Марганець-твердий метал сірого кольору. Його атоми мають електронну конфігурацію зовнішньої оболонки.
Металевий марганець взаємодіє з водою та реагує з кислотами, утворюючи іони марганцю (II):
У різних сполуках марганець виявляє ступеня окиснення Чим вище ступінь окиснення марганцю, тим більший ковалентний характер відповідних його сполук. Зі зростанням ступеня окиснення марганцю збільшується також кислотність його оксидів.
Марганець (II)
Ця форма марганцю є найстійкішою. Вона має зовнішню електронну конфігурацію причому кожної з п'яти -орбіталей перебуває по одному електрону.
У водному розчині іони марганцю (II) гідратуються, утворюючи блідо-рожевий комплексний іон гексааквамарганцю(II).
Марганець (III)
Марганець (III) існує лише у комплексних сполуках. Ця форма марганцю нестійка. У кислому середовищі марганець (III) диспропорціонує на марганець (II) та марганець (IV).
Марганець (IV)
Найбільш важливим з'єднанням марганцю (IV) є оксид . Ця сполука чорного кольору не розчиняється у воді. Йому приписується іонна структура. Стійкість обумовлена високою ентальпією грат.
Оксид марганцю (IV) має слабоамфотерні властивості. Він є сильним окислювачем, наприклад витісняє хлор із концентрованої соляної кислоти:
Ця реакція може бути використана для одержання хлору в лабораторних умовах (див. розд. 16.1).
Марганець (VI)
Цей стан окислення марганцю нестійкий. Манганат (VI) калію можна отримати, сплавляючи оксид марганцю (IV) з будь-яким сильним окислювачем, наприклад, хлоратом) калію або нітратом калію:
Манганат (VI) калію має зелене забарвлення. Він стійкий лише у лужному розчині. У кислому розчині він диспропорціонує на марганець (IV) та марганець (VII):
Марганець (VII)
Такий стан окислення марганець має у сильно кислотному оксиді. Однак найважливішою сполукою марганцю (VII) є манганат (VII) калію (перманганат калію). Ця тверда речовина добре розчиняється у воді, утворюючи темно-пурпурний розчин. Манганат має тетраедричну структуру. У слабокислому середовищі він поступово розкладається, утворюючи оксид марганцю (IV):
У лужному середовищі манганат (VII) калію відновлюється, утворюючи спочатку зелений манганат (VI) калію, потім оксид марганцю (IV).
Манганат (VII) калію є сильним окислювачем. У кислому середовищі він відновлюється, утворюючи іони марганцю(II). Стандартний окислювально-відновний потенціал цієї системи дорівнює, що перевищує стандартний потенціал системи і тому манганат окислює хлорид-іон до газоподібного хлору:
Окислення хлорид-іону манганат протікає за рівнянням
Манганат (VII) калію широко використовується як окислювач у лабораторній практиці, наприклад
для отримання кисню та хлору (див. гл. 15 та 16);
для проведення аналітичної проби на діоксид сірки та сірководень (див. гл. 15); у препаративній органічній хімії (див. гл. 19);
як волюмометричний реактив в окислювально-відновній титриметрії.
Прикладом титриметричного застосування манганату (VII) калію є кількісне визначення за його допомогою заліза (II) та етандіоатів (оксалатів):
Однак, оскільки манганат (VII) калію важко отримувати з високим ступенем чистоти, його не можна використовувати як первинний титриметричний зразок.
Загальний огляд
Марганець – елемент VIIB підгрупи IV-го періоду. Електронна будова атома 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 2 найбільш характерні ступені окислення в сполуках - від +2 до +7.
Марганець належить до досить поширених елементів, становлячи 0,1% (масова частка) земної кори. У природі зустрічається тільки у вигляді сполук, основні мінерали - піролюзит (діоксид марганцю MnO 2.), гаусканіт Mn 3 O 4та брауніт Mn 2 O 3.
Фізичні властивості
Марганець – сріблясто-білий твердий тендітний метал. Його щільність 7,44 г/см 3 температура плавлення 1245 o С. Відомі чотири кристалічні модифікації марганцю.
Хімічні властивості
Марганець - активний метал, ряду напруг він знаходиться між алюмінієм та цинком. На повітрі марганець покривається тонкою оксидною плівкою, що оберігає його від подальшого окиснення навіть при нагріванні. У дрібнороздробленому стані марганець легко окислюється.
