Manganul este unul dintre cele mai comune metale de pe pământ. Până în prezent, acesta este utilizat pe scară largă în diferite sfere de activitate, dintre care principala este metalurgia și, mai precis, fabricarea oțelului. În plus, Mn este utilizat pentru a crea elemente individuale, de exemplu, butuci. Pentru utilizarea aliajelor, un factor foarte important este înțelegerea structurii rețelei cristaline a manganului. Acesta este un fel de imagine geometrică auxiliară care este introdusă pentru a analiza structura oricărui element.
Ce este rețeaua cristalină a manganului?
Cu câteva secole în urmă, oamenii de știință au demonstrat că Mn are o structură complexă. Această concluzie a fost obținută prin intermediul unui număr mare de studii. În prezent, rezultatele lor sunt utilizate pe scară largă pentru aplicarea manganului în diverse domenii de activitate.
Manganul se caracterizează prin patru modificări polimorfe diferite: α-Mn, β-Mn, γ-fază Mn și δ-Mn. Fiecare dintre acestea este stabil termodinamic într-un anumit interval de temperatură. α-Manganul este stabil sub 707 °C și are o structură complexă.
Privind tabelul periodic al lui Mendeleev și, în special, la metalele de tranziție, ne dăm seama că manganul iese în evidență printre toate celelalte. În timp ce majoritatea elementelor au 2 sau 3 atomi în celula unitară, cea mai comună formă de mangan, α-manganul are 58 și β are 20. Cele două forme au proprietăți complet diferite, de exemplu, α-manganul este magnetic, în timp ce β nu este. În afară de aceasta, structura metalului poate fi ușor modificată prin tratament termic.
Iată caracteristicile fiecărei faze:
- α-Mn are o rețea cubică centrată pe volum, cu 58 de atomi într-o celulă unitară;
- β-manganul are o structură de spin emergentă simplă, în care grupurile de atomi de mangan, formând obiecte magnetice „colective” mari, interacționează între ele pe o rețea triunghiulară. Rețeaua sa cristalină este cubică, centrată pe volum, cu 20 de atomi pe celulă;
- γ-Mn are o structură de rețea tetragonală cu patru atomi într-o celulă;
- δ-Manganul este cubic centrat în volum.
Puteți vizualiza cu ușurință fotografii pe internet și chiar modele 3D pot fi vizualizate pe site-uri specializate. Structura materialului, precum și proprietățile sale fizice și chimice de bază merită cu siguranță luate în considerare atunci când creați aliaje.
Proprietățile de bază ale manganului
Mn este un element chimic activ de culoare cenușie, care este destul de greu de topit, dar și ușor de oxidat. Este prea fragil pentru a fi utilizat ca metal pur, astfel încât este folosit în principal în aliaje precum oțelul. Punctul său de topire este destul de ridicat, la 1247°C, cu un punct de fierbere de 2061°C. Datorită acestor proprietăți, manganul poate fi ușor transformat în compuși utili cu caracteristici excelente.
Acum știți ce este metalul, ce caracteristici are și unde este utilizat în mod activ în lumea modernă.
