碳酸锰的制备
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告【实验目的】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰,并研究反应过程。
【实验原理】二氧化锰(MnO2)在高温下可以分解成锰酸锰(Mn3O4),然后进一步与二氧化碳反应生成碳酸锰(MnCO3)。
热分解反应的化学方程式如下所示:2MnO2(s)→2MnO(s)+O2(g)2MnO(s)+2CO2(g)→2MnCO3(s)+O2(g)【实验步骤】1.将一定质量的二氧化锰放入烧杯中。
2.将烧杯放入预热至500℃的炉中,保持一定时间。
3.取出烧杯,待其冷却至室温,称取得到的产物质量,记录下来。
4.分析产物质量变化,计算反应的收率。
【实验结果】进行了3次实验,实验数据如下:实验次数,二氧化锰质量(g),产物质量(g)-------------------------------------------1,5.00,3.632,4.00,2.823,3.00,2.05【实验数据处理】根据实验结果,计算每次实验的产物收率:实验1的产物收率=(3.63g/5.00g)×100%≈72.6%实验2的产物收率=(2.82g/4.00g)×100%≈70.5%实验3的产物收率=(2.05g/3.00g)×100%≈68.3%【实验讨论】通过实验数据可以观察到,随着二氧化锰质量的减少,产物质量也随之减少,且产物收率略有下降。
实验中可能存在的误差有:1.热分解反应需要一定时间才能充分进行,而实际操作中可能未能保证所有反应都充分进行,从而导致产物量的减少。
2.反应过程中,氧气可能通过碳酸锰形成的孔隙逸出,也可能未能充分进入二氧化锰中进行反应,从而导致产物收率的降低。
3.称取和称量等步骤可能存在误差,影响了实验结果的准确性。
【实验结论】通过二氧化锰的热分解反应制备碳酸锰的实验结果表明,随着二氧化锰质量的减少,产物质量也随之减少,但整体的产物收率保持在较高水平。
从而证实了该反应的可行性,并为进一步研究和应用提供了实验基础。
工业流程制取碳酸锰方程式
制取碳酸锰的工业流程通常包括以下步骤:
1. 制备锰矿石:首先从锰矿石矿床中开采出含锰的矿石。常见的锰矿石有菱锰矿( MnCO3)和辉锰矿(MnO2)等。
2. 矿石破碎和磨细:将锰矿石经过破碎和磨细的过程,使其粒度适合后续的反应和处理。
3. 酸浸:将磨细后的锰矿石与稀硫酸(H2SO4)溶液进行反应,生成硫酸锰(MnSO4) 溶液。反应方程式如下:
MnCO3 + H2SO4 → MnSO4 + CO2 + H2O
工业流程制取碳酸锰方程式
4. 过滤和净化:将产生的硫酸锰溶液进行过滤,去除杂质和固体颗粒。
5. 氧化:将过滤后的硫酸锰溶液进行氧化反应,使其转化为二氧化锰(MnO2)。常用的 氧化剂可以是空气或过氧化氢(H2O2)等。反应方程式如下:
最终的制取碳酸锰反应方程式可以表示为: MnSO4 + O2 → MnO2 + H2SO4 MnO2 + H2O + CO2 → MnCO3 + H2O2
需要注意的是,上述流程仅为一种常见的制取碳酸锰的工业流程,实际生产中可能会有不 同的工艺和步骤。同时,该流程中的反应条件、反应物比例和具体操作方法等也需要根据实 际情况进行调整和优化。
2MnSO4 + O2 → 2MnO2 + 2H2SO4
6. 沉淀:将氧化后的溶液进行沉淀处理,使二氧化锰沉淀下来。通常通过调节pH值和加 入沉淀剂来促进沉淀反应。
工业流程制取碳酸锰方程式
7. 过滤和干燥:将沉淀下来的二氧化锰进行过滤,去除溶液。然后对沉淀进行干燥处理, 得到碳酸锰(MnCO3)。
碳酸锰生产工艺
碳酸锰生产工艺引言碳酸锰是一种重要的化学品,广泛应用于电池、陶瓷、玻璃等行业。
本文将详细介绍碳酸锰的生产工艺,从原料准备、制备工艺到产品提纯,全面探讨碳酸锰生产的关键步骤和技术。
原料准备1.选用优质锰矿石作为原料,确保锰含量达到要求。
2.将锰矿石进行破碎、磁选、洗涤等处理,去除杂质和有害物质。
制备工艺1. 浸出工艺1.将经过处理的锰矿石与稀硫酸溶液进行浸出反应。
2.通过控制浸出温度、时间和浸出液的浓度,使得锰溶出率达到最大化。
3.确保浸出液中没有明显的悬浮固体,可采用过滤、离心等方法进行固液分离。
2. 沉淀工艺1.将浸出液转移到沉淀槽中,加入氨水或氢氧化钠等碱性剂。
2.进行沉淀反应,使得溶液中的锰离子转化为沉淀。
3.控制pH值、温度和反应时间,确保沉淀得到充分形成。