3Mn + 2O 2 = Mn 3 O 4– при прожарюванні на повітріВода за кімнатної температури діє на марганець дуже повільно, при нагріванні - швидше:
Mn + H 2 O = Mn(OH) 2 + H 2Він розчиняється в розведених соляній та азотній кислотах, а також у гарячій сірчаній кислоті (у холодній H 2 SO 4він практично нерозчинний):
Mn + 2HCl = MnCl 2 + H 2 Mn + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2Отримання
Марганець одержують:
1. електроліз розчину MnSО 4. При електролітичному методі відновлюють руду, а потім розчиняють у суміші сірчаної кислоти з сульфатом амонію. Розчин, що виходить, піддають електролізу.
2. відновленням із його оксидів кремнієм в електричних печах.
Застосування
Марганець застосовується:
1. у виробництві легованих сталей. Марганцевиста сталь, що містить до 15% марганцю, має високу твердість і міцність.
2. марганець входить до складу низки сплавів з урахуванням магнію; він підвищує їхню стійкість проти корозії.
Оксиди магранцю
Марганець утворює чотири прості оксиди - MnO, Mn 2 O 3, MnO 2і Mn 2 O 7та змішаний оксид Mn 3 O 4. Перші два оксиди мають основні властивості, діоксид марганцю. MnO 2амфотерен, а вищий оксид Mn 2 O 7є ангідридом марганцової кислоти. HMnO 4. Відомі також похідні марганцю (IV), але відповідний оксид MnO 3не отриман.
З'єднання марганцю (II)
Ступені окиснення +2 відповідають оксид марганцю (II) MnO, гідроксид марганцю Mn(OH) 2 та солі марганцю (II).
Оксид марганцю(II) виходить у вигляді зеленого порошку при відновленні інших оксидів марганцю воднем:
MnO 2 + H 2 = MnO + H 2 Oабо при термічному розкладанні оксалату або карбонату марганцю без доступу повітря:
MnC 2 O 4 = MnO + CO + CO 2 MnCO 3 = MnO + CO 2При дії лугів на розчини солей марганцю (II) випадає білий осад гідроксиду марганцю Mn(OH)2:
MnCl 2 + NaOH = Mn(OH) 2 + 2NaClНа повітрі він швидко темніє, окислюючись у бурий гідроксид марганцю(IV) Mn(OH)4:
2Mn(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O =2 Mn(OH) 4Оксид і гідроксид марганцю (II) виявляють основні властивості, легко розчиняються в кислотах:
Mn(OH)2 + 2HCl = MnCl 2 + 2H 2 OСолі при марганцю (II) утворюються при розчиненні марганцю в розведених кислотах:
Mn + H 2 SO 4 = MnSO 4 + H 2- при нагріванніабо при дії кислот на різні природні сполуки марганцю, наприклад:
MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 OУ твердому вигляді солі марганцю (II) рожевого кольору, розчини цих солей майже безбарвні.
При взаємодії з окислювачами всі сполуки марганцю (II) виявляють відновлювальні властивості.
З'єднання марганцю (IV)
Найстійкішим з'єднанням марганцю (IV) є темно-бурий діоксид марганцю. MnO 2. Він легко утворюється як із окисленні нижчих, і при відновленні вищих сполук марганцю.
MnO 2- Амфотерний оксид, але і кислотні, і основні властивості виражені у нього дуже слабо.
У кислому середовищі діоксид марганцю сильний окислювач. При нагріванні сконцентрованими кислотами йдуть реакції:
2MnO 2 + 2H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 2H 2 O MnO 2 + 4HCl = MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 Oпричому на першій стадії у другій реакції спочатку утворюється нестійкий хлорид марганцю (IV), який потім розпадається:
MnCl 4 = MnCl 2 + Cl 2При сплавленні MnO 2з лугами або основними оксидами одержують манганіти, наприклад:
MnO 2 +2KOH = K 2 MnO 3 + H 2 OПри взаємодії MnO 2з концентрованою сірчаною кислотою утворюється сульфат марганцю MnSO 4і виділяється кисень:
2Mn(OH) 4 + 2H2SO 4 = 2MnSO 4 + O 2 + 6H 2 OВзаємодія MnO 2з більш сильними окислювачами призводить до утворення сполук марганцю (VI) і (VII), наприклад, при сплавленні з хлоратом калію утворюється манганат калію:
3MnO 2 + KClO 3 + 6KOH = 3K2MnO 4 + KCl + 3H 2 Oа при дії діоксиду полонія у присутності азотної кислоти – марганцева кислота:
2MnO 2 + 3PoO 2 + 6HNO 3 = 2HMnO 4 + 3Po(NO 3) 2 + 2H 2 OЗастосування MnO 2
Як окислювач MnO 2застосовують при отриманні хлору із соляної кислоти та в сухих гальванічних елементах.
