Υπερμαγγανικό Κάλιο

Το υπερμαγγανικό κάλιο (KMnO4) είναι μια ανόργανη ένωση. Είναι ένα σκούρο καφέ-μαύρο άλας, διαλυτό στο νερό όπως το K + και το MnO-4, ένα πολύ ροζ έως μοβ διάλυμα. Είναι ισχυρό οξειδωτικό, έχει φαρμακευτικές ιδιότητες και χρησιμοποιείται ευρέως για τον καθαρισμό πληγών και δερματίτιδας.

Παρασκευή υπερμαγγανικού καλίου

1. Το υπερμαγγανικό κάλιο παράγεται βιομηχανικά από το διοξείδιο του μαγγανίου, το οποίο εμφανίζεται επίσης ως ορυκτό πυρολουσίτη. Το MnO2 αναμιγνύεται με υδροξείδιο του καλίου και θερμαίνεται στον αέρα ή σε άλλη πηγή οξυγόνου, όπως το νιτρικό κάλιο ή το χλωρικό κάλιο. Αυτή η διαδικασία παρέχει μαγγανικό κάλιο:

2 MnO2 + 4 KOH + O2 → 2KMnO4 + 2 H2O

1.     Το μαγγανικό κάλιο άλλαξε σε υπερμαγγανικό με ηλεκτρολυτική οξείδωση σε βασικό μέσο:

2 K2MnO4 + 2 H2O → 2 KMnO4 + 2 KOH + H2

1. Αν και δεν έχει εμπορική αξία, το μαγγανικό κάλιο μπορεί να οξειδωθεί με χλώριο ή το αντίστροφο υπό όξινες συνθήκες. Η αντίδραση της οξείδωσης του χλωρίου είναι

2 K2MnO4 + Cl2 → 2 KMnO4 + 2 KCl

1. Από αντίδραση δυσαναλογίας:

3 K2MnO4 + 4 HCl → 2 KMnO4 + MnO2 + 2 H2O + 4 KCl

1. Με αντίδραση ανθρακικού οξέος:

3 K2MnO4 + 2 CO2 → 2 KMnO4 + 2 K2CO3 + MnO2

Το υπερμαγγανικό άλας μπορεί να παραχθεί με επεξεργασία ενός διαλύματος ιόντων Mn2+ με ισχυρές ενώσεις όπως το βισμουθικό νάτριο (NaBiO3), το διοξείδιο του μολύβδου (PbO2) ή το υπεροξυδιθειικό άλας. Η παρουσία μαγγανίου δοκιμάζει χρησιμοποιώντας το διαυγές ιώδες χρώμα του υπερμαγγανικού που παράγεται από αυτά τα αντιδραστήρια.

Χημικές ιδιότητες του υπερμαγγανικού καλίου

1. Είναι ένας συνδυασμός κρυσταλλικού μοβ.
2. Διαλύεται στο νερό. Όταν καίγεται μόνο του ή με αλκάλια, αποσυντίθεται με οξυγόνο εξάτμισης.
3. Σε επεξεργασία με πυκνό H2SO4, παράγει επτοξείδιο μαγγανίου με θειικό υπερμαγγανικό άλας που αποσυντίθεται κατά την καύση.
4. Το υπερμαγγανικό κάλιο είναι ένας ισχυρός οξειδωτικός παράγοντας. Το μείγμα θείου, άνθρακα και KMnO4 κάνει μια εκρηκτική σκόνη.
5. Ένα μείγμα οξαλικού οξέος και KMnO4 αναφλέγεται αυτόματα μετά από λίγα δευτερόλεπτα. Το ίδιο συμβαίνει όταν χύνεται γλυκερίνη πάνω σε σκόνη KMnO4.

Φυσικές ιδιότητες του υπερμαγγανικού καλίου

Το KMnO4 διατίθεται ως γυαλιστερό μοβ στερεό. Είναι άοσμο και έχει συγκέντρωση 2,70 g / mL και σημείο τήξης 240 ° C. Διατίθεται προς πώληση ως σκόνη, κρύσταλλα ή δισκία.

Χρήσεις υπερμαγγανικού καλίου

Λόγω των οξειδωτικών ιδιοτήτων του υπερμαγγανικού καλίου, έχει πολλές εφαρμογές. Αυτά είναι:

1. Ιατρικές χρήσεις:

Το υπερμαγγανικό κάλιο χρησιμοποιείται για πολλές δερματικές παθήσεις. Αυτές περιλαμβάνουν μυκητιάσεις των ποδιών, κηρίο, πέμφιγα, εξωτερικά τραύματα, δερματίτιδα και τοπικές πληγές.

