Окисление бутадиена перманганатом калия в кислой среде


Химические свойства алкадиенов | CHEMEGE.RU

Алкадиены – это непредельные (ненасыщенные) нециклические углеводороды, в молекулах которых присутствуют две двойные связи между атомами углерода С=С.

Общая формула алкадиенов CnH2n+2 (как у алкинов, а также циклоалкенов), где n ≥ 3.

Наличие двух двойных связей между атомами углерода очень сильно влияет на свойства углеводородов. В этой статье мы подробно остановимся на свойствах, способах получения и особенностях строения алкадиенов.

Строение, изомерия и гомологический ряд алкадиенов

Химические свойства алкадиенов

Получение алкадиенов

Сопряженные алкадиены – непредельные нециклические углеводороды, в молекулах которых две двойные связи образуют сопряженную систему. 

Химические свойства алкадиенов похожи на свойства алкенов. Алкадиены также легко вступают в реакции присоединения и окисления.

Химические свойства сопряженных алкадиенов отличаются от алкенов некоторыми особенностями,  которые обусловлены делокализацией электронной плотности π-связей. 

 

1. Реакции присоединения

Для алкадиенов характерны реакции присоединения по одной из двойных связей С=С, либо по обоим связям. Реакции с водой, галогенами и галогеноводородами протекают по механизму электрофильного присоединения. При присоединении одной молекулы реагента к алкадиену рвется только одна двойная связь. При присоединении двух молекул реагента к алкадиену разрываются обе двойные связи.

Помимо присоединения по одной из двух двойных связей (1,2-присоединение), для сопряженных диенов характерно так называемое 1,4-присоединение, когда в реакции участвует вся делокализованная система из двух двойных связей, реагент присоединяется к 1 и 4 атому углерода сопряженной системы, а двойная связь образуется между 2 и 3 атомами углерода.

1.1. Гидрирование

Гидрирование алкадиенов протекает в присутствии металлических катализаторов, при нагревании и под давлением.

При присоединении одной молекулы водорода к дивинилу образуется смесь продуктов (бутен-1 и бутен-2):

Соотношение продуктов 1,2- и 1,4- присоединения зависит от условий реакции.

При комнатной и повышенной температуре основным продуктом реакции является 1,4-продукт (бутен-2).

При полном гидрировании дивинила образуется бутан:

1.2. Галогенирование алкадиенов

Присоединение галогенов к алкадиенам происходит даже при комнатной температуре в растворе (растворители — вода, CCl4).

При взаимодействии с алкадиенами  красно-бурый раствор брома в воде (бромная вода) обесцвечивается. Это качественная реакция на двойную связь.

 

Например, при взаимодействии бутадиена-1,3 с бромной водой преимущественно протекает 1,4 присоединение и образуется 1,4-дибромбутен-2:

Побочным продуктом бромирования дивинила является 3,4-дибромбутен-1:

При полном бромировании дивинила образуется 1,2,3,4-тетрабромбутан:

1.3. Гидрогалогенирование алкадиенов

Алкадиены взаимодействуют с галогеноводородами. При присоединении хлороводорода к бутадиену-1,3 преимущественно образуется 1-хлорбутен-2:

3-Хлорбутен-1 образуется в небольшом количестве.

При присоединении полярных молекул к алкадиенам образуется смесь изомеров. При этом выполняется правило Марковникова.

Правило Марковникова: при присоединении полярных молекул типа НХ к алкадиенам водород преимущественно присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.

1.5. Полимеризация

Полимеризация — это процесс многократного соединения молекул низкомолекулярного вещества (мономера) друг с другом с образованием высокомолекулярного вещества (полимера).

nM → Mn   (M – это молекула мономера)

Полимеризация алкадиенов протекает преимущественно по 1,4-механизму, при этом образуется полимер с кратными связями, называемый  каучуком.

Продукт полимеризации дивинила (бутадиена) называется искусственным каучуком:

При полимеризации изопрена образуется природный (натуральный) каучук:

2. Окисление алкадиенов

Реакции окисления в органической химии сопровождаются увеличением числа атомов кислорода (или числа связей с атомами кислорода) в молекуле и/или уменьшением числа атомов водорода (или числа связей с атомами водорода).

В зависимости от интенсивности и условий окисление можно условно разделить на мягкое и жесткое.

2.1. Мягкое окисление алкадиенов

Мягкое окисление алкадиенов протекает при низкой температуре в присутствии перманганата калия. При этом раствор перманганата обесцвечивается.

В молекуле алкадиена разрываются только π-связи и окисляются атомы углерода при двойных связях. При этом образуются четырехатомные спирты.

Обесцвечивание алкадиенами водного раствора перманганата калия, как и в случае алкенов – качественная реакция на двойную связь.