З'єднання марганцю(VI) та (VII)
При сплавленні діоксиду марганцю з карбонатом і нітратом калію утворюється зелений сплав, з якого можна виділити темно-зелені кристали манганату калію. K 2 MnO 4- солі дуже нестійкої марганцовистої кислоти H 2 MnO 4:
MnO 2 + KNO 3 + K 2 CO 3 = K 2 MnO 4 + KNO 2 + CO 2у водному розчині манганати мимоволі перетворюються на солі марганцової кислоти HMnO4 (перманганати) з одночасним утворенням діоксиду марганцю:
3K 2 MnO 4 + H 2 O = 2KMnO 4 + MnO 2 + 4KOHпри цьому колір розчину змінюється із зеленого на малиновий і утворюється темно-бурий осад. У присутності лугу манганати стійкі, у кислому середовищі перехід манганату перманганат відбувається дуже швидко.
При дії сильних окислювачів (наприклад, хлору) на розчин манганату останній повністю перетворюється на перманганат:
2K 2 MnO 4 + Cl 2 = 2KMnO 4 + 2KClПерманганат калію KMnO 4- Найвідоміша сіль марганцової кислоти. Є темно-фіолетовими кристалами, помірно розчинними у воді. Як і всі сполуки марганцю (VII), перманганат калію - сильний окислювач. Він легко окислює багато органічних речовин, перетворює солі заліза(II) на солі заліза (III), сірчисту кислоту окислює на сірчану, із соляної кислоти виділяє хлор тощо.
В окисно-відновних реакціях KMnO 4(іон MnO 4 -) може відновлюватися різною мірою. Залежно від рН середовища продукт відновлення може являти собою іон Mn 2+(У кислому середовищі), MnO 2(у нейтральному або слабо лужному середовищі) або іон MnO4 2-(в сильно лужному середовищі), наприклад:
KMnO4 + KNO 2 + KOH = K 2 MnO 4 + KNO 3 + H 2 O- у сильнолужному середовищі 2KMnO 4 + 3KNO 2 + H 2 O = 2MnO 2 + 3KNO 3 + 2KOH– у нейтральній або слаболужній 2KMnO 4 + 5KNO 2 + 3H 2 SO 4 = 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5KNO 3 + 3H 2 O– у кислому середовищіПри нагріванні в сухому вигляді перманганат калію вже за нормальної температури близько 200 o З розкладається відповідно до рівняння:
2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2Відповідна перманганатам вільна марганцева кислота HMnO 4у безводному стані не отримана і відома лише у розчині. Концентрацію розчину можна довести до 20%. HMnO 4- Дуже сильна кислота, у водному розчині повністю дисоційована на іони.
Оксид марганцю (VII), або марганцовий ангідрид, Mn 2 O 7може бути отриманий дією концентрованої сірчаної кислоти на перманганат калію: 2KMnO 4 + H 2 SO 4 = Mn 2 O 7 + K 2 SO 4 + H 2 O
Марганцовий ангідрид – зеленувато-бура масляниста рідина. Дуже нестійкий: при нагріванні або при зіткненні з горючими речовинами він з вибухом розкладається на марганець і кисень.
Як енергійний окислювач перманганат калію широко застосовують у хімічних лабораторіях і виробництвах, він також служить дезінфікуючим засобом, Реакцією термічного розкладання перманганату калію користуються в лабораторії для отримання кисню.
] інтерпретував її як 0-0 смугу переходу, пов'язаного з основним станом молекули. До того ж електронному переходу він відніс слабші смуги 620нм (0-1) та 520нм (1-0). Невін [42NEV, 45NEV] виконав аналіз обертальної та тонкої структури смуг 568 і 620нм (5677 і 6237Å) і визначив тип електронного переходу 7 Π - 7 Σ. У наступних роботах [ 48NEV/DOY, 52NEV/CON, 57HAY/MCC ] виконано аналіз обертальної та тонкої структури ще кількох смуг переходу 7 Π - 7 Σ (A 7 Π - X 7 Σ +) MnH і MnD.
