Разложение калий марганец о 4


Разложение перманганата калия. Свойства солей марганцевой кислоты

Окислительно-восстановительные процессы лежат в основе важнейших явлений живой и неживой природы: горения, разложения сложных веществ, синтеза органических соединений. Перманганат калия, свойства которого мы изучим в нашей статье, относится к наиболее сильным окислителям, применяемым в лабораторных и промышленных условиях. Его окислительные способности зависят от степени окисления атома, которая меняется в ходе реакции. Рассмотрим это на конкретных примерах химических процессов, происходящих с участием молекул KMnO4.

Характеристика вещества

Рассматриваемое нами соединение (перманганат калия) является одним из наиболее применяемых в промышленности веществ – соединений марганца. Соль представлена кристаллами в виде правильных призм темно-фиолетового цвета. Она хорошо растворяется в воде и образует раствор малинового цвета, обладающий прекрасными бактерицидными характеристиками. Поэтому вещество нашло широкое применение как в медицине, так и в быту в качестве бактерицидного средства. Как и другие соединения семивалентного марганца, соль способна окислять многие соединения органической и неорганической природы. К разложению перманганата калия прибегают в химических лабораториях для получения небольших объемов чистого кислорода. Соединение окисляет сульфитную кислоту в сульфатную. В промышленности KMnO4 применяется для выделения газообразного хлора из соляной кислоты. Оно также окисляет большинство органических веществ, способно переводить соли двухвалентного железа в форму его трехвалентных соединений.

Опыты с марганцовкой

Вещество, в быту называемое марганцовкой, при нагревании разлагается. В продуктах реакции обнаруживается свободный кислород, двуокись марганца и новая соль – K2MnO4. В лаборатории этот процесс проводят для получения чистого кислорода. Химическое уравнение разложения перманганата калия можно представить так:

2KMnO4 = K2MnO4 + MnO2 + O2.

Сухое вещество, представляющее собой фиолетовые кристаллы в виде правильных призм, нагревают до температуры +200 °C. Катион марганца, находящийся в составе соли, имеет степень окисления, равную +7. Она снижается в продуктах реакции до величин +6 и +4 соответственно.

Окисление этилена

Газообразные углеводороды, относящиеся к различным классам органических соединений, имеют как одинарные, так и кратные связи между атомами углерода в составе своих молекул. Как определить присутствие пи-связей, лежащих в основе непредельного характера органического соединения? Для этого проводят химические опыты, пропуская исследуемое вещество (например, этен или ацетилен) через фиолетовый раствор перманганата калия. Наблюдается его обесцвечивание, так как непредельная связь разрушается. Молекула этилена окисляется и из непредельного углеводорода превращается в двухатомный предельный спирт – этиленгликоль. Данная реакция является качественной на наличие двойных или тройных связей.

Особенности химических проявлений KMnO4

Если степени окисления реагентов и продуктов реакции изменяются, значит происходит реакция окисления-восстановления. В ее основе лежит явление перемещения электронов от одних атомов к другим. Как и в случае с разложением перманганата калия, так и в других реакциях, вещество проявляет ярко выраженные свойства окислителя. Например, в подкисленном растворе сернистокислого натрия и перманганата калия образуется сульфаты натрия, калия и марганца, а также вода:

5Na2SO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H20.

В этом случае ион серы является восстановителем, а марганец, входящий в сложный анион MnO4-, проявляет свойства окислителя. Он принимает пять электронов, поэтому степень его окисления снижается с +7 до +2.

