二氧化錳:二氧化錳是一種呈黑色或棕色的固體，經常出現於軟錳礦及錳結核中。 -百科知識中文網

化學性質

化學式：MnO2；摩爾質量：86.9368gmol-1。分解：在水中的溶解度不可溶。熱力學：標準摩爾生成焓fHo298−520.9kJ/mol標準摩爾熵So29853.1J.K−1.mol−1。危險性：EU分類、有害。警示性質標準詞：R20/22。安全建議標準詞：S2、S25。相關化學品：其他陰離子、二硫化錳、其他陽離子、二氧化鎝二氧化錸、三氧化二錳三氧化錳

溶解性

不溶於水，不溶於硝酸。

用途

用作氧化劑，也用於煉鋼、玻璃、陶瓷、搪瓷、乾電池、火柴、醫藥等。用於錳鹽製備，也用作氧化劑、除銹劑，用於錳鹽的製備，也用作氧化劑、除銹劑。屬強氧化劑，主要用於乾電池作去極化劑、玻璃工業脫色劑、油漆油墨乾燥劑、防毒面具吸收劑、火柴助燃劑等。參見化學二氧化錳。主要用在乾電池中作去極化劑。是玻璃工業中的良好脫色劑，可將低價鐵鹽氧化成高鐵鹽，使玻璃的藍綠色轉為弱黃色。電子工業中用以制錳鋅鐵氧體磁性材料。煉鋼工業中用作鐵錳合金的原料，澆鑄工業的增熱劑。防毒面具中用作一氧化碳的吸收劑。化學工業中用作氧化劑(如紫紅素合成)、有機合成的催化劑、油漆和油墨的乾燥劑。也用作火柴工業的助燃劑，陶瓷、搪瓷的釉藥和錳鹽的原料。還用於煙火，水的淨化除鐵、醫藥、肥料及織物印染等方面。化學工業上用於生產硫酸錳、高錳酸鉀、碳酸錳、氯化錳、硝酸錳、一氧化錳等。硫酸錳用作肥料和飼料添加劑。醫藥部門用錳的化合物作消毒劑、氧化劑、催化劑、洗胃劑和催吐劑。錳用作乾電池和制氮肥的脫硫劑；還廣泛用於冶金、陶瓷、玻璃、輕工、機械、火柴、電子、染料、國防、通訊、環保等部門。

製備方法

方法一

硫酸錳法將菱錳礦粉與硫酸按質量比值l：1.8～1：2.0混合進行反應，生成硫酸錳，正常情況下使用電解槽的循環酸，並補充部分硫酸，待Ph4時，加入少量二氧化錳粉，將溶液中Fe2+氧化成Fe3+，再加石灰乳中和至Ph近中性，加人硫化鋇飽和溶液，使重金屬離子生成硫化物沉澱，經過濾配製成電解液組成：MnSO4120±20g/L、H7SO430±10g/L，在溫度93±5℃，槽電壓2～3V下，通常經20～30天電解，在陽極上沉積生成塊狀粗品，粗品經剝離、粉碎、用水多次漂洗，並加入碳酸氫鈉中和至Ph5～7，再經過濾、乾燥、粉碎，製得電解二氧化錳產品。其MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+C02↑2FeSO4+MnO2+2H2SO4→Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2OFe2(SO4)3+6H2O→3H2SO4+2Fe(OH)3↓MnSO4+2H2O[電解]→MnO2+H2SO4+H2氯化錳法將菱錳礦與過量鹽酸進行反應，生成氯化錳溶液，待反應完成後，加入石灰進行中和，控制Ph4左右，加入氧化劑過氧化氫使Fe2+氧化生成氫氧化鐵沉澱而除去，淨化的氯化錳溶液加入硝酸錳配成電解液，使氯化錳濃度0.5～2.0mol/L，HCl的濃度0.01～1.0mol/L。電解液中可加入含量10%～15%的硝酸錳，在溫度85～95℃下電解，這樣可解決電解過程中微量氯放出反應所造成的空氣污染及腐蝕問題。電解得到纖維狀二氧化錳，再經粗品剝離、粉碎、中和漂洗、過濾、乾燥、粉碎，製得電解二氧化錳產品。其MnCO3+2HCl→MnCl2+H20+CO2↑Mncl2+2H2O[電解]→MnO2+2HCl+H2↑

