Remove ads

高錳酸鉀(英語:Potassium permanganate;化學式KMnO₄),在香港俗稱「灰錳氧」。屬強烈氧化劑,紫黑色晶體,可溶於,遇乙醇即還原。常用作消毒劑水淨化劑、氧化劑漂白劑二氧化碳精製劑等。1659年由約翰·格勞勃發現。[1]在醫療用途方面則主要用作清潔消毒和殺滅真菌

快速預覽 高錳酸鉀, 識別 ...
高錳酸鉀
IUPAC名
Potassium permanganate
別名 灰錳氧、PP粉
識別
CAS編號 7722-64-7  checkY
PubChem 516875
ChemSpider 22810
SMILES
 
  • [O-][Mn](=O)(=O)=O.[K+]
UN編號 1490
EINECS 231-760-3
RTECS SD6475000
KEGG D02053
性質
化學式 KMnO₄
摩爾質量 158.04 g·mol⁻¹
外觀 紫黑色針狀結晶
密度 2.703 g/cm³
熔點 240℃分解
溶解性 6.51 g/100 ml,20℃
32.35 g/100 ml,75℃
結構
晶體結構 正交晶系
熱力學
ΔfHm298K −813.4 kJ·mol−1
S298K 171.7 J·K−1·mol−1
危險性
歐盟危險性符號
氧化性氧化性 O
有害有害 Xn
危害環境危害環境N
警示術語 R:R8-R22-R51/53
安全術語 S:S2-S60-S61
MSDS 英文MSDS
NFPA 704
0
2
2
OX
相關物質
其他陰離子 高鍀酸鉀
高錸酸鉀
其他陽離子 高錳酸鈉
高錳酸銨
高錳酸鈣
高錳酸銣
高錳酸銫
高錳酸銀
相關化學品 錳酸鉀
七氧化二錳
若非註明,所有數據均出自標準狀態(25 ℃,100 kPa)下。
關閉

來源

實驗室對其需求高,高錳酸鉀的製造規模大。一般常見製備方法有以下兩種:

礦石中取得的二氧化錳氫氧化鉀在空氣中或混合硝酸鉀(提供氧氣)加熱,產生錳酸鉀,再於鹼溶液與氧化劑電解氧化得到高錳酸鉀。

或者也可以二氧化鉛鉍酸鈉等強氧化劑氧化Mn²⁺生成。高錳酸鉀的顏色明顯,此反應也用於檢驗Mn²⁺。

Remove ads

化學性質

對熱不穩定

高錳酸鉀加熱分解,生成錳酸鉀二氧化錳氧氣

這是實驗室製取氧氣的方法之一。加熱時如果溫度更高,生成的錳酸鉀則可以繼續分解。

也有文獻指出,高錳酸鉀的分解過程不會產生二氧化錳,而只有K₂MnO₄、K₂Mn₄O8和KMnO₂:[2]

另有實驗得出不同的分解歷程:[3]

Remove ads

強氧化力

高錳酸鉀有強氧化力,可以在常溫氧化鹽酸,這也是實驗室製取氯氣的方法之一:

高錳酸鉀也可用亞硫酸鈉還原,得到不穩定的亮藍色的五價錳鹽(MnO₄³⁻)[4],極易再被亞硫酸鈉還原產生更低價的錳化合物。

高錳酸鉀與過氧化氫會劇烈反應,生成氧氣;在酸中則會生成錳鹽:

高錳酸鉀氧化Mn²⁺生成MnO₂沉澱。但有焦磷酸存在時,則按下式反應:

利用其氧化性的特點,可用有還原力草酸維生素C鹽酸羥胺等溶液去除高錳酸鉀造成的污漬。

另外,高錳酸鉀可以和紅磷粉、粉、硼氫化鈉等還原劑形成易爆混合物,摩擦或撞擊即可爆炸;不應混合在一起。

Remove ads

其他

高錳酸鉀可以和硫酸鋁反應,產生高錳酸鋁明礬[4]

6KMnO₄+4Al₂(SO₄)₃·18H₂O+6H₂O → 2Al(MnO₄)₃+6KAl(SO₄)₂·12H₂O

高錳酸根的還原產物因pH而異:強鹼中生成墨綠色的錳酸根MnO₄²⁻,在中性和弱鹼中生成棕黑色的MnO₂水合物,而在強酸中則生成極淺粉紅色Mn²⁺。

與濃硫酸反應生成七氧化二錳,易爆。

尿液二氧化硫等可將其褪色。

安全

高錳酸鉀是強氧化劑,應與可氧化的物質隔開存放。高錳酸鉀與濃硫酸反應生成易爆物七氧化二錳。固體高錳酸鉀與純甘油或一些醇反應會劇烈燃燒。

3C₃H₅(OH)₃+14KMnO₄ → 14MnO₂+7K₂CO₃+2CO₂↑+12H₂O

高錳酸鉀留下的褐色污漬與亞硫酸氫鈉草酸反應後會褪色。

常溫可和甘油等有機物反應甚至燃燒(但有時與甘油混合後反應極為緩慢,甚至感受不到溫度升高,原因尚不明確);在酸中氧化力更強,能氧化負價態的氯、溴、碘、硫等離子及二氧化硫等。與皮膚接觸可腐蝕皮膚產生棕色染色,數日不褪(可以使用維生素C或草酸溶液洗去);粉末散佈於空氣中有強烈刺激性,可使人連打噴嚏。與活潑金屬粉末混合後可能會強烈燃燒,危險。在中性溶液中還原產物一般為二氧化錳。另外,該物質的溶液在鹼中不穩定,容易生成墨綠色錳酸鉀(K₂MnO₄),加入酸又能生成高錳酸鉀。

用途

顯色劑

在實驗室常作為顯色劑,用於薄層層析顯色。

淨化空氣

一些空氣清淨機會有CPZ濾網,用來吸收有害氣體。

CPZ濾網的成分為高錳酸鉀、沸石活性炭

滴定

維生素C水溶液能將高錳酸鉀溶液褪色,維生素C溶液越濃,用量就越少。根據這特性,就能夠用高錳酸鉀測定蔬菜或水果中的維生素含量。

此外,在分析化學中,高錳酸鉀還能用來滴定一些還原劑來測定其含量。

工業生產

在化學工業用於生產維生素C糖精等。在輕化工業中用作纖維油脂漂白和脫色。

消毒殺菌

高錳酸鉀有強氧化力,其溶液用於消毒殺菌。

醫療上使用

高錳酸鉀可用於治療多種皮膚病。

儲存條件

高錳酸鉀應避光、乾燥保存。

其溶液不穩定,緩慢分解並放出氧氣。在酸或鹼中更不穩定。

參考資料

Wikiwand in your browser!

Seamless Wikipedia browsing. On steroids.

Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.

Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.

Remove ads