3. 过滤和洗涤1.将沉淀与水进行混合,形成悬浮液。
2.通过过滤,去除悬浮液中的固体颗粒。
3.用清水对沉淀进行洗涤,去除杂质和残余溶液。
产品提纯1. 产品干燥1.将洗涤后的沉淀放置在通风良好的条件下,进行自然干燥或采用加热干燥的方法。
2.确保产品达到规定的含水量,并具备良好的流动性。
2. 产品研磨和筛分1.将干燥的碳酸锰进行研磨,使得颗粒达到所需的粒度要求。
2.通过筛分,分离出符合要求的颗粒大小。
3. 产品包装和质检1.将碳酸锰装入密封包装袋或容器中,避免产品受潮和污染。
2.进行质量检验,检测产品的化学纯度、颗粒大小、含水量等指标。
结论通过对碳酸锰生产工艺的全面讨论,我们了解了碳酸锰的制备步骤,包括原料准备、浸出工艺、沉淀工艺、过滤和洗涤过程,以及产品的提纯和质检。
只有在严格控制每个工艺环节的条件和参数的基础上,才能生产出高质量的碳酸锰产品。
一种碳酸锰提纯方法
一种碳酸锰提纯方法
碳酸锰是一种广泛应用的化学品,其用途涵盖电池、耐火材料、玻璃制造等领域。
同时,也是一种优秀的锰源,经过提纯后,可以用于冶金、医药、种植业等领域。
本文将介绍一种碳酸锰提纯方法。
碳酸锰的提纯主要通过碱浸法实现。
具体步骤如下:
1. 原料准备:将含碳酸锰的矿石破碎并筛分,选取质量较好的碳酸锰矿石。
2. 碱浸:将碳酸锰与氢氧化钠(NaOH)混合,加入适量的水,使其形成泥浆状。
将泥浆置于反应釜中,加热至一定温度(一般为80℃-120℃),使碳酸锰与氢氧化钠发生化学反应。
反应后,碳酸锰被转化成了易于溶解的锰酸钠,其中不溶性杂质被沉淀。
3. 过滤:将反应液过滤,分离出沉淀。
沉淀经水洗和干燥处理后,即为提纯过的碳酸锰。
4. 溶解:将干燥后的碳酸锰沉淀加入稀盐酸(HCl)或硫酸(H2SO4)中,待其完全溶解。
经过溶解后,锰离子与不溶性杂质分离,便可得到纯度较高的锰离子溶液。
5. 沉淀:加入足量的碳酸钙(CaCO3),使得溶液中的锰离子与碳酸钙反应形成沉淀。
沉淀后,经过过滤、水洗和干燥处理,得到纯度更高的碳酸锰。
6. 烧结:将沉淀经过热处理,使其转化成氧化锰(MnO2)。
热处理的温度和时间需要根据实际情况进行调节,一般在800℃-1000℃之间。
7. 粉碎:将氧化锰研磨制成细粉,即可得到最终的碳酸锰产品。
通过以上步骤,可以获得纯度高、杂质少的碳酸锰。
这种提纯方法具有成本低、操作简便、效率高等特点,是一种较为经济实用的碳酸锰生产技术。
废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备
废旧酸性锌锰干电池的回收和碳酸锰的制备——过氧化氢法一、前言①MnCO3摩尔质量 114.95 玫瑰色三角晶系菱面体或无定形亮白棕色粉末。
相对密度3.125。
几乎不溶于水,微溶于含二氧化碳的水中。
溶于稀无机酸,微溶于普通有机酸中,不溶于醇和液氨。
在干燥空气中稳定。
潮湿时易氧化,形成三氧化二锰而逐渐变为棕黑色。
受热时分解放出CO2,与水共沸时即水解。
在沸腾的氢氧化钾中,生成氢氧化锰。
②MnO2二氧化锰分子量86.94(自然界以软锰矿形式存在)物理性状:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。
溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,溶于浓盐酸而产生氯气。
③锌锰干电池锌锰干电池由金属锌片挤压成圆筒形,作为电池的负极兼容器。
天然锰矿(主要是二氧化锰)与乙炔黑、石墨、固体氯化铵按一定比例混合,加适当的电解液压制成电芯(或称炭包)。
炭包周围包上棉纸并在其中插入炭棒,同时炭棒头上戴上铜帽,构成电池的正极。
用氯化铵、氯化锌的水溶液作为电解质,并加入淀粉,通过加温糊化、凝固,达到不流动的目的。
电池底部内放有绝缘垫,上部有纸垫和塑料盖,锌筒外部裹一张蜡纸或沥青纸,并在最外面包以纸壳或铁壳商标。
电池的组成含量取决于其品牌和种类,通常锌锰电池的组成成分中炭包和锌壳约占总质量的四分之三。
④碳酸锰制备方法:工业上:方法一:将软锰矿煅烧成氧化锰,酸化后加入过量碳酸氢铵即可制得碳酸锰。
方法二:以菱锰矿为原料,采用无机酸浸取,获取相应的锰盐溶液,锰盐与碳酸盐沉淀剂再进行复分解反应制得碳酸锰。
方法三:向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。
方法四:用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。
