इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज फ्लेक्स के रासायनिक गुण

इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज फ्लेक्स क्या हैं?

इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज धातु (ईएमएम) का उत्पादन मैंगनीज सल्फेट समाधान को इलेक्ट्रोलाइज करके किया जाता है, और उत्पाद को कैथोड से चमकदार धातु उपस्थिति के साथ भंगुर फ्लेक्स के रूप में काटा जाता है। क्योंकि धातु को कार्बोथर्मिक कटौती के बजाय इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है, गुच्छे में बहुत कम कार्बन होता है और फेरोमैंगनीज या सिलिकोमैंगनीज की तुलना में कहीं अधिक शुद्ध होते हैं, जिसमें मैंगनीज सामग्री सामान्य रूप से 99.7% या उससे अधिक होती है।

वह शुद्धता ही वह कारण है जिसके कारण सामग्री एक मिश्र धातु के बजाय एक प्रतिक्रियाशील धातु के रूप में व्यवहार करती है: लगभग पूरा द्रव्यमान मैंगनीज है, इसलिए इसके रासायनिक गुणों में मैंगनीज का ही प्रभुत्व है, और कम अवशिष्ट कार्बन और फास्फोरस इसे स्वच्छ मिश्र धातु के रूप में उपयुक्त बनाते हैं।

धातु की प्रतिक्रियाशीलता

मैंगनीज एक मध्यम प्रतिक्रियाशील संक्रमण धातु है जो अपने कॉम्पैक्ट ऑक्साइड अयस्कों की तुलना में बड़े पैमाने पर धातु के रूप में कहीं अधिक प्रतिक्रियाशील है। महीन गुच्छे में एक बड़ा सतह क्षेत्र होता है, इसलिए हवा और जलीय मीडिया में प्रतिक्रिया दर गांठ धातु की तुलना में काफी तेज होती है।

ऑक्सीजन के साथ:गुच्छे हवा में धूमिल हो जाते हैं और, यदि बारीक रूप से विभाजित और गर्म किए जाएं, तो जलकर मैंगनीज ऑक्साइड बनाते हैं।

पानी और भाप के साथ:ठंडा पानी धातु पर धीरे-धीरे हमला करता है, जबकि गर्म पानी या भाप हाइड्रोजन के विकास के साथ तीव्रता से प्रतिक्रिया करता है।

एसिड के साथ:तनु सल्फ्यूरिक एसिड और हाइड्रोक्लोरिक एसिड मजबूत हाइड्रोजन विकास के साथ धातु को आसानी से घोल देते हैं।

हैलोजन और सल्फर के साथ:गर्म करने पर सीधा संयोजन होता है, यही कारण है कि गुच्छे को गीले क्लोरीन, फ्लोरीन और सल्फर वाष्प से दूर रखा जाता है।

ऑक्सीकरण अवस्थाएँ और रेडॉक्स व्यवहार

मैंगनीज सामान्य ऑक्सीकरण अवस्थाओं को दर्शाता है: EMM में तत्व लगभग पूरी तरह से शून्य ऑक्सीकरण अवस्था में धात्विक मैंगनीज के रूप में मौजूद होता है, और यह अम्लीय और क्षारीय मीडिया दोनों में एक मजबूत कम करने वाले एजेंट के रूप में व्यवहार करता है, उदाहरण के लिए उपयुक्त परिस्थितियों में नाइट्रेट को अमोनिया में कम करता है।

जल, अम्ल और वायु के साथ प्रतिक्रियाएँ

गर्म पानी या भाप से धातु मैंगनीज हाइड्रॉक्साइड में परिवर्तित हो जाती है और हाइड्रोजन छोड़ती है:

एमएन + 2H2O → Mn(OH)2 +

तनु सल्फ्यूरिक एसिड में धातु मैंगनीज सल्फेट में घुल जाती है, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड में यह मैंगनीज क्लोराइड बनाती है, दोनों ही मामलों में ज्वलनशील हाइड्रोजन गैस के साथ:

Mn + H2SO4 → MnSO4 + H2 ↑

एमएन + 2एचसीएल → एमएनसीएल2 + एच2 ↑

कमरे के तापमान पर हवा में एक पतली चिपकने वाली ऑक्साइड फिल्म, मुख्य रूप से एमएनओ और एमएन3ओ4 का मिश्रण, सतह पर बनती है और आगे के हमले को सीमित करती है। जब गुच्छे को हवा में गर्म किया जाता है तो ऑक्सीकरण तेजी से बढ़ता है:

3Mn + 2O2 → Mn3O4

नमी या एसिड के साथ प्रतिक्रिया से निकलने वाला हाइड्रोजन ज्वलनशील होता है और हवा के साथ विस्फोटक मिश्रण बनाता है, इसलिए इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज को प्रभावी वेंटिलेशन के साथ संभाला जाना चाहिए और सूखा रखा जाना चाहिए।

