مروری بر پرمنگنات پتاسیم سایت example.com

پرمنگنات پتاسیم یک ترکیب شیمیایی رایج است که در کاربردهای مختلف از تصفیه آب گرفته تا ضد عفونی کننده های پزشکی استفاده می شود. به دلیل رنگ بنفش متمایزش شناخته شده است و به راحتی قابل تشخیص است. این ترکیب معدنی، با فرمول شیمیایی KMnO4، به عنوان یک عامل اکسید کننده قوی در آزمایشگاه های شیمی در مدارس شناخته می شود. 

. این کریستال بنفش تیره یا تقریبا سیاه می تواند در آب حل شود و محلولی بنفش روشن ایجاد کند. این به دلیل خواص اکسید کننده قوی خود شناخته شده است، به این معنی که می تواند با بسیاری از مواد دیگر واکنش نشان دهد. به همین دلیل، از آن به روش های مختلفی از جمله ضد عفونی کردن آب، درمان زخم ها و حتی در سیستم های تصفیه هوا و آب استفاده می شود. پرمنگنات پتاسیم به تجزیه مواد آلی در آب کمک می کند و استفاده از آن را تمیزتر و ایمن تر می کند.

نام های جایگزین

کایروکس، کانی آفتاب پرست، کریستال های کندی، پرمنگنات پتاس، منگنات پتاسیم (VII)، پرمنگنات پتاسیم (VII)

ساختار پرمنگنات پتاسیم

پرمنگنات پتاسیم با فرمول شیمیایی KMnO4 از یک یون پتاسیم تشکیل شده است که به یک یون پرمنگنات پیوند دارد. این ساختار قابل توجه است زیرا یون پرمنگنات یک شکل چهار وجهی را تشکیل می دهد، به این معنی که دارای یک اتم منگنز مرکزی است که به طور متقارن توسط چهار اتم اکسیژن احاطه شده است. این پیکربندی برای خواص اکسید کننده قوی ترکیب بسیار مهم است. اتم منگنز در این ساختار دارای حالت اکسیداسیون بالای 7+ است که کلید توانایی آن در پذیرش الکترون از مواد دیگر است که منجر به استفاده از آن در واکنش های اکسیداسیون و کاربردهای مختلف در فرآیندهای شیمیایی می شود.

تهیه پرمنگنات پتاسیم

پرمنگنات پتاسیم از طریق یک فرآیند شیمیایی شامل واکنش دی اکسید منگنز (MnO2) با هیدروکسید پتاسیم (KOH) تهیه می شود. این مخلوط حرارت داده می شود و سپس کلرات پتاسیم (KClO3) برای تامین اکسیژن اضافه می شود و حالت اکسیداسیون منگنز را افزایش می دهد. این واکنش باعث تولید منگنات پتاسیم (K2MnO4) می شود که به رنگ سبز است. این ترکیب میانی تحت یک اکسیداسیون الکترولیتی قرار می گیرد و در آنجا بیشتر اکسید شده و به پرمنگنات پتاسیم تبدیل می شود. مرحله نهایی شامل فرآیند تصفیه است که کیفیت و ثبات محصول را تضمین می کند.

در اینجا یک نسخه ساده از معادله شیمیایی برای این فرآیند آمده است:

تشکیل منگنات پتاسیم: 2MnO2 + 4KOH + O2 → 2K2MnO4

تبدیل به پرمنگنات پتاسیم: 3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + 4KOH + MnO2

این توالی از واکنش‌ها سنتز صنعتی پرمنگنات پتاسیم را نشان می‌دهد و آن را به عنوان یک جزء کلیدی در کاربردهای مختلف شیمیایی معرفی می‌کند.

خواص فیزیکی پرمنگنات پتاسیم

ظاهر: جامد یا کریستال های دانه ای بنفش تیره یا تقریبا سیاه.

حلالیت در آب: بسیار محلول است و یک محلول بنفش روشن را تشکیل می دهد.

بو: بدون بو، کار کردن با آن را بدون هیچ بوی قوی آسان می کند.

