700 °C, при 850 °C разлагается на оксиды серы и марганца. Плотность кристаллов при 20 °C — 3,25 г/см3. Является парамагнетиком, т.е. намагничивается во внешнем магнитном поле.
Может поглощать воду, образуя кристаллогидраты с 1,4,5 или 7 молекулами воды. Эти кристаллогидраты имеют розовый цвет и немного отличающиеся от безводного сульфата марганца физические свойства.
Каждый из них имеет свой интервал температуры, в котором он будет наиболее устойчив: моногидрат — только выше 200 °C, тетрагидрат — при 30-40 °C, пентагидрат — 9-25 °C, гептагидрат — только ниже 9 °C.Почти все эти кристаллогидраты выветриваются на воздухе (теряют воду и разрушаются), кроме тетрагидрата.
Химические свойства
Так как марганец в данной соли имеет низшую степень окисления (+2), то эта соль может являться восстановителем и взаимодействовать с сильными окислителями:
2MnSO4 + 8HNO3 + 5PbO2 = 2HMnO4 + 4Pb(NO3)2 + Pb(HSO4)2 + 2H2O
Взаимодействует со щелочами, с выпадением осадка:
MnSO4 + 2KOH = Mn(OH)2↓ + K2SO4
Путем электролиза раствора марганца сернокислого можно получать металлический марганец:
2MnSO4 + 2H2O = 2Mn↓ + O2 + 2H2SO4
Применение
В химическом производстве данная соль применяется для получения чистого марганца и других его соединений. Также он используется как аналитический реагент.
В пищевой промышленности и фармацевтике является биологически активной добавкой (как для людей, так и для животных). Также является катализатором в органическом синтезе. Подробные технические данные по этому веществу имеются в различных ГОСТах.
Сернокислый марганец используется в текстильной промышленности как компонент красителей для тканей и фарфора.
Основное же применение марганца сернокислого — удобрения. Марганец и сера — это важные элементы для роста растений, а в данном соединение они находятся в очень доступной для них форме, ведь сульфат марганца хорошо растворим в воде.
Подробнее про использование удобрения
Данное удобрение может применяется почти для всех растений и на любых почвах. Песчаные и лесные почвы обязательно нуждаются в использовании данного удобрения. Аккуратно стоит повышать концентрацию марганца на черноземах, чтобы не допустить переизбытка данного элемента.
Это может привести к интоксикации растений и появлению пятен по краям листьев. Но стоит учитывать то, что кислотность почвы влияет на скорость растворения соли: в кислых почвах сульфат марганца медленнее растворяется, а значит медленнее усваивается растениями.
Поэтому перед применением удобрения желательно раскислить почву с помощью известняков.
Марганцевый купорос качественно и количественно повышает урожайность культур, так как марганец способствует увеличению содержание хлорофилла в растениях.
При его недостатке возникает хлороз, фузариоз, бурая пятнистость и бурая ржавчина: молодые листья становятся слишком мелкими и на них появляются пятна, а старые — бледные и желтые между жилками.
Такие листья быстро отмирают, из-за чего растения задерживаются в росте и цветении. Некоторые культуры вообще перестают плодоносить.
Обычно сернокислый марганец вносится совместно с азотными, фосфорными и калийными удобрениями. Он увеличивает у растений способность поглощать другие основные элементы питания: калий, азот и фосфор.Также благодаря нему увеличивается содержание сахаров в культурах. Особенно это касается корнеплодов, ягод и овощей. Соки, которые получаются из таких плодов имеют пониженную кислотность.
Все это положительно влияет на сроки хранения плодов.
Данное удобрение имеет еще одно полезное свойство: оно не вымывается осадками, тем самым оставаясь в почве длительное время. Это делает действие удобрения пролонгированным.
При использовании в тепличных условиях рекомендуется вносить удобрение в виде раствора с концентрацией не выше 0,2%.
Поливать удобренные растения лучше всего водой с температурой 20-25 °C, так как соль лучше всего растворяется именно в этом интервале.
Техника безопасности
Сернокислый марганец – токсичное вещество. Причем как безводный, так и его кристаллогидраты. При попадании внутрь организма вызывает тяжелые отравления, из-за которых может серьезно пострадать нервная и пищеварительная системы, а также головной мозг. При попадании на кожу появляются дерматиты и экземы, которые очень сложно поддаются лечению.
При работе с этим веществом необходимо закрывать открытые участки кожи, обязательно носить резиновые перчатки и респиратор. Помещение должно хорошо проветриваться или иметь систему вентиляции, а также постоянно проверяться на предельно допустимую концентрацию марганца в воздухе. Хранится сульфат марганца должен только в герметичной упаковке.
Марганец сернокислый пятиводный | справочник Пестициды.ru
– бесцветное кристаллическое вещество.
Физические свойства
- Температура плавления – 700°C;
- Растворимость безводного сульфата марганца в 100 г воды:
- при 0 °C – 52,9 г,
- при 25 °C – 64,8 г,
- при 100 °C – 35,5 г,
- при 120 °C – 20,5 г,
- при 160 °C – 3,9 г.
При температуре, близкой к 850 °C, сульфат марганца разлагается на Mn3O4, SO3 и SO2.
Широко известны гидраты сульфата марганца с 1, 2, 4, 5 и 7 молекулами воды.