Влияние среды на протекание химической реакции

В зависимости от концентрации ионов водорода или гидроксильных групп различают кислый, щелочной или нейтральный характер раствора, в котором происходит окислительно-восстановительная реакция. Например, при избыточном содержании катионов водорода, ион марганца со степенью окисления +7 в перманганате калия понижает ее до +2. В щелочной среде, при высокой концентрации гидроксильных групп, сульфит натрия, взаимодействуя с перманганатом калия, окисляется до сульфата. Ион марганца со степенью окисления +7 переходит в катион с зарядом +6, находящийся в составе K2MnO4, раствор которого имеет зеленую окраску. В нейтральной среде сульфит натрия и перманганат калия реагируют между собой, при этом осаждается двуокись марганца. Степень окисления катиона марганца уменьшается с +7 до +4. В продуктах реакции также обнаруживаются сульфат натрия и щелочь – гидроксид натрия.

Применение солей марганцевой кислоты

Реакция разложения перманганата калия при нагревании и другие окислительно-восстановительные процессы, проходящие с участием солей марганцевой кислоты, часто используются в промышленности. Например, окисление многих органических соединений, выделение газообразного хлора из соляной кислоты, превращение солей двухвалентного железа в трехвалентное. В сельском хозяйстве раствор KMnO4 применяют для предпосевной обработки семян и почвы, в медицине им обрабатывают поверхность ран, дезинфицируют воспаленные слизистые оболочки носовой полости, используют для обеззараживания предметов личной гигиены.

В нашей статье мы не только подробно изучили процесс разложения перманганата калия, но также рассмотрели его окислительные свойства и применение в быту и промышленности.

Формула перманганата калия - применение, свойства, структура и формула перманганата калия

Формула и структура: Химическая формула перманганата калия - KMnO 4 , а его молярная масса составляет 158,034 г / моль. Это ионное соединение, состоящее из катиона калия (K + ) и перманганат-аниона (MnO 4 - ), в котором атом марганца присоединен к четырем атомам кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью. Металлический марганец в этой соли находится в степени окисления +7.Твердый KMnO 4 имеет орторомбическую кристаллическую структуру.

Получение: Перманганат калия получают промышленным способом в двухстадийном процессе путем взаимодействия диоксида марганца (MnO 2 ) с гидроксидом калия на воздухе при высоких температурах с образованием манганата калия (K 2 MnO 4 ), который затем подвергали электролитическому окислению с получением продукта перманганата калия:

2 MnO 2 + 4 KOH + O 2 → 2 K 2 MnO 4 + 2 H 2 O

2 K 2 MnO 4 + H 2 O → 2 KMnO 4 + 2 KOH + H 2

Физические свойства: KMnO 4 представляет собой ярко-фиолетовое кристаллическое твердое вещество.Он не имеет запаха, имеет плотность 2,70 г / мл и температуру плавления 240 ° C. Он доступен в продаже в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства: Перманганат калия легко растворяется в воде, давая характерный раствор ярко-пурпурного, темно-розового или пурпурного цвета. Это сильный окислитель, который окрашивает большинство органических материалов (включая кожу и одежду), контактирующих с ним, из-за образования темно-коричневого восстановленного продукта MnO 2 .Он стабилен при нормальных условиях, но при нагревании разлагается с образованием MnO 2 . Твердый KMnO 4 бурно реагирует с концентрированной серной кислотой, глицерином и некоторыми простыми спиртами.

Применение: KMnO 4 - сильный окислитель, обладающий мощными антисептическими свойствами и нетоксичный в разбавленных концентрациях. Таким образом, он используется для лечения ран, язв, экземы, дерматита, грибковых инфекций и других кожных заболеваний. Он также широко используется в очистке воды, консервировании фруктов, органическом синтезе, фотографии, ракетном топливе и в аналитической химии в качестве важного титранта.

Воздействие на здоровье / опасность для здоровья: Для антисептических и медицинских целей его следует использовать только в очень разбавленных растворах. Перманганат калия в высоких концентрациях вызывает коррозию, и контакт с кожей может вызвать раздражение, покраснение и даже ожоги. Проглатывание перманганата калия в высоких концентрациях может быть очень опасным и может вызвать боль в животе, жжение в горле, сердечно-сосудистый коллапс, повреждение почек и даже смерть.

.

