กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 22 นาที

ด่างทับทิม

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมี KMnO₄ เป็นเกลือผลึกสีม่วงดำ ซึ่งละลายในน้ำในรูปไอออนK⁺และ MnO⁻⁴ ทำให้เกิดสารละลายสีชมพูเข้มถึงม่วง

ด่างทับทิม

ด่างทับทิม
ชื่อ
ชื่อ IUPAC
โพแทสเซียมแมงกาเนต(VII)
ชื่อตามระบบ IUPAC
ด่างทับทิม
ชื่ออื่นๆ
  • แร่ธาตุคาเมเลียน
  • คริสตัลของคอนดี้
  • โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
  • ไฮเปอร์แมงกานีส
  • ผงยาสีม่วง
  • กรดเปอร์แมงกานิก เกลือโพแทสเซียม
  • เกลือสีม่วง[ 1 ]
ตัวระบุ
  • 7722-64-7 วาย ตรวจสอบ
โมเดล 3 มิติ ( JSmol )
  • ภาพแบบโต้ตอบ
ชอีบี
  • เชบี:231501
เคมีเอ็มบีแอล
  • เคมีเอ็มบีแอล3833305
เคมสไปเดอร์
  • 22810
ดรักแบงค์
  • DB13831
บัตรข้อมูล ECHA100.028.874
หมายเลข EC
  • 231-760-3
เคกก์
  • D02053 Y ตรวจสอบ
  • 516875
หมายเลข RTECS
  • เอสดี6475000
มหาวิทยาลัย
  • 00OT1QX5U4
หมายเลข UN1490
  • DTXSID2034839
  • InChI=1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1 Y ตรวจสอบ
    คีย์:  VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N Y ตรวจสอบ
  • [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O
คุณสมบัติ
K Mn O
มวลโมลาร์158.032 กรัม·โมล−1
รูปร่างเข็มสีม่วงอมบรอนซ์เทาเป็นสีม่วงในสารละลาย[ 2 ]
กลิ่นไม่มีกลิ่น
ความหนาแน่น2.7 กรัม/ซม. 3 [ 3 ] : 4.83
จุดหลอมเหลว240  °C (464  °F; 513  K) (สลายตัว)
76 กรัม/ลิตร (25 °C) [ 3 ] 250 กรัม/ลิตร (65 °C)
ความสามารถในการละลายอะซิโตน เมทานอล[ 4 ]
+20.0·10 −6 cm 3 /mol [ 3 ] : 4.134
1.59
โครงสร้าง[ 5 ]
ออร์โธรอมบิก , oP24
พีเอ็นเอ็มเอ ฉบับที่ 62
a  =  0.909 นาโนเมตร, b  =  0.572 นาโนเมตร, c  =  0.741 นาโนเมตร
4
เทอร์โมเคมี
119.2 จูล/โมล K
171.7 J K −1 mol −1
−813.4 กิโลจูล/โมล
−713.8 กิโลจูล/โมล
เภสัชวิทยา
D08AX06 ( WHO ) V03AB18 ( WHO )
อันตราย
การติดฉลากGHS :
GHS03: สารออกซิไดซ์GHS07: เครื่องหมายอัศเจรีย์GHS09: อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม
NFPA 704 ( สัญลักษณ์รูปเพชรกันไฟ)
ปริมาณหรือความเข้มข้นที่ทำให้เสียชีวิต (LD, LC):
1090 มก./กก. (รับประทาน, หนู) [ 6 ]
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
โพแทสเซียมเพอร์เทคเนเตตโพแทสเซียมเพอร์เรเนต
โซเดียมเปอร์แมงกาเนตแอมโมเนียมเปอร์แมงกาเนตแคลเซียมเปอร์แมงกาเนตซิลเวอร์เปอร์แมงกาเนต
แมงกาเนตที่เกี่ยวข้อง
โพแทสเซียมไฮโปแมงกาเนตโพแทสเซียมแมงกาเนต
สารประกอบที่เกี่ยวข้อง
แมงกานีสเฮปทอกไซด์
เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น ข้อมูลที่ให้ไว้เป็นข้อมูลสำหรับวัสดุในสภาวะมาตรฐาน (ที่อุณหภูมิ 25  °C [77  °F] ความดัน 100  kPa)
เครื่องหมาย XN ตรวจสอบ ( Y Nคืออะไร ?)    ตรวจสอบเครื่องหมาย X 
ข้อมูลอ้างอิงในกล่องข้อมูล