 

2.2. Жесткое окисление

При жестком окислении под действием перманганатов или соединений хрома (VI) происходит полный разрыв двойных связей С=С и связей С-Н у атомов углерода при двойных связях. При этом у окисляемых атомов углерода образуются связи с атомами кислорода.

Так, если у атома углерода окисляется одна связь, то образуется группа С-О-Н (спирт). При окислении двух связей образуется двойная связь с атомом углерода: С=О, при окислении трех связей — карбоксильная группа СООН, четырех — углекислый газ СО2.

Можно составить таблицу соответствия окисляемого фрагмента молекулы и продукта:

Окисляемый фрагмент KMnO4, кислая среда KMnO4, H2O, t
>C= >C=O >C=O
-CH= -COOH -COOK
CH2= CO2 K2CO3

При окислении бутадиена-1,3 перманганатом калия в среде серной кислоты возможно образование щавелевой кислоты и углекислого газа:

2.3. Горение алкадиенов 

Алкадиены, как и прочие углеводороды, горят в присутствии кислорода с образованием углекислого газа и воды.

В общем виде уравнение сгорания алкадиенов выглядит так:

CnH2n-2 + (3n-1)/2O2 → nCO2 + (n-1)H2O + Q

Например, уравнение сгорания бутадиена:

2C4H6 + 11O2 → 8CO2 + 6H2O

Ch3=CH-CH=Ch3 + KMnO4 = ? уравнение реакции

Алкадиенами называются ненасыщенные углеводороды, содержащие две двойные связи. Общая формула алкадиенов .
Продукты окисление диеновых углеводородов существенным образом зависят от условий проведения реакции. Так, если проводить реакцию окисления в мягких условиях реактивом Вагнера, т.е. перманганатом калия в нейтральной среде, продуктами будут многоатомный спирт и твердый оксид марганца (IV). При жестком окислении диенов кипящим раствором перманганата или дихромата калия в кислой среде будет происходит полный разрыв двойных связей. Могут образовываться карбоновые кислоты, кетоны и соединения с двумя функциональными группами. Существует понятие озонолиза диеновых углеводородов в результате которого происходит образование альдегидов и кетонов. Запишем молекулярные уравнения реакций окисления 1,3-бутадиена перманганатом калия (Ch3=CH-CH=Ch3 + KMnO4 = ?), проводимого в жестких и мягких условиях:

   

   

алкенов и манганат калия (VII) (перманганат)

Если продукт имеет одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильная группа. Это другой вид соединения, известный как альдегид.

Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Итак, на этот раз реакция пойдет на следующую стадию, чтобы получить этановую кислоту, CH 3 COOH.

Кислотная структура была немного изменена, чтобы она больше походила на то, как мы обычно извлекаем кислоты, но в конечном итоге кислород оказался между углеродом и водородом.

Таким образом, общий эффект манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, если бы к обоим атомам углерода на концах двойной связи углерод-углерод был присоединен атом водорода, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могли бы быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы. или другое.

Поиграйте с этим, пока не будете довольны. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный к обоим концам двойной углерод-углеродной связи. Меняйте алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. Окислите их, чтобы образовались кислоты, и посмотрите, что у вас получится.

Если продукт содержит два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Вы, возможно, ожидали, что это приведет к образованию метановой кислоты, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором манганата калия (VII).Фактически, он полностью окисляет его до двуокиси углерода и воды.

Итак, уравнение в таком случае могло бы быть, например:

Точная природа другого продукта (в этом примере пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому атому углерода в двойной связи углерод-углерод.

Если бы на обоих концах двойной связи было по два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это диоксид углерода и вода.

 

Сводка

Подумайте о обоих концах двойной связи углерод-углерод по отдельности, а затем объедините результаты.

  • Если на одном конце связи есть две алкильные группы, эта часть молекулы даст кетон.

  • Если есть одна алкильная группа и один водород на одном конце связи, эта часть молекулы даст карбоновую кислоту.

  • Если на одном конце связи есть два атома водорода, эта часть молекулы даст диоксид углерода и воду.

 

В чем смысл всего этого?

Работа с результатами поможет вам определить структуру алкена. Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Определите, какие из них дадут каждый из следующих результатов, если их обработать горячим концентрированным раствором манганата калия (VII). Вышеуказанные изомеры: , а не в порядке A, B и C.

Не читайте ответы в зеленой рамке, пока не попробуете это.

  • Изомер A дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.

  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.

  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

.

Перманганат калия (Kmno4) | Применение, физические и химические свойства перманганата калия

Что такое перманганат калия?

  • Перманганат калия - это универсальное химическое соединение пурпурного цвета.

  • Это калиевая соль марганцевой кислоты.

  • Также известный как перманганат калия, он имеет много других названий, таких как минерал хамелеон, кристаллы Конди и гипермаган.