Перманганат калия Номер CAS: 7722-64-7

Перманганат калия Химические свойства
Точка плавления 240 ° C
плотность 1,01 г / мл при 25 ° C
Давление пара
темп хранения. Магазин при РТ.
растворимость H 2 O: 0,1 M при 20 ° C, полный, фиолетовый
форма раствор (объемный)
Удельный вес 2,703
цвет Фиолетовый
PH 8 (h3O, 20 ° C)
Растворимость в воде 6,4 г / 100 мл (20 ºC)
Чувствительный Светочувствительный
Merck 9000 14,7655
Стабильность: Стабильна, но контакт с горючими материалами может вызвать пожар.Вещества, которых следует избегать, включают восстановители, сильные кислоты, органические материалы, горючие материалы, пероксиды, спирты и химически активные металлы. Сильный окислитель.
Ссылка на базу данных CAS 7722-64-7 (Ссылка на базу данных CAS)
EPA Система регистрации веществ Перманганат калия (7722-64-7)
Использование и синтез перманганата калия
Сильный окислитель Перманганат калия сильно окисляется и часто используется в качестве окислителей в лаборатории и промышленности, поскольку он сладкий и вяжущий, он растворим в воде с раствор фиолетовый.При встрече с этанолом он немедленно 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 и 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 можно использовать 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 в птичниках и инкубаторах.
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 В, 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 клинической практике 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. Введение в рот применимо для лечения инфекции Candida albicans, некротического гингивостоматита, полоскания пародонта. Контакт перманганата калия с одеждой оставляет 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.Смертельная доза - 10 г. Раствор должен быть свежим и уменьшаться на случай отказа по прошествии немного более длительного времени. Не рекомендуется обрабатывать его вместе с восстановителем, таким как глицерин, йод и сахар, чтобы предотвратить взрыв. Высокие концентрации раздражают кожу.
Влияние различных 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 контакте с органическими веществами он оказывает 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 способен дезинфицировать кормушку и другие приспособления. Воспользовавшись его окислительными свойствами для ускорения испарения формалина, его можно использовать для дезинфекции воздуха, поскольку это обычно используемое дезинфицирующее средство в семье.
1. Раствор темно-пурпурного цвета (концентрация около 0,3%): 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, может использоваться для окунания в опоясывающий лишай стопы.
3. Розово-красный раствор (концентрация около 0,01%): дезинфекция овощей, фруктов и посуды. Для дезинфекции бытовой техники можно применять порошки перманганата калия 1: 1000 на 15 минут замачивания с последующим ополаскиванием проточной водой.Фрукты и овощи после заражения бактериями можно подвергать 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 для рвоты 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 дезинфекционный эффект.При употреблении лучше приготовить свежий.
Растворимость в воде (г / 100 мл) Растворимые граммы на 100 мл воды при различных температурах (° C):
30 ° С; 30 ° С / 40 ° С; 4,3 г /
22,1 г / 60 ° C
Анализ содержания 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 темноту 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 исправления 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 пробы раствора, 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 как окислитель, отбеливатель, очищенный углекислый газ напиток, дезодорант, консерванты для древесины, адсорбенты, дезинфицирующие средства, пестициды, очистители воды и т. Д.
2. Его можно использовать в качестве отбеливающего агента, окислителя и дезинфицирующего средства. 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 окислителя, например, окислителя 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 сульфидов; в горнодобывающей и металлургической отраслях может использоваться для отделения молибдена от меди, удаления примесей в цинке и кадмии и окислителя при флотации соединений; его также можно использовать в качестве отбеливающего агента для специальных тканей, воска, жира и смолы, а также в качестве абсорбента противогазов и красителя для дерева и меди.Пищевой продукт может использоваться как отбеливающее средство, дезинфицирующее средство, дезодорант, средство для очистки воды и средство для очистки напитка с диоксидом углерода.
