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过锰酸钾

发布日期:2016/3/23 10:58:42

过锰酸钾俗称灰锰氧、高锰酸钾,是锰化合物中的重要产品。双菱锥形结晶,暗紫色,由于表面产生轻微的还原作用常呈蓝紫色,有金属光泽。溶于水,遇乙醇、过氧化氢即分解。加热到 240℃以上时分解并放出氧。过锰酸钾是一种强氧化剂,与浓硫酸作用易发生爆炸,与有机物摩擦或碰撞会引起燃烧,并放出氧。

工业上过锰酸钾是将锰矿化学加工的中间产物锰酸钾溶液进行精制,然后进行电解氧化而制得。电解氧化有间歇法和连续法两种。前者高锰酸钾是在电解槽中进行结晶;后者高锰酸钾需在电解槽外专设的结晶器中结晶。高锰酸钾电解槽的操作温度为40~60℃,槽电压为2.3~3.0V,阳极电流密度为 50~1500A/m2,阴极电流密度为 500~5000A/m2,电流效率为60%~80%。电解液中氢氧化钾和锰酸钾的浓度取决于所采用的电解槽的形式:通常连续法电解槽所用的氢氧化钾浓度为120~150g/l,锰酸钾浓度为50~60g/l;间歇法电解槽的氢氧化钾浓度为120~150g1,锰酸钾浓度开始为 200~220g/l,电解终了后降到 20~30g/l。电解后进行结晶,得到含90%高锰酸钾粗品,再用重结晶法纯化,过滤后,在常压、温度低于 150℃的条件下干燥,即得高锰酸钾成品。

过锰酸钾易放出新生态氧,有良好的氧化性能,在医药上用作消毒剂、除臭剂和解毒剂;在工业上用作制造糖精、维生素C、异烟肼、烟酸、染料等的氧化剂,硫化氢气体脱除剂,防毒面具吸附剂,特殊织物、蜡、油脂及树脂的漂白剂;农业上用作蔬菜特别是马铃薯、甘蓝类的杀菌剂。近年来,还用于空气净化、工业废物处理及水质处理等。

过锰酸钾的粉尘或烟雾进入人体内会引起轻微恶心及神经系统中毒。应小心操作,不得与有机物、易燃物混放或混运,更不可遇火或撞击,应密闭贮存。

过锰酸钾俗名灰锰氧,化学式KMnO4。淡紫色晶体,有金属光泽,相对密度为2.703。味甜而涩,溶于水,遇乙醇即分解。在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰和氧。光对这种分解有催化作用,故在实验室里常存放在棕色瓶中。从元素电势图和自由能的氧化态图可看出,它具有极强的氧化性。在碱性溶液中,其氧化性不如在酸性中的强。
作氧化剂时其还原产物因介质的酸碱性而不同,
例如,与亚硫酸钠反应,在酸性溶液中MnO-4被还原为Mn2+:
2MnO-4+6H++5SO2-3=2Mn2++5SO2-4+3H2O
在中性或稀碱性溶液中,MnO-4被还原为二氧化锰:
2MnO-4+H2O+3SO2-3=2MnO2↓+3SO2-4+2OH-
在浓碱性溶液中则为锰酸盐:
2MnO-4+2OH-+SO2-3=2MnO2-4+SO42-4+H2O
Mn (Ⅶ) 与Mn (Ⅱ) 相互间可发生氧化还原反应,结果都转变成Mn (Ⅳ) 的化合物:

此反应在中性或碱性溶液中更易发生,是实验室中制备二氧化锰的一种方法。高锰酸钾加热高于240℃时即分解放氧:
这是高锰酸钾歧化分解,实验室中利用此反应制取少量氧气。将高锰酸钾粉末在冷却下与浓硫酸作用可析出绿色油状的七氧化二锰:2KMnO4+H2SO4=Mn2O7+K2SO4+H2O

七氧化二锰为高锰酸HMnO4的酸酐。在0℃以上或遇有机物 (如乙醇等) 立即爆炸或分解放氧:2Mn2O7=4MnO2+3O2↑
氧化力很强,只在0℃以下才稳定。高锰酸钾常用做氧化剂、消毒剂、漂白剂等。可由氢氧化钾、二氧化锰和氯酸钾作用,然后通入氯气于其溶液中来制取高锰酸钾,工业上多采用电解氧化法,即通过电解锰酸钾的浓溶液来制取。