  • Перманганат калия был впервые произведен немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером в 1659 году, но вскоре о нем забыли.Он был заново открыт британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди». Перманганат калия имел большой успех.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашло разнообразное применение в медицинской и химической промышленности.

  • Его химическая формула - KMnO4.

Физические свойства перманганата калия - KMnO4

  • Это химическое соединение ярко-пурпурного или бронзового цвета.

  • Имеет плотность 2.7 г / мл, а его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, т.е. не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Он имеет высокую температуру плавления 2400 C.

  • Он в основном встречается в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства перманганата калия

  • Перманганат калия растворим в ацетоне, воде, пиридине, метаноле и уксусной кислоте.Он также легко растворяется в неорганических растворителях.

  • Имеет насыщенный фиолетовый цвет в концентрированном растворе и розовый цвет в разбавленном растворе.

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горючий, но поддерживает горение других веществ.

  • При нормальных условиях это очень стабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко передавать свой кислород другим веществам), образуя темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что есть органические.Он легко может принимать электроны от других веществ.

  • Он бурно реагирует с серной кислотой, приводя к взрыву.

  • Он немедленно вступает в реакцию с глицерином и простыми спиртами с образованием пламени и дыма.

Структура перманганата калия - KMnO4

  • Перманганат калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона калия (K +) и перманганат-аниона (MnO4-).

  • В перманганат-анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.Его структуру можно записать следующим образом.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 орторомбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (химическая реакция, при которой одно вещество окисляется, а другое восстанавливается).

KMnO4 может окислять многие неорганические соединения.Среда раствора играет важную роль в определении продуктов реакции.

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3h3SO4🡪 2MnSO4 + 5Na2SO₄ + K2SO4 + 3h3O

2KMnO4 + 3K2SO3 + h3O 🡪 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

+ 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

+ Na2SO4 + 2KMNO4 при нагревании кристаллов 2KMNO4 ,

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

При разбавлении кристаллов перманганата в присутствии прямых солнечных лучей выделяется кислород.

.

Перманганат калия | 7722-64-7

Перманганат калия Химические свойства, использование, производство

Сильный окислитель

Перманганат калия сильно окисляется и часто используется в качестве окислителей в лаборатории и на производстве, поскольку он сладкий и вяжущий, он растворим в воде, а раствор пурпурного цвета. При встрече с этанолом он сразу же разлагается. В кислой среде он будет медленно разлагаться на диоксид марганца и кислород.Свет оказывает каталитическое действие на это разложение, поэтому в лаборатории его часто хранят в коричневых бутылках. Из диаграммы потенциала элемента и диаграммы степени окисления свободной энергии видно, что он оказывает сильное окислительное действие. В щелочном растворе его окислительные свойства не так сильны, как в кислой среде. В качестве окислителя продукт восстановления может быть различным в зависимости от разницы кислотно-основных свойств в разных средах.

Этот продукт, сталкиваясь с органическими веществами, может выделять образующийся кислород и диоксид марганца, при этом свободные атомы кислорода не выделяются, поэтому пузырьки отсутствуют.Первоначальный экологический кислород обладает стерилизующим, дезодорирующим и дезинтоксикационным действием. Антибактериальный дезодорирующий эффект перманганата калия сильнее и продолжительнее, чем у раствора перекиси водорода. Диоксид марганца может быть объединен с белком с образованием соли с эффектом конвергенции при низкой концентрации, но с эффектом стимуляции и коррозии при высоких концентрациях. Бактерицидная сила увеличивается с концентрацией, при которой 0,1% может уничтожить большинство бактериальных пропагул, а раствор от 2% до 5% способен уничтожить бактериальные споры за 24 часа.В кислых условиях бактерицидный эффект значительно улучшается. Например, добавление 1,1% соляной кислоты к 1% раствору может убить споры сибирской язвы за 30 секунд.
Обычно используется 0,1% раствор для перорального применения для лечения вялого желудка крупного рогатого скота и овец, острого гастроэнтерита лошадей и других животных, а также диареи. Для поения молодняка птицы применяют 0,01% раствор. Наружный прием 0,1% раствора можно использовать для промывания слизистой оболочки и лечения кожных травм, язв и т. Д.Пероральное введение 0,05% ~ 0,1% растворов можно использовать для лечения некоторых органических отравлений; 1% раствор можно использовать для промывания раны от укусов змей. Применение 4 ~ 5 мг раствора перманганата калия на литр для всего разлива пруда может быть использовано для лечения плесени и простейших рыб, ракообразных и других паразитов. Ванна с концентрацией 100 мг на литр в течение 30 минут может использоваться для лечения малации мембран лососевых яиц. Обычно применяется 0.1% ~ 0,12% растворы для дезинфекции улья, зараженного вирусами и бактериями. Перманганат калия и формалин могут использоваться в комбинации, могут использоваться для дезинфекции воздуха фумигационной дезинфекции животноводческих (птицеводческих) домов и инкубаторов.

