§ 6. Подгруппа марганца

Из элементов данной подгруппы № 43 – технеций (Тс) – в земной коре не содержится. Очень малые его количества были получены искусственно, причем установлено, что по химическим свойствам он в общем гораздо ближе к рению, чем к марганцу. Однако детальное изучение самого элемента и его соединений пока не осуществлено.

Марганец принадлежит к распространенным элементам, составляя 0,03% от общего числа атомов земной коры. Небольшие количества Мn содержат многие горные породы. Вместе с тем встречаются и скопления его кислородных соединений, главным образом в виде минерала пиролюзита – МnО2 ·xН2 О. Ежегодная мировая добыча марганцовых руд составляет около 5 млн. т.

Чистый марганец может быть получен электролизом растворов его солей. Однако 90% всей добычи Мn потребляется при изготовлении различных сплавов на основе железа. Поэтому из руд обычно выплавляют прямо его высокопроцентный сплав с железом – ферромарганец (60–90% Мn), которым затем и пользуются для введения марганца в другие сплавы. Выплавку ферромарганца из смеси марганцовых и железных руд ведут в электрических печах, причем марганец восстанавливается углеродом по реакции:

МnО2 + 2С + 70 ккал = 2СО + Мn

Содержание рения в земной коре весьма мало (9 ·10–9 %). Элемент этот является чрезвычайно распыленным: даже наиболее богатые рением минералы (молибдениты) содержат его в количествах, обычно не превышающих 0,002% по весу. Сколько–нибудь широкого использования рений и его производные пока не находят.

1) Для получения металлического рения обычно пользуются нагреванием перрената аммония в токе водорода:

2NH4 ReO4 +4H2 = 8H2 O + N2 + 2Re

Ежегодная мировая выработка рения и его производных исчисляется сотнями килограммов.

В виде порошков марганец и рений представляют собой серые, в компактном состоянии – белые металлы, похожие по внешнему виду на железо (Мn) или платину (Re). Важнейшие их константы сопоставлены ниже:

Механические свойства обоих металлов сильно зависят от способа их выделения и предварительной обработки.

2) Электропроводность рения приблизительно в 4 раза меньше, чем вольфрама. Металл этот представляет собой прекрасный материал для изготовления нитей электроламп, более прочных и долговечных, чем обычные вольфрамовые.