Марганец
Ма́рганец (лат. Manganum; обозначается символом Mn) — элемент 7-й группы, четвёртого периода периодической системы (по устаревшей классификации — побочной подгруппы седьмой группы, VIIB) с атомным номером 25. Как простое вещество марганец представляет собой твёрдый, но одновременно с этим, хрупкий переходный металл серебристо-белого цвета. Относится к числу цветных металлов.
| Марганец | |
| |
 Статья в Википедии
| |
 Медиафайлы на Викискладе
|
| 25 | Марганец
|
| 3d54s2 | |
Один из основных минералов марганца — пиролюзит — был известен с древности как «чёрная магнезия» и использовался при варке стекла для его осветления. Его считали разновидностью магнитного железняка, а тот факт, что он не притягивается магнитом, Плиний Старший объяснял «женским полом» чёрной магнезии, к которому магнит «равнодушен». В 1774 году шведский химик Карл Вильгельм Шееле доказал опытным путём, что в пиролюзите содержится неизвестный металл. Он послал образцы руды своему другу химику Юхану Гану, который, нагревая в печке пиролюзит с углем, получил металлический марганец. В начале XIX века для него было принято название «манганум» (русск. марганец происходит от нем. Manganerz — марганцевая руда).
Марганец в определениях и коротких цитатах
править| — Василий Зуев, из учебника «Начертание естественной истории», 1785 |
Повидимому, марганец все же на легких отражается, хотя немец заявил, что это происходит от легкой простуживаемости рабочих...[2] | |
| — Мариэтта Шагинян, Дневник, 1926 |
...в недрах нашей земли <...> три четверти мировых запасов марганца...[3] | |
| — Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940 |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
| — Вера Мухина, «Воспоминания Веры Мухиной», 1957 |
| — Иосиф Фридляндер, «Алюминий», 1965 |
| — Фёдор Кузнецов, «Технеций», 1970 |
Ган <...> скатывал из пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и сильно нагревал их в тигле, выложенном древесным углем. Получались металлические шарики, весившие втрое меньше, чем шарики из руды. Это и был марганец.[8] | |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
В чистом виде марганец в природе не встречается. В рудах он присутствует в виде окислов, гидроокисей и карбонатов.[8] | |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
Цвет спессартина обычно кроваво-красный или коричневато-красный, но может быть также жёлтым или оранжево-коричневым. Он зависит, по-видимому, от содержания марганца и изменяется под воздействием солнечного света.[9] | |
| — Герберт Смит, «Драгоценные камни», 1971 |
Советские учёные <...> освоили промышленный выпуск единственного среди самоцветов густо-фиолетового камня ― аметиста. Такая окраска наблюдается ещё только у раствора марганцовки, поэтому долгое время считали, что аметист содержит примесь марганца.[10] | |
| — Александр Портнов, «Алмазы на конвейере», 1976 |
...алабандиновые руды Высогорного месторождения были отнесены к промышленным и комплексным по составу... <...> Разработанная технология его извлечения позволила получить металлический марганец с чистотой 99.99 % .[11] | |
| — Александр Кокин и др., «Алабандин Якутии — новый минеральный тип промышленного оруденения марганца», 2011 |
| — Александр Кокин и др., «Алабандин Якутии — новый минеральный тип промышленного оруденения марганца», 2011 |
...марганец в природе проявляет более сильные оксифильные свойства, концентрируясь преимущественно в форме кислородных соединений, и лишь изредка образует сульфиды, в основном как примесь в сульфидах железа.[11] | |
| — Александр Кокин и др., «Алабандин Якутии — новый минеральный тип промышленного оруденения марганца», 2011 |
| — Александр Кокин и др., «Алабандин Якутии — новый минеральный тип промышленного оруденения марганца», 2011 |
Марганец в научной и научно-популярной литературе
править| — Василий Зуев, из учебника «Начертание естественной истории», 1785 |
Манганитъ, гiацинтовокрасного цвета, всегда охрусталованный, содержащiй много окисленного марганца (35 частей во 100) и наход.<ится> въ Спессарте близъ Ашафенбурга.[12] | |
| — Михаилъ Беляковъ, «Краткое начертание ориктогнозии: В пользу юношества», 1822 |
Весьма показательно, что двухвалентный марганец в главной своей массе входит в состав минералов в виде изоморфной примеси к двухвалентным железу и кальцию, но зато четырехвалентный марганец всегда образует явно индивидуализированные соединения. Этим же объясняется, что такие элементы, как рубидий, скандий, галлий, гафний, индий, рений и др., обладающие низкими атомными кларками, в природе совершенно не образуют самостоятельных минералов, а находятся в рассеянном состоянии, присутствуя в виде изоморфной примеси к другим элементам.[4] | |