Фармакологические эффекты

Может проявлять бактерицидное действие за счет окисления активной группы бактерий. Перманганат калия может эффективно убивать различные бактериальные ростки, грибы, Mycobacterium tuberculosis; возможность также инактивировать вирус и споры гепатита B, но воздействие на споры требует более длительного времени.Нагревание органических веществ в кислой или щелочной среде может ускорить реакцию окисления. Реакции окисления при различных условиях pH также различны. В кислом растворе он сам восстанавливается до бесцветных соединений двухвалентного марганца; в нейтральном или щелочном растворе он восстанавливается до коричневого диоксида марганца и осаждения белкового комплекса. В низкой концентрации оказывает антибактериальное, конвергентное, кровоточащее, дезодорирующее и другие эффекты. В высоких концентрациях он вызывает раздражение и разъедание, а его антибактериальный эффект сильнее, чем у перекиси водорода.В клинических условиях он в основном используется для лечения острого дерматита или острой экземы (особенно при вторичной инфекции), очистки язв или абсцесса, от личинок желудка при пероральном приеме морфина, опиатов, бруцина или органических отравлений, а также для оказания первой помощи при укусах змей. Его также можно использовать для дезинфекции фруктов, посуды и прочего. Применение в полости рта применимо для лечения инфекции Candida albicans, некротического гингивостоматита, полоскания пародонта. Контакт перманганата калия с одеждой оставит коричневые следы, которые можно удалить, добавив щавелевую кислоту в воду для очистки.
Пероральный прием раствора перманганата калия может вызвать ряд симптомов раздражения желудочно-кишечного тракта, таких как ощущение жжения в ротоглотке, отек, тошнота, рвота, боли в животе, резкая речь, затруднения глотания и дыхания; протеинурия также может возникнуть. Его смертельная доза составляет 10 г. Раствор должен быть свежим и уменьшаться на случай отказа по прошествии немного более длительного времени. Его нельзя обрабатывать вместе с восстановителем, таким как глицерин, йод и сахар, чтобы предотвратить взрыв.Высокие концентрации раздражают кожу.

Влияние разных концентраций стерилизационного раствора

Перманганат калия - сильный окислитель, также известный как серый оксид марганца, порошок полипропилена, который при комнатной температуре выглядит как темно-пурпурные маленькие кристаллы с металлическим блеском. При попадании на органические вещества он будет оказывать окислительный эффект. Поэтому он может не только дезинфицировать, но и быть дезодорантом. Низкая концентрация имеет эффект конвергенции.Для поения домашнего скота и птицы его часто можно отрегулировать до 0,1% водного раствора для промывания желудка и окисления яда для детоксикации. Высокая концентрация раствора оказывает раздражающее и разъедающее действие на ткани, а 4% раствор может дезинфицировать кормушку и другие приспособления. Воспользовавшись его окислительными свойствами для ускорения испарения формалина, можно использовать его для дезинфекции воздуха, поскольку это обычно используемое дезинфицирующее средство в семье.
1. Глубокий фиолетовый раствор (около 0.Концентрация 3%): обладает сильными окислительными свойствами и сильным бактерицидным действием. Может использоваться для дезинфекции ванночки, плевательницы.
2. Пурпурно-красный раствор (концентрация около 0,05%): противозудный, противовоспалительный и противоинфекционный, можно использовать для окунания в опоясывающий лишай стопы.
3. Розово-красный раствор (концентрация около 0,01%): дезинфекция овощей, фруктов и посуды. Для дезинфекции бытовой техники можно использовать порошки перманганата калия 1: 1000 на 15 минут замачивания с последующим ополаскиванием проточной водой.Фрукты и овощи после заражения бактериями могут быть подвергнуты замачиванию в растворе этой концентрации в течение 5 минут для стерилизации без изменения цвета и вкуса фруктов и овощей. В медицинской промышленности раствор такой концентрации может использоваться для полоскания слизистых оболочек, таких как геморрой, с противоинфекционным, противозудным, обезболивающим и другими эффектами.
4. Светло-вишнево-красный раствор (концентрация около 0,002%): можно использовать для полоскания горла, чтобы предотвратить воспаление полости рта и кариес зубов, обладая дезодорирующим противовоспалительным действием и способствуя уменьшению неприличных подмышек.Его также можно использовать в качестве противоядия. Выпив концентрированный раствор, надавите пальцами на горло при рвоте и выплюньте неабсорбированные лекарства или яд. Лекарства или токсиканты, оставшиеся в желудке, будут подвергаться окислению перманганатом калия и отказу.
Примечание: для приготовления водного раствора используйте холодную воду. Горячая вода разрушит его и вызовет поломку. Приготовленный водный раствор обычно хранится не более двух часов. Когда раствор приобретает коричнево-фиолетовый цвет, он теряет дезинфицирующий эффект.При употреблении лучше приготовить свежий.