4. Дезинфекционный антисептик;
5. Может использоваться в качестве аналитического реагента, окислительно-восстановительного титранта, реагента для хроматографического анализа, окислителя и пестицида, также используется 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 с составом: 160 ~ 180 г / л манганата калия. Гидроксид калия (свободный): 45 ~ 60 г / л, карбонат калия <60 г / л. Конечная точка электролиза: контролировать состав электролита на уровне: 40 ~ 60 г / л перманганата калия; гидроксид калия (свободный) 90 ~ 110 г / л и получают неочищенный продукт перманганата калия центробежным разделением с последующей перекристаллизацией, центробежным разделением и сушкой для получения конечного продукта перманганата калия.Его реакция:
4KOH + 2MnO2 + O2 → 2K2MnO4 + 2h3O
2K2MnO4 + 2h3O [электролиз] → 2KMnO4 + 2KOH + h3 ↑
Маточный раствор после разделения на центрифуге выпаривают для извлечения манганата калия и каустизируют для извлечения гидроксида 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 седиментационному разделению. 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 щелочи гидроксида калия.
Токсичность Оказывает раздражающее действие на глаза, способствуя стимуляции слизистой оболочки и окрашиванию среды глаза. При разбрызгивании следует незамедлительно добавить в глаз по каплям 1% перекиси водорода и 1% уксусной кислоты для обесцвечивания окрашенных глаз.
Для получения дополнительной информации см. «Металлический Марганец».
Химические свойства Представляет собой 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 воспламеняющимися 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.
Огнетушащий состав туман вода, песок
Профессиональный стандарт TWA 5 мг (Mn) / м3; STEL 6 мг (Mn) / м3
Химические свойства Перманганат калия, перманганат калия KMnO4, пурпурное твердое вещество, растворимое, образуется при окислении подкисленного раствора манганата калия хлором с последующим испарением.
Химические свойства Перманганат калия представляет собой 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. и как промежуточный химический продукт.
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) - кристалл темно-пурпурно-голубоватого блеска со слегка сладковатым оттенком. вкус. Его получают окислением манганата в электролитической ячейке или пропусканием диоксида 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.
Ротовая полость (язвенно-некротический гингивит), также называемая «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, солому, хлопок, шелк и другие волокна и замшевые кожи; 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 для образования 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 применения, а также в качестве аналитического реагента.
Препарат Перманганат калия получают 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. При этом диоксид марганца превращается 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 газообразного водорода 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 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 Пурпурное кристаллическое твердое вещество. 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 реакционной способности Перманганат калия является очень мощным окислителем, 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 Ожоги и окрашивание кожи в темно-коричневый цвет. При попадании внутрь вызовет серьезное расстройство желудочно-кишечной системы.Может быть смертельным, если больше 4 унций. потребляются.
Опасность возгорания Поведение при пожаре: 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 + тепло? 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, 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, эритритол, маннитол, 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 Используется перманганат калия в растворах как дезинфицирующее, антибактериальное средство местного действия; дезодорант, отбеливающий агент; и в воздухе и в воде очистки.
Транспортировка 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] охлаждали водный раствор KMnO4, насыщенный при 60 °, до комнатной температуры в темноте и фильтровали 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 с помощью фильтровальной бумаги.
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.
Удаление отходов Реагировать с восстановителем, нейтрализовать и спустить в канализацию
Продукты и сырье для получения перманганата калия
.

