Перманганат калия — химическое соединение¶
Перманганат калия (KMnO₄) — неорганическое химическое соединение, калиевая соль марганцевой кислоты. Представляет собой тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы с металлическим блеском, дающие характерный красно-фиолетовый раствор в воде. Одно из самых известных в быту химических веществ: под названием «марганцовка» оно знакомо практически каждому.
¶Свойства
Перманганат калия — кристаллическое вещество тёмно-фиолетового цвета. Молярная масса составляет 158,03 г/моль, плотность — 2,7 г/см³. При нагревании выше 240 °C разлагается с выделением кислорода и образованием марганцовокислого калия (K₂MnO₄).
В воде перманганат калия растворяется хорошо — до 6,4 г на 100 мл при 20 °C. Раствор окрашивается в интенсивный пурпурный цвет, который сохраняется даже при сильном разбавлении. В органических растворителях (спирт, эфир, ацетон) практически нерастворим.
Главное химическое свойство перманганата калия — сильные окислительные способности. В кислой среде марганец восстанавливается до Mn²⁺, в нейтральной и слабощелочной — до MnO₂ (бурый осадок). Именно окислительные свойства определяют большинство применений вещества.
¶Получение
Промышленный способ получения перманганата калия основан на окислении марганцовокислого калия. Наиболее распространённый вариант — электролитическое окисление K₂MnO₄ в щелочной среде. Альтернативный способ — химическое окисление, например, хлором или углекислым газом.
В лабораторных условиях вещество можно получить окислением двуокиси марганца сильными окислителями в присутствии щёлочи.
¶Применение
¶Медицина и гигиена
Растворы перманганата калия используются как антисептик. Слабый розовый раствор (0,01–0,1 %) применяется для промывания ран, ожогов, полоскания при воспалительных заболеваниях полости рта и горла. Более концентрированные растворы (3–5 %) — прижигающее средство.
В ветеринарии растворы марганцовки используют для обработки пупка новорождённых животных, обеззараживания воды и кормов.
¶Бытовое применение
В быту перманганат калия известен как «марганцовка». Слабые растворы применяются для:
- обеззараживания воды (0,02–0,05 %, до слабо-розового окрашивания);
- промывания желудка при отравлениях (строго по назначению врача);
- обработки кожных высыпаний, грибковых поражений;
- выведения пятен с тканей (в сочетании с другими веществами).
¶Химическая промышленность и лабораторная практика
Перманганат калия — стандартный окислитель в химическом анализе и синтезе. Используется для титрования (метод перманганатометрии), определения содержания различных веществ, синтеза органических соединений.
В аналитической химии перманганатометрия — один из основных методов окислительно-восстановительного титрования, применяемый для определения железа, оксалатов, перекисей и других веществ.
¶Пищевая промышленность
В некоторых странах перманганат калия разрешён к применению в пищевой промышленности под обозначением E103 (в России и Евросоюзе вещество не входит в список разрешённых пищевых добавок).
¶Другие применения
- В сельском хозяйстве — для протравливания семян, обеззараживания почвы.
- В аналитической химии — как индикатор и окислитель.
- В пиротехнике — компонент смесей, дающих кислород при горении.
- Для получения двуокиси марганца.
¶Безопасность
Перманганат калия относится к веществам 3 класса опасности (умеренно опасные). В сухом виде вещество является сильным окислителем и пожароопасно: при контакте с горючими материалами (сахар, глицерин, сера, органические вещества) может вызывать возгорание или взрыв.
При проглатывании больших количеств вызывает ожоги слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, тошноту, рвоту, боли в животе. Смертельная доза для взрослого человека — около 3–5 г. При попадании на кожу в концентрированном виде вызывает химические ожоги и коричневые пятна (окрашивание кожи оксидом марганца).
При работе с веществом используются средства индивидуальной защиты: перчатки, очки. Хранить необходимо в сухом тёмном месте, отдельно от горючих и восстановительных веществ.
¶Интересные факты
- Красно-фиолетовый цвет раствора перманганата калия обусловлен переходом электронов в ионе MnO₄⁻.
- В XIX веке марганцовка была одним из немногих доступных антисептиков и применялась в хирургии ещё до открытия антисептических методов Листером.
- Раствор перманганата калия традиционно использовался для обработки ожогов от крапивы и ядовитых растений.
¶История
Перманганат калия был впервые получен в 1659 году немецким химиком Иоганном Глаубером при нагревании смеси оксида марганца с содой и селитрой. Промышленное производство началось в XIX веке с развитием химической промышленности.