方法二

硝酸錳法將軟錳礦與煤粉混合，經還原焙燒使高價錳還原成一氧化錳，用硝酸及硫酸浸取，經過濾、淨化，得硝酸錳溶液，再經濃縮、熱分解得二氧化錳，最後經稀硝酸精製、硫酸活化處理、水洗、乾燥，製得化學二氧化錳產品。其MnO2+C→MnO+COMnO2+CO→MnO+CO2MnO+2HNO3→Mn(NO3)2+H2OMn(NO3)2→MnO2+2NO2碳酸錳法軟錳礦細粉碎與煤粉混合，進行還原焙燒生成氧化亞錳，用硫酸浸取，所得硫酸錳溶液中和到Ph4～6，沉澱雜質過濾除渣，濾液加硫化鈉淨化，經壓濾，加入碳酸氫銨及晶種生成碳酸錳沉澱，在空氣中通水蒸氣於大約450℃下焙燒熱分解，生成二氧化錳，剩餘的碳酸錳及低價氧化錳，經硫酸溶出，氯酸鈉重質化，再經洗滌，烘乾得化學二氧化錳。其2MnO2+C→2MnO+CO2↑MnO+H2SO4。MnSO4+H2OMnSO4+2NH4HCO3→MnCO3+2NH4HSO4MnCO3+0.5O2→MnO2+CO2↑MnCO3+H2SO4→MnSO4+H2O+CO2↑5MnSO4+2NaC1O3+4H2O→5MnO2+Na2SO4+4H2SO4+C12↑天然錳礦活化法將高質量的軟錳礦在空氣中加熱到600～800℃，或在還原劑(如煤粉、天然氣)存在下，加熱到300℃進行還原焙燒，使二氧化錳還原生成三氧化二錳，還原產物再經熱硫酸處理，歧化三氧化二錳得到高活性．Γ-MnO2和硫酸錳，酸浸後漿液經過濾、洗滌、乾燥、製得活性二氧化錳。公式：2MnO2+C→Mn2O3+COMn2O3+H2SO4→MnSO4+MnO2+H2O

方法三

多為地下開採，一般工藝流程同“磷塊岩”。常用的選礦方法有手選、磁選、浮選、重選等，此外化學選礦和細菌浸取法用於錳礦石有大量試驗。

其他氧化物

二氧化錳與氫氧化鈉（NaOH）或者氫氧化鉀（KOH）熔融，且加有一些氧化物如硝酸鉀（KNO3）或高氯酸鉀（KClO4）時，大約10分鐘就會生成錳酸鉀（K2MnO4），其離子方程式如下：2MnO2 + 4OH- + O2 → 2MnO42- + 2H2O錳酸鹽也可在酸性溶液中歧化為二氧化錳和高錳酸鹽，反應如下：3MnO42- + 4H+ → 2MnO4- + MnO2(s) + 2H2O

合成

二氧化錳在有機化學中十分有用。被用於氧化物的二氧化錳的形態不一，因為二氧化錳有多個結晶形態，化學式方面可以寫成MnO2-x(H2O)n，其中x介於0至0.5之間，而n可以大於0。二氧化錳可在不同pH下的高錳酸鉀（KMnO4）和硫酸錳（MnSO4）的反應之中產生。啡色的二氧化錳沈澱物很乾和很活躍。最有效的有機溶劑包括芳香性物質、氯化碳、醚、四氫呋喃和酯類等。其中一個二氧化錳專用的化學反應是將醇類轉化為酮類。即使該醇類中有雙鍵，也不會被二氧化錳所氧化。cis-RCH=CHCH2OH + MnO2 → cis-RCH=CHCHO + H2O + MnO當中的產物即使有多活躍也不會再被氧化。二醇類可被二氧化錳氧化為二酮。其他二氧化錳的反應極之多，可用在氧化出胺、芳香物和三醇等。

其他用途

二氧化錳在實驗室中還有很多用途，舉例如下：使用氯酸鉀（KClO3）製備氧氣時，二氧化錳可以用作催化劑。二氧化錳亦可以催化過氧化氫（H2O2）的分解。其催化效果如下：2H2O2 + 2MnO2 → 2MnO3 + 2H2O。2MnO3 → 2MnO2 + O2↑。與濃鹽酸（HCl）混合加熱製備氯氣（Cl2）：MnO2 + 4HCl(濃) → MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O。二氧化錳也被用作顏料、有色玻璃等。可用作製造鋰二氧化錳電池或其他電池。

毒性

氧化錳粉塵可引起人的錳塵肺。高價錳氧化物，不論侵入機體的途徑，其毒性作用對大腦有損傷。其他參見金屬錳。

中毒處理方法

1、皮膚接觸：脫去污染的衣著，用流動清水沖洗；
2、眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，就醫；
3、吸入：迅速脫離現場至空氣新鮮處，如呼吸困難，給輸氧，就醫；
4、食入：飲足量溫水，催吐，就醫；

致死量

吸入高濃度氯化錳，可引起呼吸困難、意識模糊。慢性中毒，初期表現為神經衰弱綜合徵和植物神經功能障礙，發展出現明顯錐體外系損害為主的神經體徵。
中國MAC(mg/m3)：0.2(MnO2)/M3
前蘇聯MAC(mg/m3)：未制定標準
TLVTN：5mg(Mn)/m3
TLVWN：未制定標準
急性毒性：LD50：1715mg/kg(小鼠經口)

防護措施

氧化錳粉塵可引起人的錳塵肺，高價錳氧化物不論侵入機體的途徑，其毒性作用對大腦有損傷。其他參見金屬錳。

二氧化錳

基本信息