Mangan Oxit MnO₂ - Hợp Chất Đa Năng Trong Pin, Xử Lý Nước và Sản Xuất Hóa Chất

Name: Mangan oxit MnO2, 40 kg/bao, (Trung Quốc)
Brand: Việt Quang
SKU: mno2
Availability: InStock
Rating: 5 (1 reviews)

Mangan Oxit (Manganese Dioxide), với công thức hóa học MnO₂, là một hợp chất vô cơ phổ biến và quan trọng, thường tồn tại dưới dạng bột màu đen hoặc nâu đen. Với đặc tính là chất oxy hóa mạnh, khả năng hấp phụ cao, và vai trò chất xúc tác hiệu quả, MnO₂ được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp mũi nhọn như sản xuất pin khô, xử lý nước thải và nước cấp, sản xuất hóa chất vô cơ và hữu cơ, cũng như luyện kim. Vậy MnO2 là gì, những ứng dụng công nghiệp nào làm nên tầm quan trọng của nó, và mua MnO2 công nghiệp ở đâu để đảm bảo chất lượng và hiệu quả sản xuất? Cùng Hóa chất Việt Quang tìm hiểu chi tiết về hợp chất này.

1. Mangan Oxit là gì? Công thức phân tử của MnO₂

Mangan Oxit (MnO₂) là một oxit của mangan, trong đó mangan ở trạng thái oxy hóa +4. Trong tự nhiên, nó tồn tại dưới dạng khoáng vật pyrolusite. MnO₂ là một trong những hợp chất mangan ổn định và có ứng dụng đa dạng nhất.

Tên tiếng Anh : Manganese Dioxide, Manganese(IV) Oxide
Tên tiếng Việt : Mangan Oxit, Mangan Đioxit
Công thức hóa học : MnO₂
Tên thường gọi : MnO2, Dioxide Mangan
CAS : 1313-13-9
Xuất xứ : Trung Quốc (Phổ biến), Australia, v.v.
Hàm lượng : Thường là ge 75% MnO₂ (cho cấp kỹ thuật), có thể cao hơn cho cấp pin hoặc cấp đặc biệt.
Quy cách đóng gói : 40kg/bao, 25kg/bao
Ngoại quan : Bột màu đen hoặc nâu đen.

2. Thông tin kỹ thuật của Mangan Oxit

Để tối ưu hóa ứng dụng trong công nghiệp, việc nắm vững các tính chất hóa lý của Mangan Oxit là rất cần thiết.

2.1. Tính chất hóa lý đặc trưng cho ứng dụng công nghiệp

Tính chất	Mô tả	Ứng dụng công nghiệp liên quan
Ngoại quan	Bột màu đen hoặc nâu đen, không mùi.	Dễ dàng nhận biết, định lượng và phối trộn trong các quy trình sản xuất bột, hỗn hợp.
Khối lượng mol	86,9368 g/mol	Quan trọng cho tính toán hóa học trong sản xuất pin, xúc tác.
Khối lượng riêng	5,026 g/cm³	Ảnh hưởng đến mật độ nén trong pin, khả năng phân tán trong dung dịch.
Điểm nóng chảy	Phân hủy ở khoảng 535 °C (giải phóng O₂)	Ổn định ở nhiệt độ môi trường, quan trọng trong ứng dụng chịu nhiệt và xúc tác ở nhiệt độ cao.
Độ hòa tan trong nước	Hầu như không tan trong nước, axit nitric loãng. Tan trong axit clohydric đặc nóng (giải phóng Cl₂), axit sulfuric đặc nóng.	Khả năng không tan trong nước là lợi thế trong xử lý nước (dạng rắn) và làm chất xúc tác không đồng nhất.
Tính chất đặc trưng	- Chất oxy hóa mạnh: Đặc biệt trong môi trường axit. - Chất xúc tác: Hiệu quả trong nhiều phản ứng phân hủy (H₂O₂), tổng hợp. - Dẫn điện: Dẫn điện tốt ở nhiệt độ cao, quan trọng trong pin. - Hấp phụ: Khả năng hấp phụ ion kim loại, chất hữu cơ.	Nền tảng cho ứng dụng pin, xử lý nước, sản xuất hóa chất, công nghiệp thủy tinh.