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีทางเคมี KMnO₄ เป็นเกลือผลึกสีม่วงดำ ซึ่งละลายในน้ำในรูปK⁺และ MnO⁻⁴ ทำให้เกิดสารละลายสีชมพูเข้มถึงม่วง

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมีและห้องปฏิบัติการในฐานะสารออกซิไดซ์ ที่แรง และยังใช้เป็นยารักษาโรคผิวหนังทำความสะอาดบาดแผลและฆ่าเชื้อโรค ทั่วไปตามประเพณี อยู่ในรายชื่อยาจำเป็นขององค์การอนามัยโลก [ 7 ] นอกจากนี้ยังมีการใช้งานเฉพาะทางที่หลากหลาย เช่นสารฆ่าเชื้อสำหรับการบำบัดน้ำ[ 8 ]และสำหรับการฟอกหนังและการย้อมผ้า[ 1 ]ในปี พ.ศ. 2543 การผลิตทั่วโลกคาดการณ์ไว้ที่ 30,000 เมตริกตัน[ 9 ]

นอกจากนี้ยังเรียกอีกอย่างว่าแร่คาเมเลียน ผลึกของคอนดี โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ไฮเปอร์แมงกาเนต ผงยาสีม่วง กรดเปอร์แมงกานิก (เกลือโพแทสเซียม) [ 1 ]และเกลือสีม่วง[ 1 ]

คุณสมบัติ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นเกลือโพแทสเซียมของสารประกอบเชิงซ้อนโลหะทรานซิชันออกโซแบบเต ตระเฮดรัล เปอร์แมงกาเนตซึ่ง มีลิแกนด์ O 2− สี่ตัว จับกับศูนย์กลางแมงกานีส(VII)โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่มีกลิ่น มีรสหวานเล็กน้อยและฝาด[ 1 ]ละลายได้ในน้ำกรดซัลฟิวริกอะ ซิติก แอนไฮไดรด์และเบนโซไนไตรล์แต่ละลายได้ดีที่สุดในเมทานอลและอะซิโตน[ 1 ]

โครงสร้าง

KMnO ก่อตัวเป็น ผลึก ออร์โธรอมบิกที่มีค่าคงที่: a = 910.5 pm , b = 572.0 pm, c = 742.5 pm รูปแบบโดยรวมคล้ายกับของแบเรียมซัลเฟตซึ่งก่อตัวเป็นสารละลายของแข็ง [ 10 ] ในของแข็ง (เช่นเดียวกับในสารละลาย) ศูนย์กลาง MnO 4 แต่ละแห่ง มีโครงสร้างแบบเตตระเฮดรัล ระยะห่างระหว่าง Mn–O คือ 1.62 Å [ 11 ]    

สี

สีม่วงดำของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแข็ง และสีชมพูเข้มถึงม่วงของสารละลาย เกิดจากไอออนเปอร์แมงกาเนต ซึ่งได้รับสีจากแถบการดูดกลืนการถ่ายโอนประจุ ที่รุนแรง ซึ่งเกิดจากการกระตุ้นอิเล็กตรอนจากวงโคจรของลิแกนด์ออกโซไปยังวงโคจรว่างของศูนย์กลางแมงกานีส(VII) [ 12 ]รูปแบบผลึกอาจมีตั้งแต่สีม่วงถึงดำหรือเทา และมีประกายโลหะสีน้ำเงิน[ 1 ]

การใช้ทางการแพทย์

ด่างทับทิม
ข้อมูลทางคลินิก
ข้อมูลใบอนุญาต
ตัวระบุ
แดชบอร์ด CompTox ( EPA )
  • DTXSID2034839
บัตรข้อมูล ECHA100.028.874

กลไกการออกฤทธิ์

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทำหน้าที่เป็นสารออกซิไดซ์ ที่แรง [ 1 ] ด้วยกลไกนี้จึงส่งผลให้เกิดการฆ่าเชื้อการฝาดและลดกลิ่น[ 13 ] [ 14 ] [ 1 ]