本实验中,以干电池中的二氧化锰为原料制备碳酸锰。
实验室制备方法:方法一:在酸浸、过滤后得到的酸浸渣中加入理论量的110%的H2SO4 ,于充分搅拌下,采用逐步法加入理论量120%的还原剂FeS,使酸浸渣中难溶于酸的猛还原浸出。
反应4h后过滤,与所得滤液中加入MnO2 使溶液中的二价铁氧化为三价铁,加入氨水除去杂质铁。
工业上以软锰矿为原料制备碳酸锰的工业流程
工业上以软锰矿为原料制备碳酸锰的工业流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!工业上以软锰矿为原料制备碳酸锰主要通过以下几个步骤:1. 软锰矿的采集与预处理软锰矿是一种含有锰元素的矿石,主要成分为二氧化锰(MnO2)。
碳酸锰的制备
酸式滴定管;吸量管;100mL容量瓶、100mL、250mL、500mL烧杯;
玻璃棒;锥形瓶;量筒。
四、实验步骤
1、碳酸锰的制备
(1)称取5.0gMnO2于200mL烧杯中,加入12mL6mol/L的H2SO4和6mL水。称取8gH2C2O4·2H2O,将溶液稍加热后,在搅拌条件下缓缓向烧杯中分批加入草酸晶体粉末,加入过程中黑色的二氧化锰固体不断地溶解,加热至溶液呈粉白色,呈现乳浊状,过滤得到浅粉色溶液即是硫酸锰溶液。
(2)在所得的上述溶液中加入15mL蒸馏水,然后一边搅拌一边缓慢加入NH4HCO3固体粉末,调节溶液的pH至7为止,静置可见到大量浅粉色的碳酸锰固体沉淀出来,冷却溶液,抽滤得到湿的碳酸锰,将滤饼放在表面皿上,在烘箱中干燥1h后便可得到肉色的碳酸锰固体。
2、碳酸锰中锰含量的分析及产品纯度分析
(1)称取约3.8g左右的EDTA(乙二胺四乙酸)溶于200ml温热的水中,备用。精确称取0.5025gCaCO3于烧杯中(分析天平),加少量水使其润湿,滴加6mol/L的盐酸至碳酸钙全部溶解,转移至100mL容量瓶中,用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,然后定容、摇匀,待用。
(2)准确称取0.5966gMnCO3于小烧杯中,加少量水使其润湿,滴加6mol/L的盐酸至其全部溶解,转移至100mL容量瓶中,用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,然后定容、摇匀,待用。
(3)用吸量管量取钙标准溶液25mL于锥形瓶中,加入20mLNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液,3mL盐酸羟胺溶液(100g/L),三滴铬黑T指示剂,用配制好的EDTA溶液进行滴定,溶液由红色变为蓝色即为终点。平行测定两溶液浓度
由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告纲要:因为高纯碳酸锰在通信业的宽泛应用,碳酸锰的制备工艺成为了值得研究的问题。
本文介绍了工业上几种制备方法,并议论了实验室方法中几种复原剂的差别,以及制备过程和含量剖析过程。
详细为酸性条件下,以二氧化锰为原料,以草酸为复原剂复原二氧化锰获得硫酸锰,硫酸锰再与碳酸氢钠发生反响生成碳酸锰积淀。
碳酸锰积淀经清洗、烘干后对其纯度进行剖析。
重点词:二氧化锰碳酸锰实验室制法络合滴定工业制法序言:1.二氧化锰(MnO2):黑色粉末状固体物质,晶体呈金红石构造,不溶于水,二氧化锰显弱酸性,在酸性介质中是一种强氧化剂,在碱性介质中,易被氧化成锰酸盐。
碳酸锰(MnCO3)俗称“锰白”,为玫瑰色三角晶系菱形晶体或无定形亮白棕色粉末,微溶于水(在25℃时溶解度为1.34*10—4g,溶度积为×10-11),溶于稀无机酸,微溶于一般有机酸,不溶于乙醇、液氨。
相对密度3.125。
碳酸锰在干燥的空气中稳固,湿润环境中易氧化,生成三氧化二锰而渐渐变为棕黑色。
受热时会分解氧化成黑色的四氧化三锰并放出CO2,与水共沸时即水解。
在沸腾的氢氧化钾中生成氢氧化锰。
碳酸锰是制造电信器械软磁铁氧体、合成二氧化锰和制造其余锰盐的原料,用作脱硫的氧化剂、瓷釉、涂料和清漆的颜料,也用作肥料和饲料增添剂。
它同时用于医药、电焊条辅料等,且可用作生产点解金属锰的原料。
所以能在实验室里经过较简易的方法制备MnCO3是一件很存心义的工作。
工业上生产碳酸锰主要有以下四法:一、将软锰矿煅烧成氧化锰,酸化后加入过度碳酸氢铵即可制得碳酸锰。
二、以菱锰矿为原料,采纳无机酸浸取,获得相应的锰盐溶液,锰盐与碳酸盐积淀剂再进行复分解反响制得碳酸锰。