Растворимость в воде (г / 100 мл)

Растворено граммов на 100 мл воды при разных температурах (° C):
30 ° С; 30 ° С / 40 ° С; 4,3 г /
22,1 г / 60 ° С

Контент-анализ

Возьмите 0,3 г оксалата натрия, предварительно высушенного при 105 ~ 110 ℃, высушенного до постоянного веса (точность: 0,0002 г), чтобы растворить в 100 мл воды. Добавьте 6 мл раствора серной кислоты 1: 1. Используйте тестовый стержень, чтобы взять еще 3.3 г (называемые квази-0,0002 г) для растворения в воде до достижения постоянного объема до 1000 мл (коричневая мерная колба), встряхните и поместите в темноте на 1 час. Взять супернатант и добавить в бюретку; Добавьте первую каплю 38 мл раствора образца в раствор оксалата натрия и нагрейте до 70 ~ 75 ℃, продолжайте понижать до тех пор, пока раствор не станет розовым без выцветания в течение 30 секунд, что можно рассматривать как конечную точку. Для корректировки результатов был также проведен холостой тест.
KMnO4 (%) = W × 0,4717 / G × V1-V2 / V3 × 100, где
W - количество оксалата, г; G-объем пробы, г; V1 - объем раствора пробы, израсходованный при титровании оксалата натрия, мл; V2 - количество раствора образца, израсходованное в холостом тесте M1; V3 - общий объем раствора пробы, мл; 0.4717-1 г оксалата натрия по качеству эквивалентен перманганату калия, оксалату натрия.
Разница между результатами параллельного определения не должна превышать 0,2%.

использует

1. Его можно использовать в качестве окислителя, отбеливателя, очищенного углекислого газа напитка, дезодоранта, консервантов для древесины, адсорбентов, дезинфицирующих средств, пестицидов, очистителей воды и т. Д.
2. Его можно использовать как отбеливающий агент, окислитель и дезинфицирующее средство. Китай предусматривает, что его можно использовать для производства крахмала и вина с максимальным объемом использования 0.5 г / кг; остаток вина (в пересчете на марганец) не должен превышать 0,002 г / кг.
3. В химическом производстве он широко используется в качестве окислителей, таких как окислитель для производства сахара, витамина С, изониазида и бензойной кислоты; в медицине его можно использовать как консервант, дезинфицирующее средство, дезодорант и антидот; при очистке воды и очистке сточных вод он может использоваться в качестве средства очистки воды для окисления сероводорода, фенола, железа, марганца и органических, неорганических и других загрязнителей для контроля запаха и обесцвечивания; при очистке газов его можно использовать для удаления следов серы, мышьяка, фосфора, силана, борана и сульфида; в горной промышленности и металлургии может использоваться для отделения молибдена от меди, удаления примесей цинка и кадмия и окислителя флотации соединений; его также можно использовать в качестве отбеливающего агента для специальных тканей, воска, жира и смолы, а также в качестве абсорбента противогазов, а также в качестве красителя для дерева и меди.Пищевой продукт может использоваться в качестве отбеливающего агента, дезинфицирующего средства, дезодоранта, средства для очистки воды и средства для очистки напитка с диоксидом углерода.
4. Дезинфекционный антисептик;
5. Его можно использовать в качестве аналитического реагента, окислительно-восстановительного титранта, реагента для хроматографического анализа, окислителя и пестицида, а также в органическом синтезе.

Метод производства

Метод прокаливания
Гидроксид калия подвергается дегидратации плавлением и смешивается с мягким порошком марганца.После охлаждения и измельчения при температуре 240 ° C он поглощает кислород из воздуха и подвергается медленному окислительному кальцинированию для преобразования в перманганат калия. После выщелачивания водой или разбавленным раствором выполните фильтрацию и приготовьте раствор электролита состава: 160 ~ 180 г / л манганата калия. Гидроксид калия (свободный): 45 ~ 60 г / л, карбонат калия
4KOH + 2MnO2 + O2 → 2K2MnO4 + 2h3O
2K2MnO4 + 2h3O [электролиз] → 2KMnO4 + 2KOH + h3 ↑
Маточный раствор после разделения на центрифуге выпаривают, чтобы выделить манганат калия, и каустизируют, чтобы извлечь гидроксид калия.
Метод жидкофазного окисления:
Гидроксид калия подлежит предварительному нагреву и продувке воздухом, обогащенным кислородом, или воздухом при температуре выше 200 ° C для жидкофазного окисления мягким порошком марганца. Диоксид марганца сначала подвергается окислению до марганца калия, а затем окисляется до марганца калия. Концентрация гидроксида калия регулируется на уровне 60% ~ 70%, а молярное отношение гидроксида марганца к диоксиду марганца составляет (30 ~ 60): 1. Манганат калия подвергается седиментации.Восстановите гидроксид калия в верхнем слое с последующей кристаллизацией, прессованием на фильтре и растворением с помощью маточного раствора электролита. Далее добавляют раствор гидроксида кальция для каустизации, а затем после фильтр-прессования готовят раствор электролита для электролиза. Неочищенный продукт перманганата калия подвергается центробежному разделению, а затем перекристаллизации, центробежному разделению и сушке для получения конечного продукта - перманганата калия. Его реакция:
2MnO2 + 6KOH + 0.5O2 → 2K3MnO4 + 3h3O
2K3MnO4 + 0.5O2 + h3O → 2K2MnO4 + 2KOH
2K2MnO4 + 2h3O [электролиз] → 2KMnO4 + 2KOH + h3 ↑
Маточный раствор после разделения на центрифуге следует подвергнуть выпариванию для извлечения перманганата калия с последующим извлечением едкого натра гидроксида калия.

