Nātrija manganāts (Na2MnO4): īpašības, ražošana un izmantošana

Uzzini par nātrija manganātu (Na2MnO4): īpašības, ražošanas metodi, reakcijas un pielietojumi. Detalizēts pārskats un drošības norādījumi.

Nātrija manganāts ir ķīmisks savienojums. Tā ķīmiskā formula ir Na₂ MnO₄. Tas satur nātrija un manganāta jonus. Tā ir spilgti zaļa cieta viela, kas ūdenī veido zaļus šķīdumus. Nātrija manganāts ir mangāna oksidācijas pakāpes +6 savienojums (manganāts(VI)), to ķīmiskās īpašības līdzīgas kā kālija manganātam, taču šī sāls praktiskā nozīme un ražošanas vienkāršība atšķiras.

Fizikālās un ķīmiskās īpašības

Nātrija manganāts ir intensīvi zaļas krāsas cieta viela vai kristāli. Tas ir labi šķīstošs ūdenī, šķīdumi ir zaļi un spēcīgi oksidējoši. Viela ir visstabilākā stipri bāziskā vidē; neitrālās vai skābās vidēs manganāta joni viegli disproporcionē, veidojot permanganāta jons (MnO₄^-, violets) un mangāna(IV) oksīdu (MnO₂, brūns/ melns).

Raksturīga disproporcionēšanās reakcija (jonu līmenī):

3 MnO₄^2- + 4 H⁺ → 2 MnO₄^- + MnO₂ + 2 H₂O

Nātrija manganāts ir oksidētājs, bet parasti mazāk spēcīgs par permanganātiem (Mn(VII)). Tas reaģē ar reducētājiem un viegli reaģē ar organiskām vielām, īpaši pie paaugstinātas temperatūras vai koncentrētā veidā.

Ražošana un sintēze

Atšķirībā no kālija manganāta, ko bieži iegūst, tieši kausējot mangāna dioksīdu ar kālija hidroksīdu un oksidētājiem, nātrija manganātu nevar viegli pagatavot vienkārši reaģējot mangāna dioksīdam ar nātrija hidroksīdu. Praktiskā un biežāk minētā metode, lai iegūtu Na₂MnO₄, ir reducēšana no permanganāta:

koncentrēts, karsts nātrija hidroksīds reaģē ar nātrija permanganātu, veidojot nātrija manganātu un izdaloties skābeklim. Joniķā reakcija ir piemēram:

4 MnO₄^- + 4 OH^- → 4 MnO₄^2- + 2 H₂O + O₂

Praksē šo procesu veic, izmantojot nātrija permanganāta šķīdumus un karstu NaOH, pēc tam izolējot nātrija manganātu. Tā ražošana ir sarežģītāka un izmaksu ziņā dārgāka nekā kālija manganāta iegūšana, tāpēc Na₂MnO₄ komerciāli ir retāk sastopams.

Lietojums

Nātrija manganātu izmanto kā starpproduktu ķīmijas rūpniecībā, īpaši permanganātu un citu mangāna savienojumu ražošanā. To izmanto arī laboratorijās oksidācijas reakcijām un pētījumos, kur nepieciešams mangāna(VI) oksidējošs aģents. Tomēr prakse un izvēle bieži dod priekšroku kālija manganātam vai permanganātiem, jo tie ir vieglāk pieejami un stabilāki.

Drošība un glabāšana

• Riska īpašības: nātrija manganāts ir oksidētājs — tas var pastiprināt ugunsgrēkus un reaģēt vardarbīgi ar reducētājiem vai orgāniskām vielām.
• Veselības ietekme: kairina ādu, acis un elpošanas ceļus. Saskaroties ar ādu vai acīm, skalo ar lielu ūdens daudzumu un meklē medicīnisko palīdzību, ja nepieciešams.
• Glabāšana: uzglabāt cieši noslēgtos konteineros, sausā, vēsā un labi vēdināmā vietā, prom no reducētājiem un organiskām vielām. Labvēlīgi saglabājas stipri bāziskā vidē; izvairīties no skābēm, jo tās veicina disproporcionēšanos.
• Atkritumu apsaimniekošana: jānodod speciālistiem vai jāapstrādā saskaņā ar vietējiem noteikumiem — nedrīkst izmest kopā ar sadzīves atkritumiem.

Kopumā nātrija manganāts (Na₂ MnO₄) ir noderīgs, bet relatīvi mazāk izplatīts mangāna savienojums nekā tā kālija analogs. Tā izmantošana parasti tiek ierobežota līdz specifiskām laboratorijas vai rūpniecības vajadzībām, ņemot vērā ražošanas sarežģītību un drošības apsvērumus.

Meklēt pēc burta