| — Анатолий Бетехтин, «Курс минералогии», 1951 |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
Марганец, как известно, немагнитен. Однако в 1903 году немецкий физик О. Гейслер обнаружил интересную закономерность: сплав немагнитного марганца с немагнитными медью и оловом обладает ферромагнитными свойствами. Исследования показали, что наибольшие магнитные свойства наблюдаются при составе сплава Cu2MnSn. Выяснилось также, что олово в сплаве можно заменить алюминием, мышьяком, сурьмой, бором или висмутом. Магнетизм при этом сохраняется.[13] | |
| — Борис Горзев, «Магнитный марганец», 1970 |
Название «спессартин» употребляется для обозначения марганцевого алюмосиликата с формулой Mn3Al2(SiO4)3, но почти во всех спессартинах часть марганца замещена двухвалентным железом, а часть алюминия — трехвалентным железом.[9] | |
| — Герберт Смит, «Драгоценные камни», 1971 |
Цинкит является красным окислом цинка ZnO, но обычно в нём присутствуют небольшие количества окиси марганца MnO. Как правило, он встречается в виде листоватых масс и неправильных зёрен; кристаллы исключительно редки. Цвет цинкита густой красный или иногда оранжево-жёлтый и, без сомнения, связан с присутствием марганца.[9] | |
| — Герберт Смит, «Драгоценные камни», 1971 |
Учёные не сразу поняли, как входит иттрий в состав спессартина. Действительно, вместо марганца его поставить нельзя, потому что остается лишняя валентность. А других кубов Томсона в спессартине нет — только алюминиевые октаэдры и кремниевые тетраэдры. Однако природа и тут извернулась. Размеры иона алюминия позволяют ему входить не только в октаэдр, но и в тетраэдр. Поэтому в спессартине возможно двойное замещение: часть марганца подменяется иттрием, а часть кремния — алюминием. Не остаётся в этом случае и лишних валентностей.[14] | |
| — Спартак Ахметов, «Искусственные кристаллы граната», 1982 |
В некоторых случаях преобразования хромшпинелидов в родингитах носят иной характер: магнезиохромит и хромит замещаются тонко- и мелкозернистыми агрегатами высокожелезистого хромита, обогащенного Mn и Zn <...>, и хромсодержащего хлорита. Необходимо отметить, что новообразованные хромиты содержат больше хрома, нежели исходные магматогенные хромшпинелиды. Характерной особенностью хромитов из родингитовых пород является повышенное содержание цинка (до 6 мас.% ZnO) и марганца (до 5 мас. % MnO). Источником цинка и марганца, по всей видимости, служили породы исходного субстрата (габброиды, диориты), в которых нередко присутствуют вкрапленность и прожилки сфалерита...[15] | |
| — Андрей Антонов, «Минералогия родингитов Баженовского гипербазитового массива», 2003 |
...химической первопричиной образования алабандиновых руд являются близкие по свойствам переходные металлы — марганец и железо, расположенные в верхнем полупериоде четвёртого периода Периодической системы. Это наделяет упомянутые элементы способностью к формированию принципиально разных по составу минералов и руд в различных геологических условиях и средах. Известно, что марганец в природе проявляет более сильные оксифильные свойства, концентрируясь преимущественно в форме кислородных соединений, и лишь изредка образует сульфиды, в основном как примесь в сульфидах железа. Железо, в отличие от марганца, концентрируется в рудах, как в оксидных, так и сульфидных формах, но при этом весьма контрастно. То есть марганец и железо как переходные элементы проявляют, хотя и в разной степени, но схожим образом, сродство к разным окислителям — кислороду и сере. Однако в силу значительно большего сродства к сере именно железо, как правило сильно преобладающее по концентрации, образует сульфиды, в которых марганец лишь рассеивается, почти не образуя собственных сульфидных минералов. И только в условиях сильного преобладания по концентрации над железом марганец получает возможность массово проявить свои халькофильные свойства. Вот так и образовалось Высокогорное месторождение, на котором значительные содержания сульфидов железа обнаружились только на выклиниваниях алабандиновых жил.[11] | |
| — Александр Кокин и др., «Алабандин Якутии — новый минеральный тип промышленного оруденения марганца», 2011 |
Аллотропию обнаруживают все элементы, меняющие валентность при изменении температуры, например, железо, марганец, никель, олово и др. Каждое аллотропическое превращение происходит при определённой температуре. <...> | |