Токсичность

Он оказывает раздражающее действие на глаза, стимулируя слизистую оболочку и окрашивая среду для глаз. При разбрызгивании следует незамедлительно добавить в глаза по каплям 1% перекиси водорода и 1% уксусной кислоты для обесцвечивания окрашенных глаз.
Для получения дополнительной информации см. «Металлический Марганец».

Химические свойства

Он выглядит как красно-пурпурные ромбовидные, зернистые или игольчатые кристаллы с металлическим блеском. Его можно растворить в воде до темно-пурпурно-красного раствора, мало растворимого в метаноле, ацетоне и серной кислоте.

Информация об опасностях и безопасности

Категория: окислитель
Классификация токсичности: отравление
Острая токсичность Орально-крыса LD50: 1090 мг / кг; Подкожно-мышь LD50: 500 мг / кг
Взрывоопасные и опасные свойства взрывоопасен при контакте с органическими веществами, восстановителем, серой, фосфором и другими легковоспламеняющимися материалами.
Воспламеняемость и опасные характеристики высокая температура вызывает разложение кислорода; быть горючими в случае органических веществ, восстановителя, серы, фосфора и других легковоспламеняющихся продуктов с образованием токсичного марганецсодержащего дыма при сгорании
Характеристики хранения и транспортировки Казначейство: вентилируемый, легкая загрузка и разгрузка; хранить отдельно от органических веществ, восстановителя и серного фосфора.
Огнетушащее вещество туман вода, песок
Профессиональный стандарт TWA 5 мг (Mn) / м3; СТЭЛ 6 мг (Mn) / м3

Химические свойства

Перманганат калия, перманганат калия KMnO4, твердое вещество пурпурного цвета, растворимое, образованное окислением подкисленного раствора манганата калия хлором с последующим испарением.

Химические свойства

Перманганат калия - это темно-пурпурное кристаллическое твердое вещество со сладким вкусом, которое разлагается при 240 ° C и взрывается при контакте с окисляемыми материалами. Используется в качестве дезинфицирующего и аналитического реагента, в красителях, отбеливателях и лекарствах, а также в качестве промежуточного химического вещества.

Физические свойства

Темно-фиолетовый ромбоэдрический кристалл; плотность 2,703 г / см 3 ; устойчив на воздухе, разлагается при температуре около 240 ° C; умеренно растворим в холодной воде, 6.38 г / 100 мл при 20 ° C, растворим в горячей воде, 25 г / 100 мл при 65 ° C; разлагается спиртом, ацетоном и многими органическими растворителями, вызывая их окисление; также разлагается концентрированными кислотами.

использует

Перманганат калия (KMnO4) представляет собой кристалл темно-пурпурно-голубоватого блеска со слегка сладковатым оттенком. вкус. Его получают окислением манганата в электролитической ячейке или пропусканием двуокиси углерода. через горячий раствор манганата и затем охлаждение до образования кристаллов перманганата.это сильный окислитель, особенно с органическими веществами, что делает его хорошим дезинфицирующим средством, дезодорант, отбеливатель и антисептик.

использует

Перманганат калия (KMnO4) представляет собой пурпурное кристаллоподобное окислительное соединение, используемое в качестве антисептическое и дезинфицирующее средство для подавления роста вредных кожных микроорганизмов и бактерий. До того, как стали доступны антибиотики, он использовался для лечения траншейного рта и импетиго.
Траншейный рот (некротический язвенный гингивит), также называемый «инфекцией Винсента», обычно поражает молодых людей и считается формой пародонтоза.Если не лечить, это может привести к к потере ткани десен и, в конечном итоге, к потере зубов. Сегодня есть более эффективные методы лечения для устья траншеи, чем KMnO4.