Методи лазерної спектроскопії високої роздільної здатності дозволили проаналізувати надтонку структуру ліній в 0-0 смузі A 7 Π - X 7 Σ + , обумовлену наявністю ядерного спина у ізотопу марганцю 55 Mn (I=2.5) і протона 1 H (I=1/2) [ 90VAR/FIE, 91VAR/FIE, 92VAR/GRA, 2007GEN/STE].
Обертальна і тонка структура кількох смуг MnH і MnD у ближній ІЧ та фіолетовій ділянці спектру була проаналізована в роботах [ 88BAL, 90BAL/LAU, 92BAL/LIN ]. Встановлено, що смуги належать чотирьом квінтетним переходам із загальним нижнім електронним станом: b 5 Π i - a 5 Σ + , c 5 Σ + - a 5 Σ + , d 5 Π i - a 5 Σ + та e 5 Σ + - a 5 Σ + .
Коливально-обертальний спектр MnH і MnD отриманий в роботах. Виконано аналіз обертальної та тонкої структури коливальних переходів (1-0), (2-1), (3-2) в основному електронному стані X 7 Σ + .
Спектри MnH і MnD в низькотемпературній матриці досліджувалися в роботах [78VAN/DEV, 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2, 2003WAN/AND]. Коливальні частоти MnH і MnD у твердому аргоні [ 78VAN/DEV, 2003WAN/AND ], неоні та водні [ 2003WAN/AND ] близькі до величини ΔG 1/2 у газовій фазі. Розмір матричного зсуву (максимальна в аргоні для MnH ~ 11 см -1) типова для молекул з відносно іонним характером зв'язку.
Спектр електронного парамагнітного резонансу, отриманий [ 78VAN/DEV ], підтвердив симетрію основного стану 7 Σ. Параметри надтонкої структури, отримані [ 78VAN/DEV ], уточнені в [ 86VAN/GAR, 86VAN/GAR2 ] при аналізі спектра електронно-ядерного подвійного резонансу.
Фотоелектронний спектр аніонів MnH - та MnD - отримано в роботі [83STE/FEI]. У спектрі ідентифіковані переходи, як в основний стан нейтральної молекули, так і збуджені з енергією T 0 = 1725 ± 50 см-1 і 11320 ± 220 см-1. Для першого збудженого стану спостерігалася коливальна прогресія від v = 0 до v = 3, визначені коливальні постійні w e = 1720 ± 55 см -1 і w e x e = 70±25 см-1. Симетрію збуджених станів не визначено, зроблено лише припущення на основі теоретичних уявлень [ 83STE/FEI, 87MIL/FEI ]. Дані, отримані пізніше з електронного спектра [ 88BAL, 90BAL/LAU ], та результати теоретичного розрахунку [ 89LAN/BAU ] однозначно показали, що збуджені стани у фотоелектронному спектрі – це a 5 + і b 5 i .
Ab initio розрахунки MnH виконані різними методами в роботах. PER, 2006KOS/MAT]. У всіх роботах отримано параметри основного стану, які досить добре, на думку авторів, узгоджуються з експериментальними даними.
До розрахунку термодинамічних функцій було включено: а) основний стан X 7 Σ + ; б) збуджені стани, що експериментально спостерігалися; в) стани d 5 Δ і B 7 Σ + , розраховані в [89LAN/BAU]; г) синтетичні (оцінені) стани, що враховують інші пов'язані стани молекули до 40000 см-1.
Коливальні постійні основного стану MnH і MnD отримані в [ 52NEV/CON, 57HAY/MCC ] і з дуже високою точністю в [ 89URB/JON, 91URB/JON, 2005GOR/APP ]. У табл. Mn.4 представлені значення [ 2005GOR/APP ].
Обертальні постійні основного стану MnH і MnD отримані в роботах [ GEN /STE]. Відмінності у значеннях B 0 лежать у межах 0.001 см ‑1 , B e – у межах 0.002 см ‑1 . Вони зумовлені різною точністю вимірювань та різними методами обробки даних. У табл. Mn.4 представлені значення [ 2005GOR/APP ].
Енергії збуджених станів, що спостерігалися, отримані наступним чином. Для стану a 5 Σ + прийнято значення T 0 з [ 83STE/FEI ] (Див. вище за текстом). Для інших квінтетних станів у табл. Mn.4 наведено енергії, отримані додаванням до T 0 a 5 Σ + величин T = 9429.973 см -1 і T = 11839.62 см -1 [90BAL/LAU], T 0 = 20880.56 см -1 і T 0 = 2233. [ 92BAL/LIN ]. Для стану A 7 Π наведено значення T e з [ 84Х'Ю/ГЕР ].