2. Επεξεργασία νερού:

Το υπερμαγγανικό κάλιο χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία επεξεργασίας νερού. Χρησιμοποιείται ως αναζωογονητική χημική ουσία για την απομάκρυνση του σιδήρου και του υδρόθειου (οσμή σάπιου αυγού) από το νερό της πηγής μέσω του φίλτρου «Mangane Greensand». Το "Pot-Perm" είναι επίσης διαθέσιμο σε καταστήματα νερού και χρησιμοποιείται για την επεξεργασία λυμάτων. Ιστορικά έχει χρησιμοποιηθεί για την απολύμανση του πόσιμου νερού και μπορεί να μετατρέψει το νερό σε ροζ. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται για τον έλεγχο ειδών που απειλούνται με εξαφάνιση, όπως τα μύδια ζέβρας, σε προγράμματα συλλογής και επεξεργασίας γλυκού νερού.

3. Σύνθεση οργανικής ένωσης:

Το KMnO4 βρίσκει εκτεταμένη χρήση ως αντιδραστήριο για βιολογική σύνθεση. Απαραίτητες ποσότητες απαιτούνται για τον συνδυασμό ασκορβικού οξέος, χλωραμφενικόλης, σακχαρίνης, ισονικοτινικού οξέος και πυραζινοϊκού οξέος.

Το KMnO4 χρησιμοποιείται στην ανάλυση οργανικής ποιότητας για την αξιολόγηση της μη συμμόρφωσης. Μερικές φορές ονομάζεται αντιδραστήριο Baeyer από τον Γερμανό βιοχημικό Adolf von Baeyer. Το αντιδραστήριο είναι ένα αλκαλικό διάλυμα υπερμαγγανικού καλίου. Αντιδράσεις με διπλούς ή τριπλούς δεσμούς (-C =C- ή -C≡C-) προκαλούν το ξεθώριασμα του χρώματος από μωβ-ροζ σε καφέ. Οι αλδεΰδες και τα μυρμηκικά οξέα (και οι μορφές) παρέχουν επίσης μια καλή δοκιμή.

4. Συντήρηση φρούτων:

Τα συστατικά αιθυλενίου αυξάνουν τον χρόνο αποθήκευσης της μπανάνας ακόμα και σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να εφαρμοστεί με τη συσκευασία μπανανών σε πολυαιθυλένιο και υπερμαγγανικό κάλιο. Με την αφαίρεση του αιθυλενίου με οξείδωση, το υπερμαγγανικό επιβραδύνει την ωρίμανση, παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του καρπού έως και 4 εβδομάδες χωρίς να απαιτείται κατάψυξη.

Άλλες αντιδράσεις υπερμαγγανικού καλίου

1. Θερμική αποσύνθεση:

Όταν θερμαίνεται, το στερεό υπερμαγγανικό κάλιο αποσυντίθεται σε μαγγανικό κάλιο

2 KMnO4 → K2MnO4 + MnO2(s) + O2

2. Όξινες αντιδράσεις:

Η αντίδραση υπερμαγγανικού με πυκνό υδροχλωρικό οξύ δίνει χλώριο. Τα προϊόντα που περιέχουν Mn από αντιδράσεις οξειδοαναγωγής εξαρτώνται από το pH. Τα όξινα διαλύματα υπερμαγγανικού ανάγεται σε ροζ ιόν μαγγανίου II (II) (Mn2 +) και νερό. Σε ένα ουδέτερο διάλυμα, το υπερμαγγανικό ανάγεται μόνο κατά τρία ηλεκτρόνια για να δώσει διοξείδιο του μαγγανίου (MnO2), όπου το μαγγάνιο βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης +4. Αυτή η ουσία μολύνει το δέρμα ενός ατόμου όταν έρχεται σε επαφή με το KMnO4. Το KMnO4 αποικοδομεί αυτόματα το αλκαλικό διάλυμα σε πράσινο K2MnO4, όπου το μαγγάνιο βρίσκεται σε κατάσταση οξείδωσης +6.

Συμπέρασμα

Το υπερμαγγανικό κάλιο ονομάζεται επίσης κρύσταλλοι Condy ή υπερμαγγανικό. Είναι μια πολύ χρήσιμη ανόργανη χημική ουσία που έχει αντιβακτηριακές ιδιότητες. Αντιδρά με οξέα και βάσεις σχηματίζοντας διάφορες ενώσεις με διαφορετικές εφαρμογές. Αν και το υπερμαγγανικό κάλιο έχει πολλές χρήσεις, προκαλεί επίσης πολλούς κινδύνους για την ανθρώπινη ζωή.