использует

Отбеливающие смолы, воски, жиры, масла, солома, хлопок, шелк и другие волокна и замша; окрашивание древесины в коричневый цвет; полиграфические ткани; промывка СО2 при производстве минеральных вод; истребление Oidium tuckeri; фотография; дубление кож; очищающая вода; с раствором формальдегида для удаления газа формальдегида для дезинфекции; как важный реагент в аналитической и синтетической органической химии.

Определение

перманганат калия: соединение, KMnO 4 , образующее пурпурные кристаллы с металлическим блеском, растворимые в воде (интенсивный пурпурный раствор), ацетоне и метаноле, но разлагающееся этанолом; R.D. 2,70; разложение начинается немного выше 100 ° C и заканчивается при 240 ° C. Соединение получают путем сплавления оксида марганца (IV) с гидроксидом калия с образованием манганата и электролиза раствора манганата с использованием железных электродов при температуре около 60 ° C. Альтернативный способ включает производство манганата натрия аналогичным способом, окисление хлором и серной кислотой, обработку хлоридом калия. для кристаллизации требуемого продукта.Манганат калия (VII) широко используется в качестве окислителя и дезинфицирующего средства в различных областях, а также в качестве аналитического реагента.

Препарат

Перманганат калия производится из марганцевой руды, содержащей не менее 60% диоксида марганца, MnO 2 . Тонкоизмельченная руда смешивается с 50% гидроксидом калия и нагревается примерно до 350 ° C во вращающихся печах. Это превращает диоксид марганца в манганат калия:
MnO 2 2+ 4KOH + O 2 → 2K 2 MnO 4 + 2H 2 O
Полученный выше манганат калия окисляется до перманганата путем электролиза или путем химического окисления.Электролитическое окисление встречается чаще. Электролитические ячейки имеют катоды из железных стержней и никелированные аноды. Расплав манганата калия экстрагируется водой перед его электролизом, а затем электролизуется при напряжении ячейки 2,3 В и токе около 1400 А. Перманганат образуется на аноде, а вода восстанавливается до газообразных водородных и гидроксильных ионов на катоде:
2K 2 MnO 4 4+ 2H 2 O → 2KMnO 4 + 2KOH + H 2 .

Показания

Перманганат калия (KMnO4) - окислитель, который быстро превращается в неактивен в присутствии органических веществ.Окислительное действие химического предположительно отвечает за его бактерицидную активность. Это также вяжущее средство и фунгицид. Этот препарат оставляет пятна на коже и одежде и не растворяется. кристаллы вызовут химический ожог. Сейчас он используется реже (в основном как противогрибковое средство) и может быть немного лучше, чем вода в качестве влажной повязки. Разведение от 1: 4000 до 1:16 000 используется для мокнущих или обнаженных поверхностей (одна измельченная таблетка 65 мг, растворенная в 250-500 мл; одна таблетка 330 мг растворена от 1500 мл до 3000 мл).Для использования в качестве лечебной ванны 8 г (примерно 2 чайной ложки) следует растворить в 200 л (полная ванна) воды, чтобы получить примерно Разведение 1:25 000. Пятна на коже можно удалить слабым раствором щавелевой кислоты. кислота или тиосульфат натрия.

Общее описание

Кристаллическое вещество пурпурного цвета. Негорючий, но ускоряет горение горючего материала. Если горючий материал тонко измельчен, смесь может быть взрывоопасной. Контакт с жидкими горючими материалами может привести к самовозгоранию.Контакт с серной кислотой может вызвать пожар или взрыв. Используется для изготовления других химикатов и в качестве дезинфицирующего средства.

Реакции воздуха и воды

Растворим в воде.

Профиль реактивности

Перманганат калия - очень мощный окислитель, особенно в кислой среде. Реагирует с накалом с карбидом алюминия [Mellor 5: 872. 1946-47]. Измельчение сурьмы или мышьяка вызывает возгорание металлов [Mellor 12: 322.1946-47]. Смеси с уксусной кислотой или уксусным ангидридом могут взорваться, если их не хранить в холоде [Von Schwartz 1918. p. 34]. Взрывы могут произойти при контакте подкисленных растворов с бензолом, сероуглеродом, диэтиловым эфиром, этиловым спиртом, нефтью или органическими веществами. Контакт с глицерином может вызвать взрыв [Pieters 1957. p. 30]. Контакт с концентрированным раствором перекиси водорода может вызвать взрыв [Haz. Химреагент Данные 1973. с. 230]. Контакт с твердым гидроксиламином вызывает немедленное белое пламя [Mellor 8: 294.1946-47]. Транспортировка через полипропиленовую трубку воспламенила трубку [История болезни MCA 1842. 1972]. Смешивание с концентрированной серной кислотой в сосуде, содержащем влагу, вызвало взрыв (из-за образования гептоксида марганца) [Delhez 1967].