Пентагидрат сульфата марганца (марганец сернокислый пятиводный)
(чистый) – кристаллическое вещество розового цвета, плотность – 2,103 г/см3. Температура плавления – 55°C[7]
Марганец сернокислый пятиводный
(MnSO4 x 5H2O) (реактив) – кристаллический порошок бледно-розового цвета, хорошо растворим в воде и не растворим в спирте. Молекулярная масса – 241,07.
Для высшей категории качества предусмотрены следующие стандарты:
- Массовая доля MnSO4 x 5H2O – не менее 96–98 %.
- Массовая доля нерастворимых в воде веществ – не более 0,01–0,003 %.
- Массовая доля примесей хлоридов не превышает 0,001–0,005 %.
- Массовая доля примесей железа не превышает 0,0005 – 0,0015%.
- Массовая доля кальция и натрия в сумме не превышает 0,03–0,2 %.
Пятиводный сернокислый марганец – токсичное вещество. При попадании внутрь организма вызывает тяжелые отравления, попадании на кожу – дерматиты и экземы.[1]
Марганец сернокислый пятиводный применяется для повышения плодородия почв как марганцевое, серосодержащее удобрение.[2]
Зарегистрированные и допущенные к использованию на территории России удобрения сернокислого марганца находятся в таблице спрва.[3]
Промышленность
Сульфат марганца применяют для синтеза других его соединений, в качестве компонента электролита при получении оксида марганца и чистого элемента. В текстильной промышленности – как компонент красителей. В химической промышленности сульфат марганца применяется в качестве катализатора при синтезе микроудобрений.[7]
Марганец сернокислый пятиводный при внесении в почву дисссоциирует в почвенном растворе на ион марганца Mn2+ и SO42-.
Катион марганца поглощается растениями в результате метаболических процессов. Также имеет место пассивная адсорбция магния, особенно при высоком или токсичном уровне его содержания в почвенном растворе.
Непоглощенный растениями марганец образует ряд простых и комплексных ионов, а также несколько оксидов различного состава. Оксиды марганца – аморфные соединения, но иногда в почвах обнаруживаются и их кристаллические формы.
Соединения марганца быстро окисляются и восстанавливаются в изменчивых условиях почвенной среды. Поэтому окислительные условия заметно снижают доступность марганца и связанных с ним питательных веществ. Восстановительные условия, напротив, увеличивают доступность марганца для растений.
Восстановление оксидов марганца влияет на катионный обмен в почвах следующим образом: прекращается обмен на поверхности оксидов, и вновь образующийся ион Mn2+ вступает в конкуренцию с другими катионами, а также возрастает способность выщелачивания катионов кальция, магния и некоторых микроэлементов.
Растворимость марганца и его соединений в почвах зависит от кислотности и окислительно-востановительного потенциала почв.Из-за низкой растворимости соединений марганца в окислительных условиях при значениях кислотности почв, близких к нейтральным, даже незначительные изменения соотношения кислотности и окислительно-восстановительного потенциала оказывают существенное влияние на содержание марганца в почвенном растворе.
Растворимый в почве марганец вовлекается и в реакции органического комплексообразования. Вблизи корневых систем растений восстановление оксида марганца MnO2 и комплексообразование являются преобладающими факторами, контролирующими подвижность марганца.[4]
Ион SO42- является минеральной формой серы и легко поглощается корневой системой растений, как и у всех серосодержащих удобрений.[5]
Марганец сернокислый пятиводный рекомендуется к применению на всех почвенно-климатических типах почв.
Дерново-подзолистые и черноземные почвы
остро нуждаются во внесении данного удобрения, поскольку даже при высоком содержании марганца большая часть этого элемента находится в них в виде труднорастворимых оксидов и гидратов оксидов.
Серые лесные почвы, слабовыщелоченные черноземы, солонцеватые, каштановые почвы
остро нуждаются во внесении маргеанцевых удобрений, особенно под овес, пшеницу, кормовые корнеплоды, картофель, кукурузу, люцерну, сахарную свеклу, плодово-ягодные, цитрусовые и овощные культуры.[8]
Способы внесения
Марганец сернокислый пятиводный вносится в основной прием совместно с азотными, фосфорными и калийными удобрениями. Кроме того, удобрение используется в тепличном овощеводстве и для подкормок в течение вегетационного периода.[8]
Марганец сернокислый пятиводный как хорошо растворимое магниевое, серосодержащее удобрение благотворно влияет и на количественные, и на качественные показатели урожайности различных культур. Кроме того, удобрение устраняет хлороз листьев, возникающий при недостатке марганца в почве.
Злаки, свекла, кормовые корнеплоды, картофель
хорошо реагируют на внесение в почву серы и марганца.
Огурцы, томаты более требовательны к сере
, но положительно реагируют и на марганцевую составляющую удобрения.[5]
Сульфат марганца получают из природной двуокиси марганца или из бедных руд. Кроме того, существует еще несколько способов:
- Аммиачный. Выщелачивание восстановленной руды осуществляется сульфатом аммония.
- При обработке серной кислотой марганцевой карбонатной руды.
- При обработке карбонатной руды разбавленной серной кислотой в присутствии катализатора (окисной руды).[6]
Составитель: Григоровская П.И.
Страница внесена: 04.03.14 15:19