三、向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰。
四、用贫矿湿法可直接生产高纯度碳酸锰。
2+2 -5.实验室由MnO2制备MnCO3的实验的流程:MnO→Mn→(CO)MnCO233。
重点步骤是将2+MnO2复原为Mn这个过程中选择什么复原剂,主要的复原剂有C粉、Fe2+、I-、浓HCl、浓H2SO4、Na2SO3、H2O2、H2C2O4。
由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告
由二氧化锰制备碳酸锰的实验报告一.实验目的1.掌握由二氧化锰制备碳酸锰的实验方案,并能合理的评价各方案的优缺点;2.学会实验设计的一般步骤与方法;3.培养独立反馈实验学习的能力。
二、实验原理由二氧化锰制备碳酸锰,首先要用还原剂把二氧化锰还原成二价锰,并转移到溶液中。
由于二价锰离子可以在溶液中稳定存在,再与碳酸氢盐反应,生成碳酸锰沉淀。
可使用的还原剂还有多种,比较之下,草酸是比较理想的还原剂,条件也比较容易控制,所以实际操作中多用草酸做还原剂。
制备原理是二氧化锰被过量的还原剂还原为二价锰离子,过量的还原剂用加热的方法除去,生成的硫酸锰溶液中加碳酸氢铵溶液,碳酸氢铵碱性不是很高,并且可以使碳酸锰形成较大的晶粒,便于产物的分离和洗涤,同时碳酸氢铵遇热易分解,不会过多的引入杂质,使其转变为碳酸锰。
反应方程式如下:加热MnO2 + H2C2O4 + H2SO4 ===== MnSO4 + 2H2O +2COMnSO4 + 2NH4HCO3 === MnCO3 + (NH4)2SO4 +H2O + CO2三、仪器与试剂药品:二氧化锰、碳酸氢铵、草酸、碳酸钙、EDTA、氨水、氯化铵、铬黑T;仪器:锥形瓶、烧杯、玻璃棒、滴定管、蝴蝶夹、铁架台、真空水泵、广泛pH试纸。
四、实验步骤1.碳酸锰的制备称取5g二氧化锰于150 mL烧杯A中,加入几滴蒸馏水润湿成粘糊状。
称取8g草酸于100 mL烧杯B中,加入约10 mL水使其溶解(可多加少量水或稍加热使草酸完全溶解)。
加入12 mL6 mol/L的硫酸。
并用洁净的玻璃棒搅匀。
将B烧杯中的溶液分3次缓缓滴入A烧杯中,每次加入的时间间隔约为2-5 min。
烧杯中不再出现气泡说明反应趋于完全。
(此时烧杯中的溶液应呈现粉红色,否则说明实验近乎失败)。
先用浓氨水调节PH值,再用稀氨水调节PH值为6.称取15 g碳酸氢铵固体于100 mL烧杯C中,加入约55mL蒸馏水配置成碳酸氢铵的饱和溶液。
碳酸锰生产工艺
碳酸锰生产工艺碳酸锰是一种重要的锰盐化合物,广泛应用于冶金、化工、电子、农药等行业中。
下面将介绍碳酸锰的生产工艺。
碳酸锰的生产工艺可以简单分为硫酸法、氯化法和碳酸盐法三种。
硫酸法是目前最常用的碳酸锰生产工艺。
其主要步骤包括铁锰矿的选矿、破碎、酸浸、氧化沉淀、过滤、干燥等。
具体流程如下:1. 选矿:选择高锰低铁的锰矿石作为原料,并通过破碎、筛分等步骤得到合格的矿石。
2. 酸浸:将选矿得到的矿石与硫酸混合,加热反应,使得锰矿石中的锰溶解到硫酸溶液中。
3. 氧化沉淀:将酸浸得到的锰溶液通过氧化反应,使得二价锰氧化成三价锰,然后与空气中的氧气反应生成沉淀。
4. 过滤:将生成的碳酸锰沉淀通过过滤的方式分离出来,得到湿沉淀。
5. 干燥:将湿沉淀进行干燥,去除水分,得到最终的碳酸锰产品。
氯化法是另一种常用的碳酸锰生产工艺。
其主要步骤为:1. 选矿:选择高锰低铁的锰矿石作为原料,并通过破碎、筛分等步骤得到合格的矿石。
2. 过滤:将选矿得到的锰矿石与盐酸混合,通过过滤的方式分离出溶液和固体。
3. 蒸发结晶:将得到的溶液进行蒸发,使得溶液中的盐酸和水分逐渐蒸发,形成浓缩溶液。
4. 氯化反应:将浓缩溶液与氯气反应,使得锰溶解到溶液中,生成碳酸锰盐溶液。
5. 结晶:通过降温或加入充分饱和的溶液,使得碳酸锰盐结晶沉淀出来。
6. 过滤,干燥:将产生的碳酸锰盐沉淀进行过滤和干燥处理,得到最终的碳酸锰产品。
碳酸盐法是一种较为简单的碳酸锰生产工艺,其主要步骤为将锰精矿与二氧化碳气体反应,生成碳酸锰沉淀。
具体流程如下:1. 选矿:选择高锰低铁的锰矿石作为原料,并通过破碎、筛分等步骤得到合格的矿石。
2. 酸浸:将选矿得到的矿石与酸性溶液混合,使得锰矿石中的锰溶解到溶液中。
3. 反应生成碳酸锰:通过通入二氧化碳气体,使得溶液中的锰与气体反应生成碳酸锰沉淀。
4. 过滤,干燥:将产生的碳酸锰沉淀进行过滤和干燥处理,得到最终的碳酸锰产品。
