الوزن النوعي للمنغنيز وخصائصه واستخداماته وجدول القيم
المنغنيز عنصر كيميائي ومعدن انتقالي واسع الاستخدام في علم المعادن. ويوجد في الطبيعة ضمن الخامات والمعادن، وتبرز أهميته الصناعية خصوصًا بوصفه إضافة إلى الفولاذ والسبائك.
يوجد المنغنيز في أنواع كثيرة من الحديد الزهر والفولاذ. ويُستخدم لإزالة الأكسدة وربط الكبريت وزيادة مقاومة المواد المعدنية وصلادتها ومقاومتها للاهتراء ومتانة الصدم.
جدول الوزن النوعي للمنغنيز
يعتمد الوزن النوعي على الشكل البلوري والنقاء ودرجة الحرارة. وتُستخدم في الحسابات المرجعية قيمة متوسطة تقارب 7.3–7.4 غ/سم³. وقد يرتبط التفاوت الكبير بالشوائب وحالة العينة.
فيما يلي قيم تقريبية للكثافة ووزن متر مكعب للأشكال الرئيسة من المنغنيز.
الوزن النوعي ووزن 1 م³ من المنغنيز
| المادة | الوزن النوعي (غ/سم³) | وزن 1 م³ (كغ) |
|---|---|---|
| منغنيز ألفا | 7,44 | 7440 |
| منغنيز بيتا | 7,29 | 7290 |
| منغنيز غاما | 7,21 | 7210 |
خصائص المنغنيز
لون المنغنيز رمادي فضي ذو مسحة حمراء خفيفة. وهو صلد لكنه هش في حالته النقية. ولا يُظهر عادة خصائص مغناطيسية واضحة إذا لم يحتو على نسبة كبيرة من الحديد.
تبلغ درجة انصهاره نحو 1246 °م، ودرجة غليانه نحو 2061 °م. وعند ملامسة الأكسجين تتغطى سطحه بطبقة أكسيد رقيقة.
ترتبط قيمته الصناعية الرئيسة بقدرته على تحسين خصائص الفولاذ. فهو يزيد مقاومة السبائك وصلادتها وقدرتها على تحمل الصدمات والاهتراء. ويدخل أيضًا في بعض السبائك غير الحديدية، مثل المنغانين المستخدم بفضل ثبات مقاومته الكهربائية.
يحتاج الكائن الحي إلى المنغنيز بكميات صغيرة عنصرًا نزرًا، لكن مركباته قد تكون سامة عند الإفراط. لذلك يجب الالتزام بمتطلبات السلامة عند التعامل مع غباره ومركباته.
استخدامات المنغنيز
يُستخدم المنغنيز على نطاق واسع في علم المعادن مزيلًا للأكسدة وعنصرًا سبائكيًا. وتتيح إضافة كميات كبيرة منه إلى الفولاذ إنتاج مواد مقاومة للاهتراء والصدمات، مثل الفولاذ عالي المنغنيز المستخدم في معدات التكسير والحفر والسكك الحديدية.
كما يُستخدم في إنتاج الفيرومنغنيز والسيليكومنغنيز والبرونز والنحاس الأصفر والكواشف الكيميائية ومواد البطاريات والسبائك الخاصة ذات الخصائص الكهربائية المحددة.
الأسئلة الشائعة
كم يزن 1 م³ من المنغنيز؟
عند كثافة مرجعية تقارب 7.3–7.4 غ/سم³، يزن متر مكعب من المنغنيز نحو 7300–7400 كغ.
لماذا قد تختلف كثافة المنغنيز؟
تتأثر القيمة بالشكل البلوري والنقاء والشوائب ودرجة حرارة العينة.
أين يُستخدم المنغنيز؟
مجاله الرئيس هو علم المعادن؛ إذ يُستخدم مزيلًا للأكسدة وعنصرًا سبائكيًا في الفولاذ والسبائك.