پتاسیم پرمنگنات

پتاسیم پرمنگنات
شناسنامه
نام گذاری آیوپاک	پتاسیم منگنات (VII)
نام‌های دیگر	پتاسیم پرمنگنات پرمنگنات پرمنگنات پتاسیم
فرمول شیمیایی	KMnO4
خواص
جرم مولی	158.034 گرم بر مول
نما (ظاهر)	بلورهای سوزنی بنفش مایل به خاکستری
رنگ محلول	در محلول دارای رنگ شدید بنفش است که در غلظت‌های چند ppm به رنگ ارغوانی در می آید
بو	بدون بو
چگالی	2.703 گرم بر سانتیمتر مکعب
دمای ذوب	240oC همراه با تجزیه شدن
حلالیت در آب	6.38 گرم در 100mL آب (در دمای 20oC) 25 گرم در 100mL آب (در دمای 65oC)
حلالیت	در الکل و حلالهای آلی دیگر تجزیه می شود.
ساختار
ساختار بلوری	دستگاه بلوری اورتورومبیک
ترموشیمی
آنتالپی استاندارد تشکیل	813.4- کیلوزول بر مول
آنتروپی استاندارد مولی	171.7 ژول بر کلوین.مول
خطرات
MSDS	External MSDS
طبقه بندی EU	اکسید کننده(در استفاده احتیاط کنید) مضر برای سلامتی خطرناک برای محیط زیست
لوزی آتش

پتاسیم پرمنگنات ترکیبی معدنی است با فرمول شیمیایی KMnO_۴. نمک آن از یونهای K⁺ و MnO_۴^- تشکیل شده است. سابقاً به آن پرمنگنات و پتاش هم می‌گفتند. پرمنگنات یک مادهٔ اکسنده ی بسیار قوی است. در آب نیز محلول است و محلولی به رنگ ارغوانی تولید می‌کند که از تبخیر آن بلورهای منشوری و درخشان به رنگ ارغوانی بسیار تیره (مایل به سیاه) بر جای می ماند. در این ترکیب منگنز با عدد اکسایش ۷+ حضور دارد.

محلولی از پتاسیم پرمنگنات در آب درون بالن حجمی

ساختار و تهیه

از بلورهایی به شکل اورتورومبیک تشکیل شده که در آن a=910.۵pm و b=572.۰pm و c=742.۵pm است. (a و b و c به ترتیب طول، عرض و ارتفاع دستگاه بلوری اورتورومبیک است.)

همچنین طول پیوند Mn-O در این پیوند برابر ۱۶۲.۹pm است.

تهیهٔ صنعتی پتاسیم پرمنگنات از منگنز دی اکسید است، که خود از سنگ معدن پیرولوسیت به دست می آید. در این روش MnO_۲ به دست آمده از پیرولوسیت با پتاسیم هیدروکسید مخلوط شده و در هوا یا در مجاورت پتاسیم نیترات (یک منبع اکسیژن) حرارت داده می شود. در این فرایند پتاسیم منگنات (K_۲MnO_۴) به دست می آید که در اکسایش الکترولیتی (الکترولیز) در محلول بازی به پتاسیم پر منگنات تبدیل می شود.

2 MnO2 + 4 KOH + O2 → 2 K2MnO4 + 2 H2O

2 MnO42– + Cl2 → 2 MnO4– + 2 Cl–

همچنین پرمنگنات را می توان از اثر دادن سرب دی اکسید (PbO_۲) و یا سدیم بیسموتات (NaBiO_۳) بر محلول ⁺Mn^۲ نیز به دست آورد. از رنگ بنفش روشن حاصل از این واکنش برای تست حضور یا عدم حضور منگنز نیز استفاده می شود.

