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高锰酸钾
✍ dations ◷ 2025-04-04 07:57:33 #高锰酸钾
高锰酸钾(化学式:KMnO4),强氧化剂,紫红色晶体,可溶于水,遇乙醇即被还原。常用作消毒剂、水净化剂、氧化剂、漂白剂、毒气吸收剂、二氧化碳精制剂等。1659年被约翰·格劳勃发现。医疗上有用作清洁消毒,和用来消灭真菌之用。由于实验室的大量需求,高锰酸钾被大规模地制造。一般常见的制备方法有以下两种:矿石中取得的二氧化锰和氢氧化钾在空气中或混合硝酸钾(提供氧气)加热,产生锰酸钾,再于碱性溶液中与氧化剂进行电解氧化得到高锰酸钾。或者也可以通过Mn2+和二氧化铅(PbO2)或铋酸钠(NaBiO3)等强氧化剂的反应产生。此反应也用于检验Mn2+的存在,因为高锰酸钾的颜色明显。高锰酸钾加热可以分解,生成锰酸钾、二氧化锰和氧气这是实验室制取氧气的方法之一。加热时如果温度更高,生成的锰酸钾则可以继续分解。也有文献指出,高锰酸钾的分解过程不会产生二氧化锰,而只有K2MnO4、K2Mn4O8和KMnO2:另有实验得出不同的分解历程:过锰酸钾有强氧化性,可以在常温下氧化盐酸,这也是实验室制取氯气的方法之一:2KMnO4+16HCl → 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O过锰酸钾也可以被亚硫酸钠还原,得到不稳定的亮蓝色的五价锰盐(MnO43-),极容易再被亚硫酸钠还原产生更低价的锰化合物。过锰酸钾与过氧化氢会剧烈反应,生成氧气;在酸性环境下则会有锰盐生成:2
KMnO
4
+
3
H
2
O
2
⟶
2
KOH
+
2
MnO
2
+
2
H
2
O
+
3
O
2
↑
{displaystyle {ce {{2KMnO4}+3H2O2->{2KOH}+{2MnO2}+{2H2O}+3O2{uparrow }}}}2
KMnO
4
+
5
H
2
O
2
+
6
H
+
⟶
2
K
+
+
2
Mn
2
+
+
8
H
2
O
+
5
O
2
↑
{displaystyle {ce {{2KMnO4}+{5H2O2}+{6H+}->{2K+}+{2Mn^{2}+}+{8H2O}+{5O2}{uparrow }}}}过锰酸钾氧化Mn2+生成MnO2沉淀。但有焦磷酸存在时,则按下式反应:利用其氧化性的特点,可用具有还原性的草酸、维生素C或盐酸羟胺等的溶液来去除过锰酸钾造成的污渍。另外,过锰酸钾可以和红磷、镁粉、铝粉、硼氢化钠等还原剂形成爆炸性的混合物,摩擦或撞击即可爆炸。因此不可将过锰酸钾和它们混合在一块。高锰酸钾可以和硫酸铝反应,产生过锰酸铝和明矾:在不同的pH下,高锰酸根被还原的产物也有所不同:强碱性下生成墨绿色的锰酸根MnO42-,在中性和弱碱性下生成棕黑色的MnO2水合物,而在强酸性下则生成无色的Mn2+。高锰酸钾是一种强氧化剂,所以应使其与可被氧化的物质隔开存放。高锰酸钾与浓硫酸反应生成易爆物七氧化二锰。高锰酸钾固体与纯甘油或一些醇反应会剧烈燃烧。高锰酸钾留下的褐色污渍与亚硫酸氢钠或草酸反应后会褪色。常温下即可和甘油等有机物反应甚至燃烧(但有时与甘油混合后反应极为缓慢,甚至感受不到温度的升高,其原因尚不明确);在酸性环境下氧化性更强,能氧化负价态的氯、溴、碘、硫等离子及二氧化硫等。与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色,数日不褪(可以使用维生素C或草酸溶液洗去);粉末散布于空气中有强烈刺激性,可使人连打喷嚏。尿液、二氧化硫等可使其褪色。与较活泼金属粉末混合后有强烈燃烧性,危险。该物质在加热时分解成氧气、二氧化锰、锰酸钾(K2MnO4);在中性溶液中还原产物一般为二氧化锰。另外,该物质的溶液在碱性环境下不稳定,容易生成墨绿色的锰酸钾(K2MnO4),加入酸又能生成高锰酸钾。在实验室中,常作为显色剂,用于薄层层析的显色。一些空气清净机会有CPZ滤网,用来吸收有害气体。CPZ滤网的成分为高锰酸钾、沸石、活性炭。维生素C的水溶液能使高锰酸钾溶液褪色,并且维生素C溶液越浓,用量就越少。根据这一特性,就能够用高锰酸钾测定蔬菜或水果中的维生素含量。此外,在分析化学中,高锰酸钾还能用来滴定一些还原性物质,来测定其含量。在化学工业中用于生产维生素C、糖精等。在轻化工业中用作纤维、油脂的漂白和脱色。高锰酸钾具有强氧化性,其溶液用于消毒杀菌。如稀释一定比例后,可以作用于人体,治疗某些炎症。高锰酸钾应避光、干燥保存。其溶液不稳定,缓慢分解并放出氧气。在酸性或碱性溶液中稳定性更差。医学导航:毒理学毒理学 / 毒素中毒和毒性解毒剂
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