2.2. Bảng thành phần COA (Certificate of Analysis) tiêu chuẩn công nghiệp của MnO₂

Chất lượng của Mangan Oxit ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của pin, hiệu quả xử lý nước và chất lượng sản phẩm cuối cùng trong các ngành công nghiệp. Việc kiểm tra COA là yếu tố then chốt khi mua MnO2 công nghiệp.

Test item	Specification	Result (Tiêu chuẩn công nghiệp)
Hàm lượng MnO₂ (Purity, %)	≥ 75.0	78.0 - 85.0 (cấp kỹ thuật); 90-95% (cấp pin)
Hàm lượng Mn (Mangan, %)	≥ 47.0	49.0 - 53.0
Hàm lượng Fe₂O₃ (Sắt Oxit, %)	≤ 0.1	0.05
Hàm lượng SiO₂ (Silica, %)	≤ 3.0	2.5
Hàm lượng độ ẩm (Moisture, %)	≤ 0.5	0.3
Hàm lượng kim loại nặng (Pb) (ppm)	≤ 50	< 20
Hàm lượng As (Asen, ppm)	≤ 5	< 2
Kích thước hạt (Particle size)	Thường là 200 - 325 mesh (Tùy yêu cầu)	Đạt tiêu chuẩn
Ngoại quan - Appearance	Bột đen/nâu đen	Đạt (Pass)

3. Các ứng dụng chính của Mangan Oxit trong công nghiệp

Mangan Oxit là một hợp chất có giá trị cao và ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp then chốt.

3.1. Sản xuất Pin khô

Đây là ứng dụng lớn nhất của MnO₂. Mangan Oxit là thành phần chính của cực dương (cathode) trong hầu hết các loại pin khô phổ biến (như pin kẽm-carbon và pin alkaline).

Chất khử cực: MnO₂ đóng vai trò là chất khử cực, hấp thụ Hydro (H₂) được tạo ra trong quá trình phản ứng điện hóa, ngăn ngừa sự phân cực của pin và duy trì dòng điện ổn định.
Chất oxy hóa: Tham gia vào phản ứng oxy hóa-khử để tạo ra điện năng.

3.2. Xử lý nước thải và nước cấp

Loại bỏ Sắt (Fe) và Mangan (Mn) hòa tan: MnO₂ tự nhiên hoặc tổng hợp là vật liệu lọc hiệu quả để loại bỏ sắt và mangan hòa tan trong nước ngầm thông qua quá trình oxy hóa và kết tủa. Các ion Fe²⁺ và Mn²⁺ bị oxy hóa thành Fe(OH)₃ và MnO₂ kết tủa, sau đó được lọc bỏ.
Loại bỏ H₂S và các chất hữu cơ: MnO₂ có khả năng oxy hóa Hydro Sulfide (H₂S) và một số hợp chất hữu cơ gây mùi, cải thiện chất lượng nước.
Chất xúc tác phân hủy Hydro Peroxit (H₂O₂): MnO₂ được sử dụng làm chất xúc tác để phân hủy H₂O₂ thành nước và oxy, ứng dụng trong các quy trình xử lý nước tiên tiến.

3.3. Công nghiệp Hóa chất và Xúc tác

Sản xuất hóa chất Mangan: MnO₂ là nguyên liệu chính để sản xuất nhiều hợp chất mangan khác, bao gồm mangan sulfat (MnSO₄), manganat kali (KMnO₄ - thuốc tím), và các hợp chất mangan được sử dụng trong hóa dược, hóa nông.
Chất xúc tác:

Phân hủy Hydro Peroxit (H₂O₂): Như đã nêu, MnO₂ là chất xúc tác mạnh cho phản ứng phân hủy H₂O₂.
Phản ứng oxy hóa: Được sử dụng làm chất xúc tác trong các phản ứng oxy hóa hữu cơ và vô cơ.
Khử khí thải: Góp phần trong các hệ thống xúc tác để loại bỏ các oxit nitơ (NOx) hoặc các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) từ khí thải công nghiệp.

3.4. Công nghiệp Thủy tinh, Gốm sứ và Sắc tố

Chất tạo màu: MnO₂ được sử dụng để tạo màu nâu, đen, hoặc tím cho thủy tinh và men gốm.
Chất khử màu: Ở nồng độ nhỏ, nó có thể được sử dụng để loại bỏ màu xanh lục do tạp chất sắt trong thủy tinh, giúp làm trong thủy tinh.
Sản xuất sắc tố: Là thành phần trong một số sắc tố đen và nâu cho sơn, nhựa.