मिश्र धातु निर्माण और उत्प्रेरक गतिविधि

बेहतर संक्षारण प्रतिरोध के साथ मिश्र धातु बनाने के लिए मैंगनीज लोहे, एल्यूमीनियम और तांबे के साथ आसानी से मिल जाता है। इस्पात निर्माण में यह डीऑक्सीडाइज़र और डीसल्फराइज़र के रूप में कार्य करता है, और यह स्टील मैट्रिक्स के ऑक्सीकरण और सल्फाइड हमले के प्रतिरोध को बढ़ाता है। घुला हुआ मैंगनीज कठोरता को भी बढ़ाता है, जो मैंगनीज स्टील्स में इसके उपयोग का आधार है।

धातु विज्ञान से परे, मैंगनीज धातु और इसके यौगिक कार्बनिक संश्लेषण और हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं में उत्प्रेरक के रूप में कार्य करते हैं, और वे पोटेशियम परमैंगनेट और बैटरी - ग्रेड मैंगनीज डाइऑक्साइड जैसे मैंगनीज रसायनों के निर्माण में आवश्यक मध्यवर्ती हैं।

विशिष्ट ग्रेड और साफ़-सफ़ाई

उच्च शुद्धता डाउनस्ट्रीम प्रक्रियाओं में अवांछित साइड प्रतिक्रियाओं को सीमित करती है, यही कारण है कि जहां समावेशन, गैस पिकअप या ऑफ-विश्लेषण रसायन को बर्दाश्त नहीं किया जा सकता है, वहां फ्लेक्स को प्राथमिकता दी जाती है। भंडारण सूखा होना चाहिए, क्योंकि सतह पर नमी हाइड्रोजन छोड़ती है, और बारीक पाउडर को चिंगारी और खुली लपटों से दूर रखना चाहिए क्योंकि धूल के बादल विस्फोट का खतरा होते हैं।

औद्योगिक महत्व

ये गुण इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज परत को धातु विज्ञान, रासायनिक विनिर्माण और ऊर्जा भंडारण में अपरिहार्य बनाते हैं। स्टेनलेस और विशेष स्टील्स कार्बन पिकअप के बिना नियंत्रित मैंगनीज परिवर्धन के लिए इस पर निर्भर हैं; एल्यूमीनियम मिश्र धातु संक्षारण प्रतिरोध में सुधार के लिए इसका उपयोग करते हैं; और बैटरी और रासायनिक निर्माता इसे मैंगनीज यौगिकों के लिए प्रारंभिक सामग्री के रूप में उपयोग करते हैं।

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्नों

प्रश्न: इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज परत फेरोमैंगनीज की तुलना में अधिक शुद्ध क्यों है?
इसे कार्बन के साथ भट्ठी में कम करने के बजाय शुद्ध मैंगनीज सल्फेट समाधान से इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा जीता जाता है, इसलिए कार्बन, फास्फोरस और सल्फर अवशेष बहुत कम रहते हैं और मैंगनीज सामग्री 99.7% या उससे अधिक तक पहुंच जाती है।

प्रश्न: क्या होता है जब इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज पानी को छूता है?
ठंडा पानी इस पर धीरे-धीरे हमला करता है, लेकिन गर्म पानी या भाप मैंगनीज हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन बनाने के लिए जोरदार प्रतिक्रिया करता है, इसलिए गीले भंडारण से बचा जाता है और प्रसंस्करण क्षेत्रों में वेंटिलेशन की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: ईएमएम में मैंगनीज किस ऑक्सीकरण अवस्था में मौजूद होता है?
लगभग पूरी तरह से शून्य, धात्विक अवस्था में। इसके प्रतिक्रिया उत्पादों और धातु से बने मैंगनीज रसायनों में +2, +4, +6 और +7 की उच्च अवस्थाएँ दिखाई देती हैं।

प्रश्न: स्टेनलेस स्टील में इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज का उपयोग क्यों किया जाता है?
यह एक नियंत्रित मैंगनीज जोड़ की आपूर्ति करता है, डीऑक्सीडाइज़र और डीसल्फराइज़र के रूप में कार्य करता है, और ऑक्सीकरण और सल्फाइड हमले के लिए स्टील मैट्रिक्स के प्रतिरोध में सुधार करता है।

प्रश्न: क्या इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज धूल खतरनाक है?
हाँ। महीन पाउडर एक विस्फोटक धूल का बादल बना सकता है, और नमी या एसिड के साथ प्रतिक्रिया से निकलने वाला हाइड्रोजन ज्वलनशील होता है, इसलिए सूखा भंडारण, बंधन और वेंटिलेशन आवश्यक है।

प्रश्न: कौन से उद्योग इलेक्ट्रोलाइटिक मैंगनीज फ्लेक्स खरीदते हैं?
इस्पात और विशेष मिश्र धातु उत्पादक, एल्यूमीनियम मिश्र धातु निर्माता, बैटरी सामग्री और मैंगनीज रसायन उत्पादक, और वेल्डिंग उपभोज्य निर्माता प्रमुख खरीदार हैं।