Permanganat de potasiu

Istoric

În 1659, un chimist german, Johann Rudolf Glauber, a topit un amestec de mineral pirolusit și carbonat de potasiu pentru a obține un material care, dizolvat în apă, producea o soluție verde (manganat de potasiu). Aceasta și-a schimbat încet culoarea în violet (permanganat de potasiu) și apoi, în cele din urmă, în roșu. Acest raport este prima descriere a producției de permanganat de potasiu.

Puțin mai puțin de 200 de ani mai târziu, un londonez pe nume Henry Bollmann Condy era chimist. Acesta era interesat de dezinfectanți și a realizat unele lucruri, cum ar fi apa ozonizată. A descoperit că, atunci când a topit pirolusitul cu hidroxid de sodiu și l-a dizolvat în apă, a obținut o soluție cu bune proprietăți dezinfectante. A brevetat această soluție și a vândut-o sub numele de Condy's Fluid. Problema era că soluția nu era foarte stabilă. Acest lucru a fost remediat prin utilizarea hidroxidului de potasiu în loc de hidroxid de sodiu. Acest lucru a dat un material mai stabil. De asemenea, acesta a putut fi uscat pentru a obține o pulbere de permanganat de potasiu la fel de bună. Această pulbere a fost numită cristalele lui Condy sau pulberea lui Condy. Permanganatul de potasiu era ușor de fabricat, așa că Condy a încercat să îi împiedice pe ceilalți să îl fabrice și să îl vândă ei înșiși.

Primii fotografi îl foloseau în pulberea de bliț.

Utilizează

Aplicații chimice

Permanganatul de potasiu este utilizat ca agent oxidant.^[3] De asemenea, este utilizat în dezinfectanți și în dezodorizante. Poate fi folosit pentru a produce multe tipuri diferite de substanțe chimice. În tratarea apelor reziduale, este folosit pentru a scăpa de hidrogenul sulfurat, un gaz toxic urât mirositor. În chimia analitică, o concentrație precisă de KMnO₄ este uneori folosită pentru a vedea cât de mult este un anumit agent reducător în titrare. În mod conex, este utilizat ca reactiv pentru pasta de lemn. Amestecul de permanganat de potasiu și formaldehidă produce un gaz lacrimogen ușor.

Ca oxidant în sinteza organică

Soluțiile diluate de KMnO₄ transformă alchenele în dioli (glicoli). Acest comportament este, de asemenea, utilizat ca test calitativ pentru prezența legăturilor duble sau triple într-o moleculă, deoarece reacția face ca soluția de permanganat să devină incoloră. Uneori este denumită reactivul lui Baeyer.

Soluțiile concentrate oxidează o grupare metil pe un inel aromatic, de exemplu toluenul, în acid benzoic.

KMnO₄ oxidează clorhidratul de pseudoefedrină pentru a produce methcathinone, un drog din lista I în Statele Unite. În consecință, DEA a restricționat utilizarea și vânzarea acestuia, clasificându-l ca precursor controlat din Lista I. Permanganatul de potasiu este inclus în tabelul I de precursori în cadrul Convenției Națiunilor Unite împotriva traficului ilicit de stupefiante și substanțe psihotrope.

Acizi și permanganat de potasiu

Acidul sulfuric concentrat reacționează cu permanganatul de potasiu pentru a da oxid de mangan(VII), care poate fi exploziv. ^[4][5][6]. Această reacție produce, de asemenea, ozon. Ozonul poate aprinde hârtia înmuiată în alcool. Această reacție este foarte periculoasă.

6 KMnO₄ + 9 H₂ SO₄ → 6 MnSO₄ + 3 K₂ SO₄ + 9 H₂ O + 5 O₃

HCl concentrat produce clor.

2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 MnCl₂ + 2 KCl + 8 H₂ O + 5 Cl₂

Produsele care conțin Mn din reacțiile redox depind de pH. Soluțiile acide de permanganat sunt reduse la ionul Mn²⁺ , de culoare roz slab, ca în cazul clorurii de mangan(II). În soluție neutră, permanganatul se reduce la oxid de mangan(IV) brun, unde Mn se află în starea de oxidare +4. Oxidul de mangan(IV) este substanța care colorează pielea atunci când se pune permanganat de potasiu pe ea. Permanganatul de potasiu se reduce spontan într-o soluție bazică la manganat de potasiu de culoare verde, unde manganul se află în starea de oxidare +6.

Utilizări biomedicale

• Soluțiile diluate sunt utilizate ca tratament pentru afte (ulcere) (0,25%), dezinfectant pentru mâini (aproximativ 1%) și tratament pentru dermatită pomicolă ușoară sau infecții fungice ale mâinilor sau picioarelor.
• O soluție diluată de permanganat de potasiu acidificat este utilizată în histologie pentru a decolora melanina care ascunde detaliile țesuturilor.
• Permanganatul de potasiu poate fi utilizat pentru a diferenția amiloidul AA de alte tipuri de amiloid depus în mod patologic în țesuturile organismului. Incubarea țesutului fixat cu permanganat de potasiu va împiedica colorația cu roșu congo a AA amiloid, în timp ce alte tipuri de amiloid nu sunt afectate.^[7][8]

Diverse utilizări

• Soluții de KMnO₄ au fost folosite împreună cu peroxid de hidrogen 80% pentru a propulsa o rachetă. În această utilizare, a fost numită Z-Stoff. Acest propulsor este încă utilizat la torpile.
• Se poate folosi o soluție diluată (10 mg/l) de permanganat de potasiu pentru a elimina melcii de pe plante înainte de a le plasa într-un acvariu de apă dulce.
• Permanganatul de potasiu de înaltă calitate poate fi găsit la magazinele de aprovizionare cu piscine și este folosit în zonele rurale pentru a elimina fierul și hidrogenul sulfurat (miros de ouă stricate) din apa din fântâni.
• KMnO₄ este adesea inclus în trusele de supraviețuire împreună cu glicerină sau cu o tabletă de glucoză pentru a face focul. Tableta de glucoză poate fi măcinată, amestecată cu permanganatul de potasiu și va arde dacă este frecată. De asemenea, poate fi amestecată cu antigelul dintr-un vehicul pentru a face foc. Acest lucru poate fi periculos și trebuie făcut cu grijă, înmuiind niște hârtie în antigel și adăugând apoi o cantitate mică de permanganat de potasiu. De asemenea, poate steriliza apa și rănile, astfel încât este util într-o trusă de supraviețuire.
• KMnO₄ este utilizat în tratarea unor boli parazitare ale peștilor, în tratarea apei potabile, precum și ca antidot în intoxicațiile cu fosfor. În Africa, a fost utilizat ca dezinfectant pentru legume, cum ar fi salata.

Permanganat de potasiu dizolvat

Pericole

Permanganatul de potasiu solid este un oxidant puternic și, în general, trebuie ținut separat de agenții reducători. Unele reacții au nevoie de puțină apă. De exemplu, permanganatul de potasiu sub formă de pudră și zahărul sub formă de pudră se vor aprinde (dar nu vor exploda) la câteva secunde după ce se adaugă o picătură de apă. Soluțiile diluate de KMnO₄ nu sunt periculoase. KMnO₄ formează produse periculoase atunci când sunt amestecate cu acizi concentrați.

Permanganatul de potasiu pătează pielea și hainele și trebuie manipulat cu grijă. Petele de pe haine pot fi spălate folosind acid acetic. Petele de pe piele dispar în 48 de ore.