Енергія стану d 5 D , розрахована в [ 89LAN/BAU ], зменшена на величину 2000 см ‑1 , що відповідає різниці між експериментальною та розрахунковою енергією стану b 5 Π i. Енергія B 7 Σ + оцінена додаванням до експериментальної енергії A 7 Π різниці енергій цих станів на графіку потенційних кривих [89LAN/BAU].
Коливальні та обертальні константи збуджених станів MnH у розрахунках термодинамічних функцій не використовувалися та наведені у таблиці Mn.4 для довідки. Коливальні константи наведені за даними робіт [ 83STE/FEI ] (a 5 Σ +), [ 90BAL/LAU ] ( c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] ( d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 84Х'Ю/ГЕР ] ( A 7 Π). Обертові константи наведені за даними робіт [ 90BAL/LAU ] ( b 5 Π i , c 5 Σ +), [ 92BAL/LIN ] (a 5 Σ + , d 5 Π i , e 5 Σ +), [ 92VAR/GRA ] ( B 0 та D 0 A 7 Π) та [ 84Х'Ю/ГЕР ] (a 1 A 7 Π).
Для оцінки енергій електронних станів, що не спостерігалися, була використана іонна модель Mn + H - . Відповідно до моделі, нижче 20000 см -1 молекула немає інших станів, крім тих, що вже враховані, тобто. тих станів, які спостерігалися в експерименті та/або отримані в розрахунку [89LAN/BAU]. Понад 20000 см ‑1 модель передбачає велику кількість додаткових електронних станів, що належать трьом іонним конфігураціям: Mn + (3d 5 4s)H - , Mn + (3d 5 4p)H - і Mn + (3d 6)H - . Ці стани добре порівнюються зі станами, розрахованими в [ 2006KOS/MAT ]. Енергії станів, оцінені за моделлю, частково точніше, оскільки враховують експериментальні дані. У зв'язку з великою кількістю оцінених станів вище 20000 см -1 вони об'єднані в синтетичні стани при декількох рівнях енергії (див. примітку табл.Mn.4).
Термодинамічні функції MnH(г) були обчислені за рівняннями (1.3) - (1.6), (1.9), (1.10), (1.93) - (1.95). Значення Q внта її похідних розраховувалися за рівняннями (1.90) - (1.92) з урахуванням чотирнадцяти порушених станів у припущенні, що Qкільк.вр ( i) = (p i /p X)Qкільк.вр ( X). Коливально-обертальна статистична сума стану X 7 Σ + та її похідні обчислювалися за рівняннями (1.70) - (1.75) безпосереднім підсумовуванням за рівнями енергії. У розрахунках враховувалися всі рівні енергії зі значеннями J< J max ,v де J max, v знаходилося з умов (1.81). Коливально-обертальні рівні стану X 7 Σ + обчислювалися за рівняннями (1.65) значення коефіцієнтів Y kl у цих рівняннях, були розраховані за співвідношенням (1.66) для ізотопічної модифікації, що відповідає природній суміші ізотопів водню з молекулярних постійних 55 Mn 1 H, наведених у табл. Mn.4. значення коефіцієнтів Y kl , а також величини v max та J lim наведено у табл. Mn.5.
Основні похибки розрахованих термодинамічних функцій MnH(г) обумовлені шляхом розрахунку. Похибки у значеннях Φº( T) при T = 298.15, 1000, 3000 і 6000 К оцінюються в 0.16, 0.4, 1.1 і 2.3 Дж × K -1 × моль -1 відповідно.
Термодинамічні функції MnH(г) раніше обчислювалися без урахування збуджених станів до 5000 До роботи [ 74SCH ] і з урахуванням збуджених станів до 6000 До [
D° 0 (MnH) = 140 ± 15 кДж × моль -1 = 11700 ± 1250 см -1 .
Перші систематичні дослідження розчинності водню в марганці належать Люкемейеру-Хассе та Шенку. Вони показали, що зміна розчинності супроводжується α⇔β-перетворенням. Так як вони проводили експерименти з марганцем промислової чистоти, то, можливо, не дивно, що отримані ними результати не узгоджуються з кількісними значеннями, встановленими у пізніших роботах, проведених на марганці високого ступеня чистоти.Докладні дослідження в температурному інтервалі від 20 до 1300° виконані Сівертсом і Моріцем на дистиляті марганцю, а також Поттером та Люкенсом на електролітичному марганці, що дистилює. В обох випадках при різних температурах вимірювався тиск водню, що знаходиться в рівновазі з попередньо повністю дегазованим металом.