การใช้งานทางคลินิก

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่ถือเป็นวิธีการรักษาที่นิยมสำหรับโรคผิวหนังอีกต่อไป[ 13 ]และไม่มีรูปแบบใดที่ได้รับการรับรองสำหรับการใช้ในมนุษย์โดยสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา [ 15 ] ไม่ควรรับประทานเข้าไป เนื่องจากเป็นพิษและกัดกร่อนเยื่อเมือกและผิวหนัง อย่างรุนแรง [ 16 ] [ 17 ] [ 13 ] [ 18 ] [ 1 ]

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (USP) มีประสิทธิภาพในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียและเชื้อราเฉพาะที่จำกัด ต้องใช้ความเข้มข้น 1:5000 หรือมากกว่านั้นจึงจะฆ่าเชื้อแบคทีเรียได้อย่างมีประสิทธิภาพ แต่ความเข้มข้นสูงจะระคายเคืองต่อเนื้อเยื่อ ดังนั้น โดยทั่วไปจึงใช้สารละลายความเข้มข้น 1:10,000 อย่างไรก็ตาม อาจต้องใช้เวลาถึงหนึ่งชั่วโมงในการฆ่าเชื้อแบคทีเรียหลายชนิด และแบคทีเรียบางสายพันธุ์ก็สามารถอยู่รอดได้แม้สัมผัสกับความเข้มข้นนี้ ด้วยเหตุนี้ เปอร์แมงกาเนตจึงล้าสมัยไปแล้วเนื่องจากมีตัวยาฆ่าเชื้อและยาต้านเชื้อราที่มีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก

สารเปอร์แมงกาเนต, Goodman and Gilman's The Pharmacological Basis of Therapeutics , ฉบับที่หก (1980), หน้า 974

ตามธรรมเนียมแล้ว โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกกำหนดให้ใช้รักษา โรคผิวหนังหลายชนิดรวมถึงการติดเชื้อราที่เท้า โรคอิ มเพติโก โรคเพมฟิกัสแผลตื้น โรคผิวหนังอักเสบและแผลเปื่อยที่ผิวหนัง[ 19 ] [ 20 ] [ 1 ]การปนเปื้อนของสารกัมมันตรังสีที่ผิวหนังสามารถทำความสะอาดได้ด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต[ 1 ]และการขัดถูอย่างแรง สำหรับแผลเปื่อยที่ผิวหนัง จะใช้ร่วมกับโพรเคนเบนซิลเพนิซิลลิน [ 20 ] โดยทั่วไปจะใช้ในโรคผิวหนังที่มีของเหลวออกมามาก[ 19 ]สามารถใช้เป็นผ้าพันแผลชุบน้ำหรือแช่ตัวได้[ 20 ]อาจใช้ปิโตรเลียมเจลลี่ทาเล็บก่อนแช่เพื่อป้องกันการเปลี่ยนสี[ 21 ]สำหรับการรักษาโรคกลาก แนะนำให้ใช้เพียงไม่กี่วันในแต่ละครั้งเนื่องจากอาจทำให้ผิวหนังระคายเคือง[ 22 ]

สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกาไม่แนะนำให้ใช้ในรูปแบบผลึกหรือยาเม็ด ควรใช้ในรูปแบบของเหลวที่เจือจางแล้วเท่านั้น

การใช้งานทางประวัติศาสตร์

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกผลิตขึ้นครั้งแรกในช่วงปี 1600 และเริ่มนำมาใช้ในทางการแพทย์อย่างแพร่หลายอย่างน้อยก็ในช่วงปี 1800 [ 23 ]ในช่วงสงครามโลก ครั้ง  ที่ 1ทหารแคนาดาได้รับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (โดยผสมกับขี้ผึ้ง) เพื่อป้องกันโรคติดต่อทางเพศสัมพันธ์ [ 24 ] บางคนพยายามทำให้เกิดการแท้งบุตรโดยการใส่เข้าไปในช่องคลอด แม้ว่าวิธีนี้จะไม่ได้ผลก็ตาม[ 25 ] [ 26 ] [ 17 ]การใช้งานในอดีตอื่นๆ ได้แก่ ความพยายามที่จะล้างกระเพาะอาหารในผู้ที่ได้รับ พิษ จากสตรีกนีนหรือพิโครทอกซิน[ 27 ]