марганца | Использование, факты и соединения

Марганец (Mn) , химический элемент, один из серебристо-белых, твердых, хрупких металлов группы 7 (VIIb) периодической таблицы. Он был признан элементом в 1774 году шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле при работе с минералом пиролюзитом и в том же году выделен его соратником Йоханом Готлибом Ганом. Хотя он редко используется в чистом виде, марганец необходим для выплавки стали.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Британская викторина

118 символов и названий периодической таблицы викторины

Gd

Свойства элемента
атомный номер 25
атомный вес 54.938
точка плавления 1,246 ° C (2275 ° F)
точка кипения 2,062 ° C ( 3744 ° F)
плотность 7.21–7,44 г / см 3 при 20 ° C (68 ° F)
степени окисления +2, +3, +4, +5, +6, +7
электронная конфигурация [Ar] 3 d 5 4 s 2

Встречаемость, использование и свойства

Марганец в сочетании с другими элементами широко распространен в земной коре. По содержанию в земной коре марганец уступает только железу среди переходных элементов; он примерно похож на железо по своим физическим и химическим свойствам, но тверже и хрупче.Он встречается в ряде крупных месторождений, из которых наиболее важные руды (в основном оксиды) состоят в основном из диоксида марганца (MnO 2 ) в форме пиролюзита, романехита и вата. Марганец необходим для роста растений и участвует в усвоении нитратов зелеными растениями и водорослями. Это важный микроэлемент у высших животных, у которых он участвует в действии многих ферментов. Недостаток марганца вызывает атрофию яичек. Избыток этого элемента у растений и животных токсичен.

марганец Марганец. Tomihahndorf

Марганцевые руды преимущественно добываются в Австралии, Южной Африке, Китае, Габоне и Бразилии. Большие площади дна океана покрыты конкрециями марганца, также называемыми полиметаллическими конкрециями, конкрециями марганца с некоторым количеством железа, кремния и алюминия. Количество марганца в конкрециях оценивается намного больше, чем в земельных запасах.

Большая часть производимого марганца используется в виде ферромарганцевых и силикомарганцевых сплавов для производства чугуна и стали.Марганцевые руды, содержащие оксиды железа, сначала восстанавливают в доменных или электрических печах углеродом с получением ферромарганца, который, в свою очередь, используется в сталеплавильном производстве. Добавление марганца, который имеет большее сродство к сере, чем железо, превращает легкоплавкий сульфид железа в стали в тугоплавкий сульфид марганца. Сталь, произведенная без марганца, раскалывается при горячей прокатке или ковке. Стали обычно содержат менее 1% марганца. Марганцовистая сталь используется для очень тяжелых условий эксплуатации; Содержащий 11–14 процентов марганца, он обеспечивает твердую, износостойкую и самообновляющуюся поверхность поверх прочного небьющегося сердечника.Чистый марганец, полученный электролитическим способом, в основном используется для получения цветных сплавов меди, алюминия, магния и никеля, а также для производства химикатов высокой чистоты. Практически все промышленные сплавы алюминия и магния содержат марганец для улучшения коррозионной стойкости и механических свойств. Алюминиевые банки содержат около 1,5% марганца. (Для получения подробной информации о добыче, рафинировании и применении марганца, см. обработка марганца.)

Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

Весь природный марганец представляет собой стабильный изотоп марганца-55. Он существует в четырех аллотропных модификациях; сложная кубическая структура так называемой альфа-фазы является формой, устойчивой при обычных температурах. По общей химической активности марганец чем-то напоминает железо. На воздухе металл окисляется поверхностно, а на влажном воздухе ржавеет. Он горит на воздухе или в кислороде при повышенных температурах, как и железо; медленно разлагает воду в холодной и быстро при нагревании; и легко растворяется в разбавленных минеральных кислотах с выделением водорода и образованием соответствующих солей в степени окисления +2.

Марганец довольно электроположителен, легко растворяется в разбавленных неокисляющих кислотах. Хотя он относительно нереагирует с неметаллами при комнатной температуре, он реагирует со многими при повышенных температурах. Таким образом, марганец горит в хлоре с образованием хлорида марганца (II) (MnCl 2 ), реагирует с фтором с образованием фторида марганца (II) (MnF 2 ) и фторида марганца (III) (MnF 3 ), горит в азоте при температуре около 1200 ° C (2200 ° F) с образованием нитрида марганца (II) (Mn 3 N 2 ) и сгорает в кислороде с образованием оксида марганца (II, III) (Mn 3 O 4 ).Марганец также напрямую соединяется с бором, углеродом, серой, кремнием или фосфором, но не с водородом.