В обох роботах було отримано дуже близькі результати. На рис. 79 наведені дані Сівертса і Моріца щодо об'єму водню, адсорбованого 100 г марганцю в температурному інтервалі від 20 до 1300° при нагріванні та охолодженні двох зразків чистого марганцю.
Розчинність водню в - модифікації марганцю спочатку зменшується, а потім збільшується при підвищенні температури. Розчинність водню в β-марганці помітно вище, ніж у α-марганці, отже перетворення β→α-супроводжується помітним збільшенням адсорбції водню. Розчинність у β-марганці зростає з температурою.
β→γ-перетворення також супроводжується збільшенням розчинності водню, яка в γ-марганці, так само як і в β-марганці, зростає з температурою. Перетворення супроводжується зменшенням розчинності. Розчинність водню в -марганці зростає до температури плавлення, а розчинність водню в рідкому марганці помітно вище його розчинності в будь-якій з модифікацій марганцю в твердому стані.
Таким чином, зміна розчинності водню в різних алотропічних модифікаціях марганцю дозволяє розробити простий та витончений метод досліджень температур алотропічних перетворень, а також їх гістерези при різних швидкостях нагріву та охолодження.
Результати Поттера і Люкенса загалом дуже близькі до результатів Сівертса і Моріца, в чому можна переконатися, розглядаючи дані табл. 47. Схожість результатів дуже хороша, якщо не рахувати зміни розчинності в α-фазі в інтервалі температур від кімнатної до 500°: Сівертс і Моріц знайшли, що розчинність набагато вища, ніж випливає з даних Поттера і Люкенса. Причина такої розбіжності незрозуміла.
Поттер і Люкенс виявили, що при постійній температурі розчинність водню (V) змінюється зі зміною тиску (P) по залежності:
де К – постійна.
Жоден дослідник не знайшов жодних гідридів марганцю.
Вміст водню в електролітичному марганці. Оскільки водень осідає на катоді під час електричного осадження, то не дивно, що отриманий таким чином метал повинен містити водень.
Зміст водню в електролітичному марганці та питання, пов'язані з його видаленням, вивчали Поттер, Хейз та Люкенс. Досліджували звичайний електролітичний марганець промислової чистоти, який попередньо витримували протягом трьох місяців за кімнатної температури.
Вимірювання об'єму водню, що звільняється (виділяється), проводили при температурах до 1300°; результати наведено на рис. 80.
При нагріванні до 200 ° виділяється дуже мало газу, але вже при 300 ° звільняється дуже значний обсяг. Дещо більше виділяється при 400°, проте при наступному нагріванні кількість водню, що звільняється, трохи змінюється, за винятком тих випадків, коли розчинність змінюється у зв'язку з алотропічними перетвореннями марганцю.
Знайдено, що марганець містить приблизно 250 см3 водню на 100 г металу. При нагріванні до 400° протягом 1 години на повітрі при нормальному тиску видаляється 97% кількості, яка може бути видалена. Як і слід очікувати, при зменшенні зовнішнього тиску потрібна менша тривалість нагріву для видалення тієї ж кількості водню.
Вважають, що водень, що у марганці, утворює пересичений твердий розчин застосування. Вплив водню на параметри решітки α-марганцю вивчали Поттер та Губер; спостерігається певне розширення (збільшення) грат (табл. 48), що становить 0,0003% при 1 см3 водню на 100 г металу.
Нагрівання для видалення водню викликає стиснення (зменшення) решітки (табл. 49).
Точні вимірювання параметрів решітки на зразках з високим вмістом водню дуже скрутні, оскільки виходить дифракційна розмита картина. Поттер і Губер пов'язують це з неоднорідним розподілом газу на металі. Ця розмитість не зростає зі збільшенням вмісту водню і навіть дещо зменшується при більш високих вмістах водню. Встановлено, що електролітичний марганець не може бути отриманий із вмістом водню більш ніж 615 см3 на 100 г, що відповідає двом атомам водню на елементарний осередок α-марганцю. При рівномірному розподілі водню в металі очікується рівного ступеня спотворення елементарних решіток і дифракційна картина повинна містити чіткі лінії.