| — Шамиль Валитов и др., «Современные системные технологии в отраслях экономики», 2015 |
Марганец в публицистике и документальной литературе
править
| — Сергей Бутурлин, «Дробовое ружье и стрельба из него», 1926 |
Ровно половина запасов железных руд всего мира скрыта в недрах нашей земли и три четверти мировых запасов марганца...[3] | |
| — Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940 |
Марганец в природе встречается преимущественно в виде черной или черно-бурой руды-пиролюзита, псиломелана или браунита, которые осаждаются из морской воды и потому обычно переслаиваются с известняками и мергелями-холодными осадками неглубоких морей.[3] | |
| — Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940 |
Принципиально новые сплавы появляются тогда, когда открываются новые фазы-упрочнители. Во всем мире исследователи усиленно ищут новые фазы, способные вызвать значительное упрочнение сплавов, повышение их коррозионной стойкости или других важных характеристик. До настоящего времени их найдено не так много. Марганец и еще два элемента ― хром и цирконий ― вводятся в небольших количествах почти во все алюминиевые сплавы. Они очень сильно влияют на структуру и свойства металла. Из сплава алюминия с марганцем изготовляли первые авиационные бензобаки. Сплавы алюминия с марганцем и магнием не упрочняются термической обработкой (не дают эффекта старения); однако они обладают высокой коррозионной стойкостью, очень хорошо свариваются плавлением (в аргоновой среде).[6] | |
| — Иосиф Фридляндер, «Алюминий», 1965 |
Искали его <следы> в рудах и минералах, преимущественно марганцевых. Менделеев, оставляя в таблице пустую клетку для этого элемента, называл его экамарганцем. Впрочем, первые претенденты на эту клетку появились еще до открытия периодического закона. В 1846 году из минерала ильменита был якобы выделен аналог марганца ― ильмений. После того как ильмений «закрыли», появились новые кандидаты: дэвий, люций, ниппоний. Но и они оказались «лжеэлементами».[7] | |
| — Фёдор Кузнецов, «Технеций», 1970 |
Марганец был открыт в 1774 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле (1742-1786). Этот ученый за свою относительно короткую жизнь успел сделать очень многое. Он открыл хлор, кислород, молибден и вольфрам, доказал, что графит — один из видов элементарного углерода, получил краску, которая и сейчас называется «зелень Шееле», арсин (AsH3), глицерин, мочевую и синильную кислоты. Правда, ни марганец, ни молибден, ни вольфрам Шееле не выделил в чистом виде; он только указал, что в исследованных им минералах содержатся эти новые элементы. Элемент № 25 был обнаружен в пиролюзите MnO2 — минерале, известном еще Плинию Старшему. Плиний считал его разновидностью магнитного железняка, хотя пиролюзит не притягивается магнитом.[8] | |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
Ган, впоследствии профессор, выдающийся химик своего времени, скатывал из пиролюзита шарики, добавляя к руде масло, и сильно нагревал их в тигле, выложенном древесным углем. Получались металлические шарики, весившие втрое меньше, чем шарики из руды. Это и был марганец. Новый металл называли сначала magnesia, но в то время уже была известна белая магнезия ― окись магния. Поэтому металл переименовали в magnesium ― это название и было принято Французской комиссией по номенклатуре в 1787 году. Но спустя двадцать лет, в 1808 году, Г. Дэви выделил магний ― элемент белой магнезии, которому название magnesium подходило больше. Во избежание путаницы марганец стали называть manganium, производя это слово от греческого названия пиролюзита.[8] | |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
В чистом виде марганец в природе не встречается. В рудах он присутствует в виде окислов, гидроокисей и карбонатов. Основной минерал, содержащий марганец, — это все тот же пиролюзит MnO2 — относительно мягкий темно-серый минерал. В нем 63,2% марганца.[8] | |
| — Алексей Гусовский, «Марганец», 1970 |
Советские ученые разгадали еще один секрет природы и освоили промышленный выпуск единственного среди самоцветов густо-фиолетового камня ― аметиста. Такая окраска наблюдается еще только у раствора марганцовки, поэтому долгое время считали, что аметист содержит примесь марганца. Оказывается, всё гораздо сложнее. Аметист выращивают, как и горный хрусталь, но в раствор добавляют некоторые примеси. Затем кристаллы облучают в реакторе и снова нагревают в специальных печах. Даже опытный ювелир не отличит природный аметист от искусственного.[10] | |
