1. Fizička svojstva
Izgled i oblik
Srebrno-bijeli metalni lim ili ploča, površina ima metalni sjaj.
Krhka, visoka tvrdoća (tvrdoća po Mohsu oko 5~6), slaba duktilnost, lako se lomi prilikom obrade.
Gustina i tačka topljenja
Gustina:7,2~7,4 g/cm³(blizu gustine gvožđa, ali teže od aluminijuma).
Tačka topljenja:1244 stepena, tačka ključanja oko 1962 stepena, isparljiv na visokoj temperaturi.
Vodljivost i magnetizam
Dobra električna provodljivost (provodljivost cca.7,8×10⁶ S/m), ali niže od bakra i aluminija.
Paramagnetna, ali magnetna svojstva su slaba, nije pogodna za jake magnetne materijale.
Kristalna struktura
Кубическая кристаллическая система (α-Mn), сложная кубическая структура при комнатной температуре, при высокой температуре (>727 stepeni) postaje kubičan sa centrom u tijelu (-Mn).
2. Hemijska svojstva
(1) Reakcija oksidacije
Oksidacija na sobnoj temperaturi:
Smeđi oksidni film (MnO₂ ili Mn₃O₄) se formira na površini u vlažnom vazduhu, jednačina reakcije:
2Mn+3O2→2MnO2 Oksidni film je gust i usporava dalju koroziju, ali produženo izlaganje dovodi do kredenja lamelarne strukture.
Visokotemperaturna oksidacija:
Kada se zagrije iznad 500 stepeni, dolazi do brze oksidacije sa stvaranjem Mn₃O₄ ili MnO:
3Mn+2O2ΔMn3O4
(2) Reakcije sa kiselinama
Razrijeđene kiseline:
Lako se otapa u razblaženoj sumpornoj i hlorovodoničkoj kiselini, oslobađa vodonik i formira rastvor Mn²⁺:
Mn + H2SO4 → MnSO4 + H2↑ Reakcija je burna, potrebno je kontrolisati koncentraciju kiseline (da bi se izbjegla pasivizacija koncentrovanom kiselinom).
Koncentrovana kiselina:
Reakcija se zaustavlja u koncentriranoj sumpornoj kiselini ili koncentriranoj dušičnoj kiselini zbog pasivacije (formiranje oksidnog filma na površini).
(3) Reakcija sa alkalijom
Ne reaguje sa jakim bazama (kao što je NaOH) na sobnoj temperaturi, ali može sporo reagovati na visokim temperaturama stvarajući manganate:
2Mn+4NaOH+3O2Δ2Na2MnO4+2H2O
(4) Druge reakcije
Reaguje sa halogenima:
Kada se zagreje, burno reaguje sa Cl₂ i Br₂ da bi se formirali manganovi halogenidi (na primer, MnCl₂).
Reakcija sa sumporom:
Pri visokim temperaturama nastaje mangan sulfid (MnS) koji se koristi za odsumporavanje željeza i čelika:
Mn+SΔMnS
Restorativna svojstva:
Deluje kao jako redukciono sredstvo, istiskujući metale iz visokovalentnih metalnih soli (na primer, redukujući Fe³⁺ u Fe²⁺).
3. Ključno hemijsko ponašanje u aplikacijama
Proizvodnja čelika
Deoksidacija: kombinuje se s kisikom u rastopljenom čeliku kako bi formirao MnO, koji pluta u šljaku koju treba ukloniti:
Mn+O→MnO
Odsumporavanje: Kombinira se sa sumporom da formira MnS, smanjujući sadržaj sumpora u čeliku i povećavajući njegovu čvrstoću.
Materijali za baterije
U litijum{0}}ionskim baterijama, stabilnost litijum manganata (LiMn₂O₄) zavisi od antioksidativnog kapaciteta mangana i stabilnosti strukture rešetke.
Otpornost na koroziju
Lako oksidira sam, ali kada se koristi kao aditiv za legiranje (na primjer, u aluminijskim legurama) stvara zaštitni oksidni film.