Опасность

Опасный риск возгорания и взрыва при контакте с органическими материалами, мощный окислитель.

Опасность для здоровья

Обжигает и окрашивает кожу в темно-коричневый цвет. При проглатывании вызовет серьезное расстройство желудочно-кишечной системы.Может быть смертельным, если больше 4 унций. потребляются.

Пожарная опасность

Поведение в огне: Может вызвать пожар при контакте с горючими веществами. Контейнеры могут взорваться.

Промышленное использование

Это кристаллическое вещество темно-фиолетового цвета, чрезвычайно растворимое в воде. (60 г / л). При температуре выше 200 ° C KMnO4 разлагается по следующей схеме: реакция: 2KMnO4 + Нагрев? K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
Перманганат калия оказывает угнетающее действие на большинство сульфидных минералов, включая сфалерит, пирротин и халькопирит.Он использовался для депрессии пирротина и арсенопирита. в щелочном цикле флотации пирита. Были проведены исследования депрессии меди. в разделении меди и молибденита с многообещающими результатами. Очень мало известно о угнетающем действии KMnO 4 по отношению к pH.

Профиль безопасности

Человеческий яд от проглатывания. Отравление экспериментально. Воспламеняется при химической реакции. мощный окислитель. Опасный взрыв опасности; Обращаться осторожно.Взрывы могут происходят в контакте с органическими или легко окисляемые материалы в сухом или решение. Опасные; держаться подальше от горючие материалы. Взрывается при контакте с уксусной кислотой, уксусный ангидрид, нитрат аммония, диметилформамид, формальдегид, концентрированная соляная кислота, калий хлорид + серная кислота, серная кислота + вода. Образует чувствительные взрывоопасные смеси с алюминиевой пудрой + аммиак нитрат + глицерилнитрат + нитроцеллюлоза, перхлорат аммония, мышьяк, фосфор, сера, шлаковая вата, титан.Воспламеняется при контакте с диметилом Aldi сульфоксид, этиленгликоль, h3S3, HCl, h3SO4, (h3SO4 + органическое вещество), (h3SO4 + KCl), Nh5ClO4, Nh4, Nh5, NO3, Nh3OH, органическое вещество, древесина, насыщенная кислородом органические соединения (например, этиленгликоль, пропан-1,2-диол, эритрит, маннит, триэтаноламин, 3-хлорпропан-1,2-диол, ацетальдегид, изобутиральдегид, бензальдегид, ацетилацетон, сложные эфиры этиленгликоль, молочная кислота, уксусная кислота, щавелевая кислота кислота). правильные условия с ацетоном + трет- бутиламин, спирты + азотная кислота, алюминий карбид, аммиак + серная кислота, сурьма, уголь + пероксомоносерная кислота, дихлорметилсилан, диметилсульфоксид, этанол + серная кислота, глицерин, концентрированная фтористоводородная кислота, водород перекись, трисульфид водорода, гидроксиламин, углерод, органические нитросоединения, полипропилен, 3,4,4'- триметилдифенилсульфон.При нагревании до разложения выделяет токсичные пары K2O. Смотрите также ПОСТОЯННЫЕ ГАНАТЫ.

Возможное воздействие

Перманганат калия используется в растворах как дезинфицирующее, антибактериальное средство местного действия; дезодорант, отбеливающий агент; и в воздухе и в воде очистки.

Доставка

UN1490 Перманганат калия, класс опасности: 5,1; Ярлыки: 5.1-Oxidizer.

Методы очистки

Кристаллизовать его из горячей воды (4 мл / г при 65 °), затем высушить в вакуумном эксикаторе над CaSO4.Филлипс и Тейлор [J Chem Soc 4242 1962] охладили водный раствор KMnO4, насыщенный при 60 °, до комнатной температуры в темноте и отфильтровали его через воронку из спеченного стекла с пористостью №4. Раствору давали возможность испариться на воздухе в темноте в течение 12 часов, и надосадочную жидкость декантировали с кристаллов, которые сушили как можно быстрее фильтровальной бумагой.

Несовместимость

Перманганат калия - мощный окислитель, то есть вызовет пожар или взрыв, если контактирует с восстановительными материалами; горючие, органические материалы; сильные кислоты; или окисляемое твердое, жидкое или газ; глицерин, этиленгликоль; полипропилен, гидроксил- амин, трисульфид водорода; сурьма, мышьяк, серная кислота; пероксид водорода; фосфор и любой мелкодисперсный горючий материал.Он разложится и выпустит кислород при контакте с теплом, спиртом, кислотами, соли железа; йодиды и оксалаты.

Вывоз мусора

Реагировать с восстановителем, нейтрализовать и смыть в канализацию

Продукты и сырье для получения перманганата калия

Сырье

Препараты

,

Смотрите также