| — Александр Портнов, «Алмазы на конвейере», 1976 |
Самым первым потребителем металлического циркония была чёрная металлургия. Цирконий оказался хорошим раскислителем. По раскисляющему действию он превосходит даже марганец и титан.[18] | |
| — Популярная библиотека химических элементов. Том 1. Водород-Палладий, 1977 |
Марганец в мемуарах, письмах и дневниковой прозе
правитьГребец на моей лодке — старый крестьянин, рассказывает, что всю жизнь провел в занятии рыболовством по Какве, и указывает место, где, по словам его отца, в прежнее время добывали марганцевую руду. Останавливаемся и находим, действительно, следы копания, а инженер Фигнер поднимает несколько покрытых мхом камней, которые оказываются содержащими марганец.[19] | |
| — Александр Половцов, Дневник, 16 июля 1885 |
| — Александр Спасо-Кукоцкий, «Марганцовое царство», 1902 |
Узкоколейка все время вьется зигзагами по живописному ущелью речки Квирилы, черной от марганца: вообще чернота — основное впечатление от этого района, и чернота особенная, не органическая, а химическая, но не неприятная. <...> | |
| — Мариэтта Шагинян, Дневник, 1926 |
| — Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940 |
Я читаю под кормой имя города, хозяина парохода: «Ленинград», и мне делается понятной и загадочная мука и её пути. Это апатит, химически претворенный в ценное удобрение на ленинградских заводах, это апатит ― камень плодородия, камень великой кировской земли, камень фосфора, без которого нет ни жизни, ни мысли. И он пришел сюда из жерл хибинских вулканов, вынесенный горячими парами и расплавами из глубин земли и ее магм, он пришел сюда после бурных дней своего рождения, пришел для мирного труда. Скоро развеется и рассеется белая мука апатита по полям и садам новой Колхиды, давая жизнь и силу ростку, наполняя сахаристым соком цитрусы, выгоняя зеленые листики чайного куста. | |
| — Александр Ферсман, «Воспоминания о камне», 1940 |
Фома не знал, что покрывает эти черные скалы. Это так называемый «лак пустыни», который состоит из железа и марганца и покрывает очень тонким, в доли миллиметра, но прочным слоем, который нельзя отбить от камня, поверхность многих горных пород в пустынях. Но он не везде одинаковый, на мелкозернистых темно-зеленых, серых, бурых породах он черный, сильно блестящий, на розовом граните он представляет только бурую пленочку, слабо блестящую, а на белом кварце — желто-бурую пленку, также блестящую. Образование лака еще не разъяснено точно: полагают, что влага в виде росы, дождя, снега, проникая в глубь камня, извлекает из него растворимые соли железа и марганца и отлагает их на его поверхности, образуя эту тонкую корочку, а пыль, содержащаяся в воздухе пустынь, полирует ее. Черный лак образуется только на породах, содержащих в себе железо и марганец; на известняках получается только бурая почти не блестящая корочка, но если в известняке имеются прожилки кварца — на них можно видеть буро-черную блестящую корочку, и эти прожилки тогда резко выделяются на светло-буром фоне.[21] | |
| — Владимир Обручев, «В дебрях Центральной Азии», 1951 |
| — Вера Мухина, «Воспоминания Веры Мухиной», 1957 |
Марганец в беллетристике и художественной прозе
правитьПромышленники снова требуют эмбарго на советский марганец. “Вашингтон. — “Америкэн Манганиз Продюсере Ассошиэйшен” обратилась к конгрессу с требованием эмбарго на советскую марганцевую руду, аргументируя тем, что продажа марганца со стороны Советов есть демпинг, который увеличивает американский кризис”. Обанкротилось шестьсот банков.[22] | |
| — Борис Пильняк, «О’Кэй. Американский роман», 1934 |
Пути древности не наши пути, и многого они достигли, так сказать, обходным движением. Если хотите пример ― бритвы из «черной бронзы», особого сплава с редкими металлами, обладающего твердостью, близкой к вольфрамовой стали, из микенских раскопок, сделанные мастерами три тысячи лет назад. Или поднятый со дна моря, с погибшего корабля, меч из сплава, в составе которого есть ванадий и марганец.[23] | |
| — Иван Ефремов, «Лезвие бритвы», 1963 |
Марганец в стихах
править| — Михаил Зенкевич, «Две крови» (из книги «Дикая порфира»), 1910 |
Звезды сияют ночью летней, | |
| — Осип Мандельштам, «Звезды сияют ночью летней...», до 1935 |
| — Виктор Кривулин, «Полезные земли» из книги Концерт по заявкам 1993 |
Источники
править- ↑ 1 2 В. Ф. Зуев. «Педагогические труды». — М.: Изд-во АПН, 1956 г.
