תכונות פיזיקליות וכימיות

מנגן גופרתי (MnS) הוא מינרל נפוץ השייך לסולפיד מנגן.יש לו מבנה גבישי משושה שחור עם משקל מולקולרי של 115 ונוסחה מולקולרית של MnS.בטווח טמפרטורות מסוים, למנגן גופרתי תכונות זהב ותכונות לא מתכתיות, ובטמפרטורות גבוהות הוא יכול להגיב עם חומרים מחמצנים כדי לייצר דו תחמוצת גופרית ותחמוצת מנגן.

שיטת הכנה

ניתן להכין מנגן גופרתי במגוון שיטות, כגון:

1. בהיעדר חמצן בסביבה, ניתן להגיב ישירות למתכת מנגן וגופרית לקבלת מנגן גופרתי.

2. בתנאים הידרותרמיים, ניתן להכין מנגן גופרתי על ידי תגובה של מנגן הידרוקסיד עם תיוסולפט.

3. בשיטת החלפת יונים מחליפים את יוני הגופרית בתמיסה המכילה מנגן לתמיסה המכילה גופרית, ולאחר מכן באמצעות שלבי המשקעים, ההפרדה והשטיפה ניתן לקבל מנגן גופרתי טהור.

להשתמש

בשל תכונותיו הפיזיקליות והכימיות הייחודיות, למנגן גופרתי מגוון רחב של יישומים בתחומים רבים:

1. בייצור סוללות, מנגן גופרתי כחומר אלקטרודה חיובי יכול לשפר את הביצועים האלקטרוכימיים של הסוללה.בגלל הפעילות האלקטרוכימית הגבוהה שלו, הוא יכול לשמש כחומר פעיל חיובי לסוללות ליתיום-יון.

2. למנגן גופרתי יש יישומים חשובים גם בתעשיית האלקטרוניקה האופטו.כחומר פוטו-אלקטרי בתאים סולאריים, הוא יכול לספוג את אור השמש ולהמיר אותו לחשמל.

3. בתחום מדעי החומרים, ניתן להשתמש במנגן גופרתי להכנת מכשירים אלקטרוניים וחומרים מגנטיים בעלי ביצועים גבוהים בגלל תכונותיו המבניות והאלקטרוניות המיוחדות.

4. ניתן להשתמש במנגן גופרתי גם להכנת פיגמנטים שחורים, קרמיקה וחומרי צבע זכוכית.

השפעה על הסביבה

למנגן גופרתי עצמו יש פחות השפעה על הסביבה, אך עשויות להיות כמה בעיות סביבתיות במהלך תהליך הייצור.לדוגמה, במהלך תהליך ההכנה עלולים להיווצר גז פסולת ושפכים, שעלולים להכיל כימיקלים המזיקים לבריאות האדם ולסביבה.בנוסף, מנגן גופרתי שנזרק במהלך תהליך ייצור הסוללה עלול לייצר זיהום סביבתי.לכן, עבור ייצור ושימוש בקנה מידה גדול במפעלי מנגן גופרתי, יש לנקוט באמצעים סביבתיים הכרחיים כדי להפחית את ההשפעה השלילית על הסביבה.

תחזית עתידית

עם התפתחות מתמשכת של מדע וטכנולוגיה, סיכוי היישום של מנגן גופרתי רחב מאוד.במיוחד בתחום אגירת והמרת אנרגיה, כמו בסוללות ובקבלי-על יעילות גבוהה, למנגן גופרתי פוטנציאל רב.כתרכובת בעלת תכונות אלקטרוכימיות טובות, מבנה ותכונות אלקטרוניות, מנגן גופרתי צפוי להיות בשימוש נרחב יותר בעתיד.