Ацетат марганца Mn(CH3COO): технические характеристики и применение
Ацетат марганца(II) Mn(CH3COO)2 — соль двухвалентного марганца и уксусной кислоты, существующая в безводной форме и в виде кристаллогидрата тетрагидрата Mn(CH3COO)24H2O. Безводная форма — бледно-розовый или светло-кремовый порошок с плотностью 1,74 г/см, тетрагидрат — розовые моноклинные кристаллы с плотностью 1,59 г/см. Соединение хорошо растворимо в воде (380 г/л при 20 C для тетрагидрата), растворимо в этаноле, нерастворимо в диэтиловом эфире и ацетоне. Температура плавления безводной соли — около 210 C с разложением; тетрагидрат теряет кристаллизационную воду при нагреве выше 80–100 C. Водные растворы имеют слабокислую реакцию (pH 5,5–6,5 при концентрации 50 г/л).
Вещество относится к координационным соединениям с октаэдрической геометрией комплекса; в растворах образует аквакомплексы [Mn(H2O)6]. При хранении на воздухе тетрагидрат постепенно выветривается, а безводная соль гигроскопична и требует герметичной упаковки. Ацетат марганца(II) проявляет восстановительные свойства, окисляясь до Mn(III) и Mn(IV) в щелочных и нейтральных средах.
Технические параметры
| Параметр | Безводный Mn(CH3COO)2 | Тетрагидрат Mn(CH3COO)24H2O | Метод контроля | Типовое значение |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Mn, % | 31,8–32,5 | 22,0–23,0 | комплексонометрия | 32,1 |
| Основное вещество, % | 98,0 | 99,0 | титрование | 99,2 |
| Нерастворимые примеси, % | 0,05 | 0,02 | гравиметрия | 0,01 |
| Сульфаты (SO4), % | 0,02 | 0,01 | турбидиметрия | 0,005 |
| Хлориды (Cl), % | 0,01 | 0,005 | аргентометрия | 0,002 |
| Железо (Fe), % | 0,005 | 0,003 | спектрофотометрия | 0,001 |
Марки и формы выпуска
- Ацетат марганца(II) безводный, квалификация «ч. д. а.» (чистый для анализа), содержание основного вещества 98 %.
- Тетрагидрат ацетата марганца(II), квалификация «х. ч.» (химически чистый), 99 %.
- Технический ацетат марганца в виде 50–60 % водного раствора для каталитических процессов.
- Порошок для приготовления металлоорганических прекурсоров в нанотехнологиях.
- Гранулированная форма для дозирования в реакторы непрерывного действия.
Технологические свойства и применение
В нефтехимии ацетат марганца(II) применяется как гомогенный катализатор окисления углеводородов: ускоряет жидкофазное окисление парафинов, алкилбензолов и циклогексана в производстве циклогексанона и адипиновой кислоты. В реакторах окисления с барботажными колоннами и мешалками соль вводится в виде раствора в уксусной кислоте с концентрацией 0,01–0,1 % по марганцу.
В производстве лакокрасочных материалов ацетат марганца используется как сиккатив для алкидных и масляных плёнок: ионы Mn катализируют окислительную полимеризацию ненасыщенных жирных кислот. Дозировка — 0,02–0,08 % в пересчёте на металл от массы плёнкообразователя. Совместно с солями кобальта и циркония обеспечивает сквозное отверждение покрытий при 18–22 C.
В агрохимической отрасли соединение служит источником марганца в микроудобрениях и хелатных комплексах для листовой подкормки зерновых, свёклы и плодовых культур. В гальванотехнике ацетат марганца вводят в электролиты для осаждения марганецсодержащих сплавов и в процессы фосфатирования стали. В аналитической химии реактив применяется для приготовления стандартных растворов марганца при атомно-абсорбционной спектрометрии и ICP-MS.
В лабораторной практике ацетат марганца(II) используется как прекурсор при синтезе оксидных материалов: термическое разложение при 300–400 C даёт Mn3O4 и Mn2O3 для литий-ионных катодов, катализаторов дожига и магнитных материалов. В органическом синтезе соль катализирует реакции окисления спиртов, эпоксидирования олефинов и аэробного окисления сульфидов.
Условия хранения и транспортировки
Реактив хранят в герметичной таре из полиэтилена или стекла в сухих вентилируемых помещениях при температуре не выше 25 C и относительной влажности до 60 %. Тетрагидрат при длительном хранении выветривается, безводная соль поглощает влагу из воздуха. Совместим с большинством органических кислот и солей; не допускается контакт с сильными окислителями (перманганаты, пероксиды, нитраты) из-за экзотермических реакций. Транспортируется всеми видами транспорта в крытых транспортных средствах; при перевозке порошок защищают от прямого солнечного света.
Вопросы и ответы
Чем отличается безводный ацетат марганца от тетрагидрата по применению?
Безводная соль предпочтительна в неводных каталитических системах и при синтезе оксидных прекурсоров, где вода недопустима. Тетрагидрат используют в водных растворах для сиккативов, микроудобрений и гальванических электролитов.
Какая растворимость ацетата марганца в воде?
Тетрагидрат растворяется до 380 г/л при 20 C, безводная соль — до 250 г/л. Растворимость возрастает при нагреве до 60–80 C.
При какой температуре разлагается ацетат марганца(II)?
Безводная соль плавится с разложением около 210 C. Тетрагидрат теряет кристаллизационную воду при 80–100 C, полное разложение до оксидов Mn3O4 и Mn2O3 завершается при 300–400 C.
Какие примеси нормируются в реактиве квалификации «х. ч.»?
Контролируются сульфаты ( 0,01 %), хлориды ( 0,005 %), железо ( 0,003 %), нерастворимые в воде примеси ( 0,02 %) и тяжёлые металлы.