3.5. Các ứng dụng công nghiệp khác

Sản xuất gạch và vật liệu xây dựng: Được sử dụng làm chất tạo màu cho gạch, ngói, và các vật liệu xây dựng khác.
Chất độn và phụ gia: Trong một số ứng dụng nhựa và cao su.
Trong luyện kim: Một lượng nhỏ MnO₂ có thể được sử dụng trong sản xuất sắt thép để khử oxy và loại bỏ các tạp chất khác.

4. Hướng dẫn sử dụng, bảo quản và an toàn trong môi trường công nghiệp với MnO₂

Khi làm việc với Mangan Oxit trong môi trường công nghiệp, cần tuân thủ các quy tắc an toàn cơ bản, đặc biệt là kiểm soát bụi và tránh hít phải.

4.1. Biển cảnh báo GHS cho Mangan Oxit

GHS07: Nguy hại, kích ứng

MnO2 công nghiệp, Mangan Oxit, sản xuất pin khô, xử lý nước thải

4.2. Khả năng độc hại và biện pháp phòng ngừa công nghiệp

Mangan Oxit được coi là có độc tính thấp qua đường tiêu hóa ở liều lượng nhỏ. Tuy nhiên, việc hít phải bụi MnO₂ mịn trong thời gian dài có thể gây hại nghiêm trọng đến sức khỏe.

Độc tính mãn tính (Manganism): Tiếp xúc lâu dài hoặc hít phải bụi mangan ở nồng độ cao trong môi trường làm việc không được kiểm soát có thể dẫn đến bệnh manganism, một rối loạn thần kinh mãn tính với các triệu chứng giống bệnh Parkinson (run tay, khó khăn vận động, thay đổi tâm trạng).
Kích ứng đường hô hấp: Hít phải bụi MnO₂ có thể gây kích ứng đường hô hấp, gây ho, khó thở.
Kích ứng da và mắt: Tiếp xúc trực tiếp với bụi có thể gây kích ứng nhẹ.

Biện pháp an toàn và bảo hộ cá nhân (PPE) trong công nghiệp:

Bảo hộ hô hấp: Sử dụng khẩu trang chống bụi (N95, P100 hoặc cao hơn) hoặc mặt nạ phòng độc có phin lọc bụi phù hợp khi thao tác với bột để tránh hít phải.
Bảo hộ da: Mang quần áo bảo hộ lao động dài tay, găng tay bảo hộ (cao su nitrile, cao su).
Bảo hộ mắt: Đeo kính bảo hộ chống bụi hoặc kính bảo hộ có tấm chắn bên.
Thông gió: Đảm bảo hệ thống thông gió cục bộ hoặc tổng thể hiệu quả tại nơi sản xuất, đặc biệt là tại các khu vực pha trộn, đóng gói, nơi phát sinh bụi.
Vệ sinh cá nhân: Rửa tay sạch sẽ sau khi làm việc. Tránh ăn uống, hút thuốc trong khu vực làm việc.

4.3. Hướng dẫn bảo quản và xử lý trong nhà máy

Bảo quản:

Bảo quản nơi khô ráo, mát mẻ, thông gió tốt.
Giữ trong bao bì kín, nguyên vẹn để tránh hút ẩm và nhiễm bẩn.
Tránh xa các chất hữu cơ, chất khử mạnh và axit mạnh (đặc biệt là axit clohydric đặc nóng) để tránh các phản ứng không kiểm soát được hoặc giải phóng khí độc.

Xử lý sự cố tràn đổ:

Thu gom bằng phương pháp cơ học (quét, hút bụi công nghiệp có bộ lọc HEPA) để tránh phát tán bụi.
Cho vào thùng chứa phù hợp để tái sử dụng hoặc xử lý theo quy định.
Làm sạch khu vực bị đổ bằng cách lau ẩm.

Xử lý chất thải: Chất thải chứa Mangan Oxit cần được xử lý theo quy định về chất thải công nghiệp và môi trường của địa phương. Tránh xả trực tiếp ra hệ thống thoát nước hoặc môi trường tự nhiên vì ion mangan có thể gây độc cho sinh vật thủy sinh ở nồng độ cao.