ผลข้างเคียง

ผลข้างเคียงจาก การใช้ เฉพาะที่ได้แก่ การระคายเคืองผิวหนังและการเปลี่ยนสีของเสื้อผ้า[ 20 ]มีรายงานการไหม้อย่างรุนแรงในเด็กจากยาเม็ดที่ไม่ละลาย[ 22 ]สารละลายที่มีความเข้มข้นสูงอาจทำให้เกิดแผลไหม้จากสารเคมีได้[ 18 ]ดังนั้น ในปี 2015 British National Formularyจึงแนะนำให้ละลาย 100  มิลลิกรัมในน้ำ 1 ลิตรก่อนใช้เพื่อให้ได้สารละลาย 1:10,000 (0.01%) [ 22 ] [ 28 ] [ 20 ]ไม่แนะนำให้พันผ้าพันแผลที่ชุ่มด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

พิษวิทยา

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นพิษหากรับประทานทางปาก[ 16 ] [ 1 ]สารละลายเข้มข้นเมื่อดื่มเข้าไปอาจทำให้เกิดภาวะหายใจลำบากเฉียบพลันหรือบวมของทางเดินหายใจ[ 29 ]ผลกระทบอาจรวมถึงอาการคลื่นไส้อาเจียนและหายใจถี่[ 30 ] หากรับประทานในปริมาณมากพอ (ประมาณ 10 กรัม) อาจถึงแก่ชีวิตได้[ 30 ]สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเข้มข้นและการสัมผัสซ้ำๆ ทำให้เกิดการกัดกร่อนของผิวหนังและโรคผิวหนังอักเสบ[ 1 ]

มาตรการที่แนะนำสำหรับผู้ที่รับประทานโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเข้าไป ได้แก่การส่องกล้องตรวจกระเพาะอาหาร [ 29 ] ไม่ แนะนำให้ ใช้ ถ่านกัมมันต์ หรือยาที่ทำให้เกิดการอาเจียน แม้ว่ายาเช่น รานิทิดีนและอะเซทิลซิสเทอีนอาจใช้ในการรักษาพิษได้ แต่หลักฐานสำหรับการใช้ดังกล่าวยังไม่ดีพอ[ 29 ]

ยา

ในสหรัฐอเมริกา FDA กำหนดให้ยาเม็ดต้องขายโดยต้องมีใบสั่งยา[ 17 ]อย่างไรก็ตาม โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่ได้รับการอนุมัติให้ใช้โดย FDA [ 15 ]ดังนั้นบางครั้งจึงมีการใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่ไม่ใช่เกรดทางการแพทย์เพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์

มีจำหน่ายภายใต้ชื่อแบรนด์ ต่างๆ เช่น Permasol, Koi Med Tricho-Ex และ Kalii permanganas RFF [ 31 ]บางครั้งก็เรียกว่า "คริสตัลของคอนดี้" [ 32 ]

สัตวแพทยศาสตร์

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตอาจใช้เพื่อป้องกันการแพร่กระจายของโรคต่อมน้ำเหลืองอักเสบในม้า[ 33 ]

การใช้งานทางอุตสาหกรรมและอื่นๆ

การใช้งานโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเกือบทั้งหมดใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติในการออกซิไดซ์[ 34 ]ในฐานะสารออกซิไดซ์ที่แรงซึ่งไม่ก่อให้เกิดผลพลอยได้ที่เป็นพิษ KMnO จึงมีการใช้งานเฉพาะกลุ่มมากมาย

การบำบัดน้ำ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทำให้สีของน้ำเป็นสีม่วงและทำให้ฤทธิ์ของสารโรทีโนนในลำธารโซดาบัตต์เป็นกลาง