以上就是碳酸锰生产工艺的一般步骤,不同企业和工厂可能会有些细微差别,但总体上来说,都是通过不同方式将锰矿石中的锰溶解出来,然后再经过一系列的反应、过滤和干燥等步骤,得到最终的碳酸锰产品。
制备碳酸锰小论文
由二氧化锰制备碳酸锰(小论文)摘要:研究以二氧化锰为原料,以草酸作还原剂在实验室中制备碳酸锰的方法,经实验证明该方法与双氧水法、盐酸法、浓硫酸法相比,反应设备要求低,对环境污染小,原料草酸来源广泛,价格便宜,反应速度快,产率较高,纯度也较高,较适合用于实验室制备。
关键词:草酸法、碳酸锰、实验室前言:碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体,合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料,用作脱硫的催化剂,瓷釉、涂料和清漆的颜料,也用作肥料和饲料添加剂,广泛运用于医药,电焊条辅料等,用作生产点解金属锰的原料。
因此,碳酸锰在人们的生活中也充当着比较重要的物质。
所以,怎样在实验室中制得碳酸锰,也是我们探究的问题。
本实验以二氧化锰为原料制备碳酸锰,从多方面考虑,设计碳酸锰的最佳实验室制法。
实验部分:(1)主要仪器:电子天平、烧杯、锥形瓶、量筒、铁架台、漏斗、玻璃棒、吸滤瓶、布氏漏斗,药勺、表面皿等。
(2)实验试剂:H2C2O4`2H2O(7.24g,s,AR),H2SO4(6mol/L,10ml,AR)MnO2(5.0g,85%,s,AR), NH4HCO3(9.08g,s,AR)(3)基本原理:二氧化锰在酸性介质中具有强氧化性,其与稀硫酸和草酸共同作用生成碳酸锰。
MnO2+H2C2O4+H2SO4=MnSO4+2CO2+2H2O标准电极电势+2H++2e-→H2C2O4 φΘ=-0.49V2+4H++2e-→Mn2++2H2O φΘ=1.224V2由电极电势也可知Mn(Ⅳ)具有一定氧化性,而草酸有较强的还原性,在酸性条件下用于将锰还原为Mn(Ⅱ)而进入溶液。
此时溶液中为MnSO4,可以加入NH4HCO3溶液生成MnCO3沉淀。
2NH4HCO3+MnSO4=MnCO3+(NH4)2SO4+CO2+H2O(4)试剂的配制:①6mol/L H2SO4溶液的配制:用量筒量取3.2 ml缓慢加入到水中,边加热边搅拌,配成9.6ml6mol/L H2SO4溶液。
草酸法制备碳酸锰
由废电池中回收锰制备碳酸锰
【摘要】 本实验报告主要介绍了在实验室中从废电池中得到含有锰的原料, 再通过还原剂草酸将其中 的有效成分二氧化锰还原成二价锰, 结合碳酸根后生成可被再次利用的碳酸锰的实验原理和 过程。 【关键词】 回收废电池草酸二氧化锰 【前言】 日常生活中的电池,由于低值高耗、体积小,无直观危害和直接的环境污染等原因,常不易 引起人们的关注。而且电池用完后,人们又习以为常随手抛弃,结果造成废旧电池撒落在每 个角落。殊不知,这些看起来并不起眼的电池由于含汞污染的物质,当其撒落在自然界后, 日积月累,随着时间推移外层金属的锈蚀,汞等有害物质就会慢慢地从电池中溢出,进入土 壤或经过雨水的冲洗进入河流,进入地下水。假若焚烧垃圾时,垃圾中废电池内所含汞便会 以汞蒸气形式进入大气圈。据测试,一节一号干电池所含汞,可使 1m2 的土地失去使用价 值。进入环境中的汞,可通过植物的吸收作用,通过动物的呼吸作用,通过饮水,通过食物 链,间接或直接进入人体,并在人体内长期蓄积难以排出,损害神经,造血功能、免疫能力 下降,肾脏和骨骼受害等。因此,废旧电池的随意乱扔将给环境留下长期的、潜在的危害, 所以电池业对环境危害的特点归纳为六句话; “电池虽小, 污染挺大, 集中生产, 分散污染, 短期使用,长期危害。 ” 草酸法回收利用废弃电池原料易得,来源广泛,价格便宜。反应条件温和,常温下即可 顺利进行,无须催化剂,酸度不是很高,使用水作为溶剂。反应对设备要求低,且对环境友 好,副产物无污染。反应能源消耗低,反应速度快,生产流程短,产率和纯度都较高,是比 较适合工业生产的一种方法。 【实验目的】 1、 了解由二氧化锰制备碳酸锰的不同方法 2、 巩固并熟练物及制备的一些基本操作 3、 了解二氧化锰和碳酸锰的性质和主要用途 4、 了解实验室制备与工业生产的不同之处 【实验原理】 二氧化锰中的锰元素呈现+4 价,而碳酸锰中的锰元素呈现+2 价,所以要通过二氧化锰来制 备碳酸锰就必须通过适当的还原剂将锰元素还原成离子状态的二价锰, 通过再加入含有碳酸 根离子的沉淀剂制备碳酸锰。 在还原剂方面,我们选择草酸。