四氧化三錳是一種黑色四方結(jié)晶,別名輝錳、黑錳礦、活性氧化錳 ,經(jīng)灼燒成結(jié)晶,屬于尖晶石類。
性質(zhì)
四氧化三錳是一種黑色四方結(jié)晶,經(jīng)灼燒成結(jié)晶,屬于尖晶石類,,其中二價(jià)和三價(jià)錳離子分布在兩種不同的晶格位置上。氧離子為立方緊密堆積,二價(jià)錳離子占四面體空隙,三價(jià)錳離子占八面體空隙。溫度1443K以下時(shí)四氧化三錳為變形的四方晶系尖晶石結(jié)構(gòu),變形原因?yàn)榻?泰勒效應(yīng);1443K以上則為立方尖晶石結(jié)構(gòu)。
室溫下四氧化三錳是順磁性,但在41~43K以下時(shí)則有亞鐵磁性。
四氧化三錳在自然界中以黑錳礦形式存在,是最穩(wěn)定的氧化物。不溶于水,可溶于鹽酸。
制備
1、由金屬錳或錳氧化物(如二氧化錳)、氫氧化物、碳酸鹽、亞硫酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽及高錳酸鹽在空氣或氧氣中于1000°C灼燒,經(jīng)冷卻、粉碎制得。
2、二氧化錳或水錳礦先焙燒成三氧化二錳,再在甲烷存在下,于250~500°C進(jìn)一步被還原為四氧化三錳。
最近有很多制備四氧化三錳納米晶的研究。
用途
四氧化三錳主要用于電子工業(yè),用作軟磁鐵氧體的生產(chǎn)原料、電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯、磁盤和磁帶、電話用變壓器和高品質(zhì)電感器、電視回掃變壓器、磁記錄用磁頭、電感器、磁放大器、飽和電感器、天線棒等。此外也用作涂料和油漆的色料。
四氧化三錳可用作很多反應(yīng)的催化劑,例如甲烷和一氧化碳的氧化反應(yīng)[8][9]、一氧化氮的分解反應(yīng)、硝基苯的還原反應(yīng)以及有機(jī)物的催化燃燒等。