نقطه ذوب: در حدود 240 درجه سانتیگراد (464 درجه فارنهایت) تجزیه می شود، در یک نقطه پایدار ذوب نمی شود.

چگالی: تقریباً 2.7 گرم بر سانتی‌متر مربع، که آن را از آب چگال‌تر می‌کند.

وزن مولکولی: 158.034 گرم در مول، نشان دهنده ترکیب اتمی نسبتا سنگین آن است.

خواص شیمیایی پرمنگنات پتاسیم

عامل اکسید کننده

پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک عامل اکسید کننده قوی عمل می کند. می تواند انواع مواد آلی و معدنی را اکسید کند و در تصفیه آب و به عنوان یک ضد عفونی کننده مفید باشد.

معادله: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 8H2O

واکنش با ترکیبات آلی

هنگامی که با گلیسرول یا سایر الکل های ساده مخلوط می شود، پرمنگنات پتاسیم به شدت واکنش می دهد و حتی می تواند ترکیب آلی را مشتعل کند.

معادله: 14KMnO4 + 4C3H5(OH)3 → 7K2CO3 + 7Mn2O3 + 5CO2 + 16H2O

تجزیه

پرمنگنات پتاسیم می تواند با حرارت دادن تجزیه شود و اکسیژن را به عنوان یک محصول جانبی آزاد کند. تجزیه زمانی مفید است که تامین اکسیژن لازم باشد.

معادله: 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

اطلاعات ترکیب شیمیایی پرمنگنات پتاسیم (KMnO4).

شناسه های شیمیایی

شماره ثبت CAS: 7722-64-7

شناسه ترکیبی PubChem: 516875

شناسه ماده PubChem: 24859164

شناسه SMILES: [O-]Mn(=O)=O.[K+]

شناسه InChI: InChI=1/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1

شماره RTECS: SD6475000

شماره MDL: MFCD00011364

برچسب NFPA

رتبه بندی سلامت NFPA: 3

رتبه بندی آتش NFPA: 3

رتبه‌بندی واکنش‌پذیری NFPA: 0

خطرات NFPA: عامل اکسید کننده

موارد استفاده از پرمنگنات پتاسیم

تصفیه آب

پرمنگنات پتاسیم آهن و سولفید هیدروژن را از آب حذف می کند و با اکسید شدن این عناصر باعث شفافیت آن می شود.

ضد عفونی کننده

توانایی های قوی اکسید کننده آن به پرمنگنات پتاسیم اجازه می دهد تا باکتری ها و قارچ ها را از بین ببرد، از مراقبت از زخم تا تمیز کردن آکواریوم مفید است.

تصفیه کننده هوا

پرمنگنات پتاسیم که در تصفیه‌کننده‌های هوا استفاده می‌شود، هوای داخل خانه را با تجزیه آلاینده‌های آلی تمیز می‌کند.

سنتز شیمیایی

پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک معرف در آزمایشگاه ها عمل می کند و به دلیل ماهیت واکنش پذیر به ایجاد ترکیبات شیمیایی مختلف کمک می کند.

ضد عفونی کننده

پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک ضد عفونی کننده، بیماری های پوستی مانند درماتیت و عفونت های قارچی را درمان می کند که معمولاً به شکل های رقیق شده برای خیساندن استفاده می شود.

سوالات متداول

آیا پرمنگنات پتاسیم بی خطر است؟

پرمنگنات پتاسیم در صورت استفاده صحیح و در غلظت های تجویز شده بی خطر است. برخورد نادرست می تواند منجر به سوختگی یا مشکلات تنفسی شود.

چرا پرمنگنات پتاسیم غیرقانونی است؟

اگرچه پرمنگنات پتاسیم غیرقانونی نیست، اما مقامات آن را به دلیل خواص اکسید کننده قوی و پتانسیل آن برای سوء استفاده در فعالیت های غیرقانونی تنظیم می کنند.

آیا پرمنگنات پتاسیم برای انسان مضر است؟

پرمنگنات پتاسیم در صورت بلعیده شدن، استنشاق یا استفاده نادرست می تواند مضر باشد و باعث تحریک تنفسی، پوستی و چشمی شود.