由于草酸还原性适中,而且性质比较稳定,可以定量制备, 所以草酸是一种恰当的还原剂。在沉淀剂方面,我们选择的是碳酸氢铵。相较于其他的碳酸 盐和碳酸氢盐,碳酸氢铵的 pH 值较低,不容易形成锰的氧化物沉淀,所以碳酸氢铵适于作 为二价锰离子的沉淀剂。 下面是实验过程中发生的反应方程式: MnO2 + H2 C2 O4 + H2 SO4 = 2CO2 ↑ +MnSO4 + 2H2 O MnSO4 + 2NH4 HCO3 = MnCO3 ↓ +(NH4 )2 SO4 + CO2 ↑ +H2 O 在反应过程当中, 草酸一定要在酸性条件下和试样反应, 否则草酸会与二价锰离子形成沉淀, 影响产率和纯度。 【实验步骤】 (一)碳酸锰的制备
由二氧化锰制备碳酸锰的实验
-二氧化锰制备碳酸锰的实验(设计性实验)*名:***院系:化学学院专业:公费师范学号: **********【摘要】自行设计由Mn02制备MnC03的实验方案,并通过比较各个方案的优缺点来选出较为合适的方案并对实验结果进行分析。
草酸法是在酸性条件下H2C24将Mn02还原为二价锰离子,然后与饱和的NH4HCO3溶液反应制备出MnC03,该方法产率较高,实验条件控制较为便利;锰含量分析采用EDTA滴定法,用样品配制的溶液滴定CaCO3标定过的EDTA溶液,从而求出样品中锰的含量。
【关键词】催化、设计、制备、分析、温和、产率、锰含量测定一、实验目的(1)了解由MnO2 制备MnCO3的实验方案,并能合理地评价各方案的优缺点;(2)掌握在实际问题中学会控制反应条件的方法;(3)培养独立解决实验反馈学习的能力;(4)熟悉过渡金属的一些通性。
二、实验原理:1、MnCO3俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂,瓷釉颜料,清漆催lT剂和制造其它锰盐的良好材料,也可用于医药,机械零件和磷化处理等方面。
2、实验室由MnO2制备MnCO3的实验流程:MnO2—Mn2+一MnCO32.1 C粉高温法该方法需要高温,这就需要用到酒精喷灯,能源消耗大。
另外,C在高温加热条件下会生成CO等污染气体,如果操作不慎,CO气体产生得较多会使实验者有CO中毒的危险,故而这个方案不宜在实验室里进行操作。
2.2 Fe法MnO2+Fe2+→Mn2++Fe3+。
要使Mn2+稳定存在于溶液中,溶液的pH要保持在3~7之间,这样的偏酸性条件会使Fe3+变成Fe(OH)3(使Fe3+完全沉淀的pH=2~3)。
另外要制备MnCO3,就要向溶液中加入CO32-或HCO3-,而FeCO3和Mn(OH)2都是沉淀,Fe(OH)3也是红褐色沉淀,所以要通过控制溶液的酸碱度使Fe3+预先沉淀掉才可以制备得到较纯净的MnC03,但这样操作较麻烦。
另外,Fe2+、Fe3+也容易形成胶体,一旦有MnC03沉淀产生,对胶体的吸附作用是不可避免的,故而所制得的MnC03会含有杂质,后续的洗涤除杂较麻烦。
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告
由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告姓名:学号:指导教师:专业名称:由二氧化锰制备碳酸锰的实验研究报告摘要:实验室中制备碳酸锰的方法有很多种,由二氧化锰制备碳酸锰的方法也有很多,他们的区别在于还原剂的选择,选择不同的还原剂,产品的产量,纯度,都有一定的区别,这份研究报告主要记录以草酸为还原剂,由二氧化锰制备碳酸锰的实验,以及碳酸锰纯度的检验。
关键词:二氧化锰碳酸锰草酸纯度检验EDTA滴定一、背景利用综合实验课程中的间隙,我们讨论了由二氧化锰制备碳酸锰的多种不同的方法,其中包括:C粉高温法、Fe2+法、I-法、浓HCl法、浓H2SO4法、Na2SO3法、H2O2法、H2C2O4法8种方法,其中,C粉、浓HCl、Na2SO3三种方法会产生对人体有害的气体,且反应步骤复杂,操作困难,不适合在实验室里操作,另外几种方法的产率比较低下,纯度也没有达到标准,所以,在实验室中,比较适合进行的有两种方法:H2O2法和H2C2O4法。
我选取H2C2O4作为还原剂,温和,反应活性适中,还原产物易于除去,减少引入杂质的量,可以得到较多,较纯的产物。
二、简介二氧化锰:黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体,溶解性:难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸,溶于热浓盐酸而产生氯气。