Соединения

Из широкого разнообразия соединений, образованных марганцем, наиболее стабильные находятся в степенях окисления +2, +6 и +7. Примерами их являются, соответственно, соли марганца (с марганцем в качестве иона Mn 2+ ), манганаты (MnO 4 2-) и перманганаты (MnO 4 - ). Как и в случае титана, ванадия и хрома, наивысшая степень окисления (+7) марганца соответствует общему количеству 3 d и 4 s электронов.Это состояние встречается только в перманганате оксогрупп (MnO 4 -), гептоксиде марганца (Mn 2 O 7 ) и фториде триоксида марганца (MnO 3 F), которые показывают некоторое сходство с соответствующими соединения галогенов - например, в нестабильности оксида. Марганец в степени окисления +7 сильно окисляется, обычно восстанавливаясь до марганца в состоянии +2. Промежуточные степени окисления известны, но, за исключением некоторых соединений в состояниях +3 и +4, они не имеют особого значения.

Основные промышленные соединения марганца включают несколько оксидов. Оксид марганца (II) или оксид марганца (MnO) используется в качестве исходного материала для производства солей марганца, в качестве добавки к удобрениям и в качестве реагента в текстильной печати. Он встречается в природе как зеленый минерал манганозит. Его также можно получить в промышленных масштабах путем нагревания карбоната марганца в отсутствие воздуха или пропускания водорода или монооксида углерода над диоксидом марганца.

Наиболее важным соединением марганца является диоксид марганца, в котором марганец находится в степени окисления +4, а черный минерал пиролюзит является основным источником марганца и всех его соединений.Он также широко используется в качестве химического окислителя в органическом синтезе. Диоксид марганца используется в качестве катодного материала в сухих аккумуляторных батареях. Его получают непосредственно из руды, хотя значительные количества также получают синтетическим путем. Синтетический оксид получают разложением нитрата марганца; реакцией сульфата марганца, кислорода и гидроксида натрия; или электролизом водного раствора сульфата марганца.

Щелочная батарея из диоксида марганца: вид в разрезе Вид в разрезе силовой элемент из щелочно-диоксида марганца. Encyclopædia Britannica, Inc.

Различные соли марганца также имеют коммерческое значение. Сульфат марганца (MnSO 4 ) добавляют в почву для стимулирования роста растений, особенно цитрусовых. Кроме того, он является хорошим восстановителем, особенно полезным при производстве сушилок для краски и лака. Перманганат калия темно-фиолетового цвета (KMnO 4 ) имеет множество применений, в первую очередь в качестве дезинфицирующего средства, очистителя воды и антисептика.

Эта статья была последней отредактирована и обновлена ​​Адамом Августином, управляющим редактором, Справочное содержание.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

  • месторождение полезных ископаемых: месторождения марганца

    Марганец очень похож на железо по химии, а также по способу его распределения и концентрации в горных породах. Дело в том, что марганец, как и железо, имеет два важных валентных состояния: Mn 2+ и Mn 4+ .В состоянии +2 марганец образует растворимые соединения…

  • Керамика: Живопись

    Марганец дает цвет от ярко-красно-пурпурного, похожего на перманганат поташа, до темно-пурпурно-коричневого, который может быть почти черным.Баклажановый пурпур китайцев был получен из этого оксида. Сурьма дает отличный желтый цвет.…

  • Керамика: Цветная глазурь

    … или баклажан, изредка можно увидеть глазурь на основе марганца. Чаши для Brinjal, украшенные гравированными цветами, имеют баклажан в сочетании с зеленой и желтой глазурью.(Brinjal, на самом деле, означает баклажан или баклажан, который является любимым блюдом в некоторых частях Востока.) Чаши с выгравированными драконами и…

.

Смотрите также