【理化性质】
黑紫色结晶,无臭,易溶于水,溶液以其浓度不同而呈粉红色至暗紫色。与还原剂 (如甘油) 研合可发生爆炸、燃烧。应密封避光保存。

【作用与用途】
过锰酸钾为强氧化剂,遇有机物时即放出初生态氧而呈杀菌作用,因无游离状氧原子放出,故不出现气泡。本品的抗菌除臭作用比过氧化氢溶液强而持久,但其作用极易因有机物的存在而减弱。本品还原后所生成的二氧化锰,能与蛋白质结合成盐,在低浓度时呈收敛作用,高浓度时有刺激和腐蚀作用。

低浓度高锰酸钾溶液(0.1%) 可杀死多数细菌的繁殖体,高浓度时(2%~5%) 在24小时内可杀死细菌芽孢。在酸性条件下可明显提高杀菌作用,如在1%的高锰酸钾溶液中加入1%盐酸,30秒钟即可杀死许多细菌芽孢。

高锰酸钾为强氧化剂,遇有机物时即释放出初生态氧和二氧化锰,而无游离状氧原子放出,故不出现气泡。初生态氧有杀菌、除臭、解毒作用,抗菌除臭作用比过氧化氢溶液强而持久。二氧化锰能与蛋白质结合成盐,在低浓度时呈收敛作用,高浓度时有刺激和腐蚀作用。其杀菌力随浓度升高而增强,0.1%时可杀死多数细菌的繁殖体,2%~5%溶液能在24小时内可杀死细菌芽孢。在酸性条件下可明显提高杀菌作用,如在1%溶液中加入1.1%盐酸,能在30秒钟内杀死炭疽芽孢。
常用0.1%溶液内服,治疗牛和羊前胃弛缓、马及其他动物急性胃肠炎、腹泻等。幼雏饮用配成0.01%的溶液,0.1%溶液外用可冲洗黏膜及皮肤创伤、溃疡等。0.05%~0.1%溶液洗胃,用于内服某些有机物的中毒;1%溶液用于毒蛇咬伤的伤口冲洗。全鱼池泼洒:每升水4~5mg高锰酸钾溶液,治疗鱼水霉病及原虫、甲壳类等寄生虫。每升水100mg浓度药浴30分钟,治疗大麻哈鱼卵膜软化症。
常用0.1%~0.12%溶液消毒被病毒和细菌污染的蜂箱。
过锰酸钾与福尔马林联合使用,可用于畜(禽)舍、孵化室等空气熏蒸消毒。
 

【制剂、用法】
0.1%溶液可用于鸡群饮水消毒,杀灭肠道病原微生物。
本品与福尔马林合用可用于畜 (禽) 舍、孵化室等空气熏蒸消毒。
2%~5%溶液用于浸泡病禽污染的食桶、饮水器,或洗刷食槽、饮水器、浸泡器械以及消毒被污染的器具等。
0.1%溶液外用冲洗黏膜及皮肤创伤、溃疡等,1%溶液冲洗毒蛇咬伤的伤口。
内服0.1%溶液可治疗马急性胃肠炎、腹泻等。还可用于生物碱、氰化物中毒洗胃。内服量: 马、牛每头每次5~10克,猪、羊每次0.3~0.5克,配成0.1%~0.5%溶液。用0.01%~0.05%溶液洗胃,用于某些有机物中毒。
全鱼池泼洒:每升水2~3毫克高锰酸钾溶液,治疗鱼水霉病及原虫、甲壳类等寄生虫。每升水100毫克浓度药浴30分钟,治疗大马哈鱼卵膜软化症。
常用0.1%~0.12%溶液消毒被病毒和细菌污染的蜂箱和巢脾。

【注意事项】
1.高锰酸钾溶液遇有机物如酒精等易失效,遇氨水及其制剂可产生沉淀。
2.本品粉末遇福尔马林、甘油等易发生剧烈燃烧,当它与活性炭或碘等还原型物质共同研合时可发生爆炸。
3.水溶液宜现配现用,久置易还原失效。
4.高浓度对组织有刺激和腐蚀作用,不宜反复用于洗胃。

以上信息由ChemicalBook的小娟编辑整理。

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过锰酸钾 [2016/03/23]