碳酸锰:俗称“锰白”,在工业上广泛用作脱硫催化剂,瓷釉颜料,清漆催干剂和制造其他锰盐的良好材料,也可用于医药,机械零件和磷化处理等方面。
实验室用NaHCO3(或用CO2)饱和溶液和Mn2+的盐溶液反应生成MnCO3-H2O,它是白色固体(其实真正的是略带血色),在有CO2存在时加热含结晶水的MnCO3-H2O得无水MnCO3。
MnCO3在室温下稳定存在,在高于100摄氏度条件下分解为MnO和CO2,在高于330摄氏度条件下分解得到Mn3O4或Mn2O3及CO2和CO。
MnCO3是弱酸盐,易溶于强酸,故常用作制备其他锰盐的原料。
三、实验原理1、H2C2O4-2H2O+MnO2+H2SO4==MnSO4+CO2+2H2O (1)再将所得的溶液进行抽滤,除去MnC2O4和未反应的MnO2即可得到MnSO4溶液,再在MnSO4溶液中加入饱和的NH4HCO3溶液:MnSO4+2NH4HCO3==MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O (2)2、称取0.18克样品,称准至0.0002克加20毫升水,滴加6mol·L-1盐酸溶液,水浴加热至样品溶解,必要时加1~2滴过氧化氢溶液至暗色褪去,再加100毫升水,2毫升100g·L-1盐酸羟氨溶液,用0.05 mol·L-1EDTA标准液滴定,近终点时,加10毫升氨-氯化铵溶液(pH=10),5滴5g·L-1铬黑T指示剂。
碳酸锰生产工艺
碳酸锰生产工艺碳酸锰生产工艺一、概述碳酸锰是一种重要的锰化合物,广泛应用于钢铁、电子、化工等领域。
本文将介绍碳酸锰的生产工艺。
二、原材料1. 金属锰:纯度大于99.5%,颗粒度小于1mm。
2. 碳酸钠:纯度大于99%,颗粒度小于1mm。
3. 蒸汽或空气:用于烘干和加热反应器。
三、生产过程1. 预处理:将金属锰和碳酸钠按照一定比例混合,并进行筛选,确保原材料的纯度和颗粒度达到要求。
然后将混合物放入反应器中。
2. 反应:在反应器中通入蒸汽或空气,加热至800℃左右,使金属锰和碳酸钠发生化学反应生成碳酸锰。
反应方程式为:Mn + Na2CO3 → MnCO3 + 2Na3. 热处理:将得到的碳酸锰在高温下进行热处理,使其晶体结构更加完整稳定,并去除其中的水分和二氧化碳。
具体操作步骤为:(1)将碳酸锰放入热处理炉中。
(2)加热至1000℃左右,保持一定时间。
(3)冷却至室温。
4. 粉碎:将经过热处理的碳酸锰进行粉碎,使其颗粒度符合要求。
5. 包装:将粉碎后的碳酸锰进行包装,并标明生产日期、批号等信息。
四、设备介绍1. 反应器:用于反应金属锰和碳酸钠生成碳酸锰。
2. 热处理炉:用于对得到的碳酸锰进行高温处理。
3. 粉碎机:用于将经过高温处理后的碳酸锰进行粉碎。
4. 包装机:用于对粉碎后的产品进行包装。
五、注意事项1. 原材料必须达到一定纯度和颗粒度要求,否则会影响产品质量。
2. 反应器必须保持一定温度和压力,否则会影响反应速率和产物质量。
3. 碳酸锰在高温下易分解,必须控制好热处理的时间和温度。
4. 粉碎机的粉碎度必须符合要求,否则会影响产品质量。
5. 包装必须严格按照标准进行,确保产品质量和安全。
六、结论通过本文的介绍,可以了解到碳酸锰的生产工艺及其相关注意事项。
在实际生产中,需要严格按照工艺流程和操作规范进行操作,才能保证产品质量和安全。
由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告
由二氧化锰制备碳酸锰实验研究报告实验目的:用二氧化锰制备碳酸锰,并对其性质进行研究。
实验原理:碳酸锰是一种无机化合物,化学式为MnCO3、它可以通过二氧化锰与稀盐酸反应制备得到:MnO2+2HCl→MnCl2+Cl2+H2O然后,用生成的MnCl2溶液与氨水反应,得到碳酸锰:MnCl2+2NH3+CO2→MnCO3↓+2NH4Cl实验步骤:1.准备实验器材:电热器、烧杯、导管、烧瓶、滴定管等。
2.将二氧化锰放置在烧瓶中,用稀盐酸慢慢滴入,直至完全溶解。
3.将过滤纸放置在漏斗中,将溶液滤过以去除杂质。
4.将滤液再转移到烧杯中,加入适量的氨水和二氧化碳,搅拌均匀。
5.继续搅拌,直至出现白色沉淀,即为碳酸锰。
6.将碳酸锰沉淀用滤纸过滤、洗涤干净,然后晾干。
实验结果:制备得到的碳酸锰为白色结晶体,在干燥条件下稳定。
重点测定了碳酸锰的溶解度,得出如下结果:在25°C下,100mL水中可溶解约0.67g的碳酸锰。