- ↑ 1 2 Мариэтта Шагинян. Дневники. 1917—1931. — Л.: Издательство писателей в Ленинграде, 1932 г.
- ↑ 1 2 3 4 5 А. Е. Ферсман. «Воспоминания о камне». — М.: Издательство Академии Наук СССР, 1958 г.
- ↑ 1 2 А.Г.Бетехтин, «Курс минералогии». — М.: Государственное издательство геологической литературы, 1951 год
- ↑ 1 2 Тоом Л., Бек А.. «Устные воспоминания Веры Мухиной»: — М.: «Искусство», №8, 1957 г.
- ↑ 1 2 И. Н. Фридляндер. Алюминий. — М.: «Химия и жизнь», № 4, 1965 г.
- ↑ 1 2 B. Кузнецов, Технеций. ― М.: «Химия и жизнь», № 1, 1970 г.
- ↑ 1 2 3 4 5 6 7 А. А. Гусовский. «Марганец». — М.: «Химия и жизнь», № 2, 1970 г.
- ↑ 1 2 3 Г. Смит. «Драгоценные камни» (перевод с книги: G.F.Herbert Smith «Gemstones». — London, Chapman & Hall, 1972.). — Москва: «Мир», 1984 г.
- ↑ 1 2 А. М. Портнов, Алмазы на конвейере. ― М.: «Юный натуралист», №2, 1976 г.
- ↑ 1 2 3 4 5 Кокин А. В. Рудно-геохимическая зональность эндогенных рудных месторождений как следствие распространённости, периодичности и термодинамических свойств элементов. — Пермь: Вестник Пермского Университета, Вып. 3 (28), 2015 г. — 208 с.
- ↑ Михаил Беляков(1790-1860). Краткое начертание ориктогнозии: В пользу юношества. Издал Михаил Беляков, Московской губернской гимназии старший учитель. — Москва: В Университетской типографии, 1822 г.
- ↑ Борис Горзев. Что вы знаете и чего не знаете о марганце (редакционная колонка). — М.: «Химия и жизнь», № 2, 1970 год
- ↑ С. Ф. Ахметов Искусственные кристаллы граната. — М.: «Наука», 1982. — 98 с.
- ↑ А. А. Антонов. «Минералогия родингитов Баженовского гипербазитового массива». — СПб: СПИФ «Наука» РАН, 2003 г.
- ↑ Валитов Ш. М., Азимов Ю. И., Павлова В. А.. Современные системные технологии в отраслях экономики. — М.: Проспект, 2021 г. — 504 с.
- ↑ С. А. Бутурлин. Дробовое ружье и стрельба из него. — М.: изд-во Всекохотсоюза, 1929 г.
- ↑ Станцо В. В., Черненко М. Б. (под ред. И. В. Петрянова-Соколова). Популярная библиотека химических элементов. В двух книгах. Книга 1. Водород-Палладий. — М.: Наука, 1977 г. — 576 с.
- ↑ А. А. Половцов. Дневник государственного секретаря: в 2 томах. — М.: Центрполиграф, 2005 г.
- ↑ Спасо-Кукоцкий А. И.. Марганцовое царство. — СПб.: «Русское Богатство», No 4, 1902 г.
- ↑ Обручев В. А. «В дебрях Центральной Азии». — Москва: «Государственное издательство географической литературы», 1951 г.
- ↑ Борис Пильняк. Собрание сочинений: В 6-ти томах. Том 5: «О’Кэй. Американский роман». Камни и корни: Романы. Рассказы. — М.: «Терра — Книжный клуб», 2003 г.
- ↑ Иван Ефремов, «Лезвие бритвы». — М.: Молодая гвардия, 1964 г.
- ↑ М. Зенкевич. «Сказочная эра». М.: Школа-пресс, 1994 г.
- ↑ О.Э. Мандельштам. Собрание сочинений в четырёх томах — Москва, Терра, 1991 г.