کاربردها

بسیاری از کاربردهای پتاسیم پرمنگنات به‌خاطر خواص اکسیدکنندگی آن است، از اینکه یک اکسید کنندهٔ قوی است و اینکه در این فرایندها محصول فرعی سمی تولید نمی کند. از کاربرد های پرمنگنات پتاسیم می توان به جذب اتیلن اشاره نمود که در پس از برداشت محصولات کشاورزی جهت افزایش عمر انبار مانی می توان اشاره نمود

صنایع سینمایی و تلویزیونی

در صنایع سینمایی و تلویزیونی، پتاسیم پرمنگنات یکی از مواد شیمیایی اصلی برای کهنه کردن مجموعهٔ لباس‌ها و غیره می باشد. خاصیت اکسید کنندگی پرمنگنات باعث می‌شود که پارچه ها، طناب ها، چوب‌ها و شیشه‌ها بیش از ۱۰۰ سال قدیمی تر از آنچه هستند به نظر بیایند.

از این روش در تهیهٔ فیلم‌هایی همچون "تروی"، "۳۰۰" و "ایندیانا جونز" استفاده شده است.

تصفیهٔ آب و ضدعفونی

به عنوان یک اکسید کننده، پتاسیم پرمنگنات می‌تواند به عنوان یک ضد عفونی کننده به کار رود. برای مثال محلول رقیق پرمنگنات برای درمان برخی زخم‌ها مانند عفونت قارچی پا استفاده می‌شود.

کاربرد دیگر آن حذف آهن و هیدروژن سولفید (مادهٔ حاصل بوی بد تخم مرغ فاسد شده) و حذف فسفر آب آشامیدنی‌است.

کاربردهای زیست پزشکی

همان‌طور که از KMnO_۴ برای ضد عفونی کردن آب استفاده می شود، این نمک به طور تخصصی به عنوان ضد عفونی کننده برای درمان برخی بیماری‌های انسان و حیوان نیز استفاده می شود. در بافت‌شناسی از آن برای سفید کردن ملانین استفاده می‌شود تا جزئیات بافت تیره رنگ ملانین آشکار شود. از پتاسیم پر منگنات می توان برای متفاوت کردن آمیلوئیدAA از دیگر آمیلوئیدها هم استفاده کرد. (آمیلوئیدها نوعی از پروتئین‌ها هستند که در صورت تجمع بی جا باعث بیماری آمیلوئیدوز می شوند، برای اطلاعات بیشتر واژهٔ Amyloid را در ویکی‌پدیای انگلیسی ببینید) پتاسیم پرمنگنات باعث می‌شود که آمیلوئیدAA به وسیلهٔ رنگ سرخ کنگو (congo red) رنگ آمیزی نشود، این در حالی است که دیگر آمیلوئیدها به وسیلهٔ سرخ کنگو رنگ می شوند. در یک بازهٔ زمانی از پتاسیم پرمنگنات برای درمان سوزاک استفاده شد و همچنین از آن هنوز در درمان برفک استفاده می شود.

سنتزهای شیمی آلی

مهمترین و بزرگترین کاربردهای پتاسیم پرمنگنات، استفاده از آن به عنوان واکنشگر در سنتزبرخی مواد آلی بروش اکسایش است. مثلا ترکیباتی بنزوآلکیل به اسیدها اکسید می شوند.

تصفیه پسابهای صنعتی

بدلیل خاصیت اکسیدکنندگی قوی و قیمت ارزان، در تصفیه پسابهای صنعتی است.

عیار سنجی در شیمی تجزی

یکی از روشهای مرسوم در تعیین غلظت مواد در صنعت عیارسنجی یا تیتراسیون است. عیارسنجیها خود بر چند قسم چون پیچیده سنجی و اکسایش - کاهش هست. در عیارسنجیهای اکسایش - کاهش یکی از معرفهای پرکاربرد پرمنگنات است که بدلیل رنگ بنفش خود، نیاز به شناساگر هم ندارد. از این ترکیب برای عیارسنجی ترکیباتی آب اکسیژنه و آهن (II) استفاده میشود.