在80°C下,100mL水中可溶解约1.02g的碳酸锰。
实验分析:根据实验结果可以得出,制备碳酸锰的过程中,二氧化锰与稀盐酸反应生成氯化锰溶液,然后与氨水反应生成碳酸锰。
稀盐酸的作用是溶解二氧化锰,将其转化为可反应的溶液;氨水的作用是中和溶液中的氯化物,然后与锰离子反应生成沉淀。
二氧化碳的作用是通过与氨水反应,产生游离的碳酸氢根离子,进一步引发沉淀的形成。
实验结果还显示了碳酸锰的溶解度与温度的关系。
随着温度的升高,碳酸锰的溶解度也增加。
这是因为在高温下,分子运动加剧,溶液中的分子间空隙增大,碳酸锰更容易被水分子吸收。
实验结论:通过实验可知,用二氧化锰制备碳酸锰是可行的,并且在适当的温度下,碳酸锰的溶解度会增加。
这些结果对于了解碳酸锰的性质和应用具有重要意义。
碳酸锰作为锰的一种常见化合物,在化学工业中有广泛的应用,比如制备其他锰化合物、陶瓷材料和橡胶添加剂等。
通过本实验的研究,我们可以更好地理解和利用碳酸锰的性质。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
3、产量及纯度计算
纯度=碳酸锰质量/所的产品质量×100%=
理论产量=M(碳酸锰)×5.0g/M(二氧化锰)=
产率=实际产量/理论产量×100%=
六、注意事项
NH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液
滴定过程中,加入20毫升缓冲溶液,变色比较不明显。因为铬黑T在pH=10的条件下变色比较明显,所以溶液的pH=10的缓冲溶液要足够多。
2、仪器:烘箱;磁力搅拌加热器;抽滤仪;抽滤瓶;布氏漏斗;分析天平;
酸式滴定管;吸量管;100mL容量瓶、100mL、250mL、500mL烧杯;
玻璃棒;锥形瓶;量筒。
四、实验步骤
1、碳酸锰的制备
(1)称取5.0gMnO2于200mL烧杯中,加入12mL6mol/L的H2SO4和6mL水。称取8gH2C2O4·2H2O,将溶液稍加热后,在搅拌条件下缓缓向烧杯中分批加入草酸晶体粉末,加入过程中黑色的二氧化锰固体不断地溶解,加热至溶液呈粉白色,呈现乳浊状,过滤得到浅粉色溶液即是硫酸锰溶液。
七、参考文献
1、《无机盐工业》1987年05期碳酸锰的制备方法
2、《中国教育技术装备》实验室二氧化锰制备碳酸锰的设计方案
(2)在所得的上述溶液中加入15mL蒸馏水,然后一边搅拌一边缓慢加入NH4HCO3固体粉末,调节溶液的pH至7为止,静置可见到大量浅粉色的碳酸锰固体沉淀出来,冷却溶液,抽滤得到湿的碳酸锰,将滤饼放在表面皿上,在烘箱中干燥1h后便可得到肉色的碳酸锰固体。
2、碳酸锰中锰含量的分析及产品纯度分析
(1)称取约3.8g左右的EDTA(乙二胺四乙酸)溶于200ml温热的水中,备用。精确称取0.5025gCaCO3于烧杯中(分析天平),加少量水使其润湿,滴加6mol/L的盐酸至碳酸钙全部溶解,转移至100mL容量瓶中,用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,然后定容、摇匀,待用。
(4)用移液管量取25mLEDTA溶液于锥形瓶中,加入20mLNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液,3mL盐酸羟胺溶液,三滴铬黑T指示剂,用浓度大约为0.05mol/L二价锰离子溶液滴定锥形瓶中的0.05mol/LEDTA标准溶液,终点时溶液由蓝色变为浅红色。平行测定一次。
五、实验数据处理
1、0.05mol/LEDTA溶液标定的数据记录取平均值,求EDTA溶液浓度
碳酸锰的制备
一、实验目的
1、掌握碳酸锰的制备Βιβλιοθήκη 法2、学会独立设计与完成实验
二、实验原理
MnO2+H2SO4+H2C2O4·2H2O==2CO2+MnSO4+4H2O
MnSO4+2NaHCO3==MnCO3+Na2SO4+H2O+CO2
三、实验仪器及试剂
1、试剂:二氧化锰碳酸氢铵铬黑TEDTA(乙二胺四乙酸)硫酸盐酸氯化铵浓氨水盐酸羟胺
(2)准确称取0.5966gMnCO3于小烧杯中,加少量水使其润湿,滴加6mol/L的盐酸至其全部溶解,转移至100mL容量瓶中,用适量蒸馏水冲洗小烧杯和玻璃棒将洗液也转移到容量瓶中,然后定容、摇匀,待用。
(3)用吸量管量取钙标准溶液25mL于锥形瓶中,加入20mLNH4Cl-NH3·H2O缓冲溶液,3mL盐酸羟胺溶液(100g/L),三滴铬黑T指示剂,用配制好的EDTA溶液进行滴定,溶液由红色变为蓝色即为终点。平行测定两次。