Калий марганцовокислый: технические характеристики и применение
Калий марганцовокислый (KMnO, перманганат калия) кристаллический порошок тёмно-фиолетового цвета с характерным металлическим блеском. Относится к группе сильных окислителей, проявляет активность в кислых, нейтральных и щелочных средах. Выпускается по ГОСТ 20490 и ТУ 2621-109-04872797-2003, квалификации ч (чистый) и хч (химически чистый).
Физико-химические параметры
Молярная масса соединения 158,03 г/моль. Плотность при 20C составляет 2,70 г/см. Температура разложения от 240C, при нагревании выделяется кислород. Растворимость в воде при 20C 64 г/л, при 60C возрастает до 225 г/л. В органических растворителях (этанол, ацетон, диэтиловый эфир) не растворяется, при контакте с ними возможно воспламенение.
Окислительно-восстановительный потенциал пары MnO/Mn в кислой среде составляет +1,51 В, в нейтральной +0,59 В. Массовая доля основного вещества в реактиве квалификации хч не менее 99,5%, в квалификации ч не менее 99,0%. Содержание нерастворимых в воде примесей не превышает 0,05%.
Окислительные свойства и реакционная способность
Перманганат калия взаимодействует с восстановителями: сульфитами, нитритами, иодидами, органическими соединениями с ненасыщенными связями. В кислой среде восстанавливается до солей марганца(II), в нейтральной и слабощелочной до диоксида марганца MnO. Скорость реакции зависит от температуры, pH среды и концентрации реагента.
При хранении на свету и в присутствии органической пыли возможно самопроизвольное разложение с выделением кислорода. Допустимая температура хранения от 20 до +30C. Упаковка полиэтиленовые мешки с последующим размещением в барабанах из гофрированного картона или стальные барабаны типа Б-1 вместимостью 50 кг.
Применение в промышленности и лабораторной практике
- Водоподготовка: обеззараживание питьевой воды и оборотных систем охлаждения, удаление железа и марганца из подземных вод, окисление сероводорода в скважинной воде.
- Химическая промышленность: синтез органических кислот, окисление спиртов и альдегидов, производство капролактама, очистка газовых выбросов от меркаптанов.
- Аналитическая химия: титрант при перманганатометрическом определении железа(II), оксалатов, нитритов, перекиси водорода в контрольных лабораториях металлургических и горно-обогатительных предприятий.
- Нефтегазовая отрасль: регенерация аминовых растворов на установках сероочистки, удаление HS из технологических конденсатов.
- Гальванические производства: компонент травильных растворов для медных сплавов, осветление сточных вод от цианидов.
- Медицинская и фармацевтическая промышленность: дезинфекция оборудования, приготовление антисептических растворов в производственных помещениях класса чистоты D и C.
Условия безопасной работы
Калий марганцовокислый относится к веществам 2-го класса опасности. ПДК в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м. При попадании на кожу вызывает химический ожог, при вдыхании пыли раздражение слизистых оболочек дыхательных путей. Работы выполняются в вытяжном шкафу, средства индивидуальной защиты респиратор типа Лепесток-200, защитные очки, перчатки из бутилкаучука. При тушении пожара с участием KMnO применяют только сухие огнетушащие составы, подача воды недопустима.
| Параметр | Квалификация хч | Квалификация ч | Метод контроля | Нормативный документ |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля KMnO, % | от 99,5 до 100,0 | от 99,0 до 100,0 | Перманганатометрия | ГОСТ 20490 |
| Нерастворимый в воде остаток, % | не более 0,05 | не более 0,10 | Гравиметрия | ГОСТ 20490 |
| Хлориды (Cl), % | не более 0,002 | не более 0,02 | Нефелометрия | ГОСТ 20490 |
| Сульфаты (SO), % | не более 0,005 | не более 0,05 | Турбидиметрия | ГОСТ 20490 |
| Железо (Fe), % | не более 0,002 | не более 0,01 | Атомно-абсорбционная спектрометрия | ГОСТ 20490 |
Логистика и условия транспортировки
Перевозка осуществляется железнодорожным и автомобильным транспортом в крытых транспортных средствах. Совместная перевозка с кислотами, органическими растворителями, горючими материалами и восстановителями запрещена. Класс опасности при транспортировке 5.1 (окислители), номер ООН 1490. Срок хранения в невскрытой заводской упаковке 5 лет с даты изготовления. После вскрытия тары реактив пригоден к использованию в течение 12 месяцев при соблюдении герметичности хранения.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем отличается квалификация хч от ч?
Квалификация хч (химически чистый) имеет более жёсткие нормы по содержанию примесей: хлоридов не более 0,002%, сульфатов 0,005%, железа 0,002%. Квалификация ч (чистый) допускает содержание примесей на порядок выше. Для аналитических работ и приготовления титрованных растворов применяют хч, для технических целей ч.
Как правильно приготовить рабочий раствор перманганата калия?
Навеску растворяют в дистиллированной воде при температуре от 40 до 60C, затем выдерживают в тёмной склянке в течение 710 суток для завершения окисления органических примесей. Готовый раствор фильтруют через стеклянный фильтр ПОР-16 и стандартизуют по оксалату натрия или щавелевой кислоте.
Допустимо ли смешивать перманганат калия с активированным углём?
Смешивание категорически запрещено. Контакт KMnO с углём, сахаром, глицерином и другими органическими веществами вызывает самовоспламенение. Хранение реактива должно исключать соседство с горючими материалами на расстоянии менее 1 метра.
Какая тара оптимальна для длительного хранения?
Для хранения свыше 6 месяцев используют стальные барабаны типа Б-1 с внутренним полиэтиленовым вкладышем. Для лабораторных нужд тёмные стеклянные банки с притёртыми пробками. Полиэтиленовая тара допустима только при сроке хранения до 3 месяцев.