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมการบำบัดน้ำ[ 35 ]ใช้ในการกำจัดเหล็ก[ 36 ]และไฮโดรเจนซัลไฟด์ (กลิ่นไข่เน่า) จาก น้ำ บาดาลโดยใช้ตัวกรอง "แมงกานีสกรีนแซนด์" นอกจากนี้ยังสามารถหาซื้อ "Pot-Perm" ได้ที่ ร้านขายอุปกรณ์ สระว่ายน้ำและยังใช้ในการบำบัดน้ำเสียอีกด้วยในอดีตเคยใช้ในการฆ่าเชื้อน้ำดื่ม[ 37 ] [ 38 ]แม้ว่า EPA จะถือว่าเป็นสารฆ่าเชื้อที่ไม่ดี[ 39 ]อาจทำให้น้ำมี สี ม่วงแดงหรือสีชมพู[ 40 ] [ 38 ] [ 41 ]คู่มือการเดินป่าและการเอาชีวิตรอดสมัยใหม่แนะนำไม่ให้ใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในพื้นที่กลางแจ้ง เนื่องจากยากที่จะกำหนดปริมาณได้อย่างถูกต้อง[ 42 ]

การจัดการประมงและสัตว์น้ำ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่ได้รับการอนุมัติจาก FDA ให้ใช้กับปลาที่ใช้บริโภคในสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม มันถูกจัดอยู่ในประเภท "การดำเนินการทางกฎหมายที่ถูกเลื่อนออกไป" และสามารถใช้ได้อย่างถูกกฎหมาย เนื่องจาก FDA พิจารณาว่าเป็น "ลำดับความสำคัญทางกฎหมายต่ำ" และมีความเสี่ยงต่ำต่อผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์[ 15 ] [ 43 ] [ 44 ]

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารที่ใช้รักษาโรคIchthyophthirius multifiliis (ที่รู้จักกันทั่วไปว่า "ich") และโปรโตซัว (เช่นTrichodina ) ซึ่งมักติดเชื้อและฆ่าปลาในตู้ปลาน้ำจืด[ 45 ] ต้องใช้ ปริมาณขั้นต่ำ 2 ppmน้ำที่มีปริมาณสารอินทรีย์และจำนวนสิ่งมีชีวิตรวมถึงสาหร่าย มากขึ้น ต้องใช้เปอร์แมงกาเนตมากขึ้น ความเข้มข้นสูงและการใช้มากกว่าหนึ่งครั้งต่อสัปดาห์จะทำให้ปลาตาย ปลาที่ใช้บริโภคต้องเว้นระยะเวลา 7 วันหลังจากการรักษาก่อนจึงจะสามารถบริโภคได้[ 46 ] [ 15 ]

การประยุกต์ใช้อีกวิธีหนึ่งคือการควบคุมสิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดความรำคาญ เช่นหอยมุกม้าลาย[ 35 ]ในระบบรวบรวมและบำบัดน้ำจืด

โรเทโนนสามารถทำให้ไม่ทำงานในน้ำได้โดยใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเพื่อลดความเป็นพิษให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้ อัตราส่วนเปอร์แมงกาเนตต่อโรเทโนน 1:1 นั้นไม่เพียงพอที่จะทำให้โรเทโนนไม่ทำงานในสถานการณ์ส่วนใหญ่[ 47 ]

การสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์

KMnO ในน้ำ

KMnO4 เป็นสารรีเอเจนต์สำหรับการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์[ 4 ] [ 48 ]มีการใช้ในปริมาณมากในการสังเคราะห์เชิงพาณิชย์ของแอสคอร์ บิก คลอ แรมเฟนิคอล แซ คคาริน กรด ไอโซ นิโคตินิกและกรดไพราซิโนอิก[ 34 ]

KMnO ใช้ในการวิเคราะห์อินทรีย์เชิงคุณภาพเพื่อทดสอบการมีอยู่ของพันธะ คู่ บางครั้งเรียกว่ารีเอเจนต์ของ Baeyerตามชื่อของนักเคมีอินทรีย์ชาวเยอรมันAdolf von Baeyerรีเอเจนต์นี้เป็นสารละลายด่างของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต ปฏิกิริยากับพันธะคู่หรือพันธะสาม ( R C=CR หรือR−C≡C−R ) ทำให้สีจางลงจากสีม่วงอมชมพูเป็นสีน้ำตาลอัลดีไฮด์และกรดฟอร์มิก (และฟอร์เมต ) ก็ให้ผลการทดสอบเป็นบวกเช่นกัน[ 49 ]การทดสอบนี้ล้าสมัยแล้ว

ปฏิกิริยารีเอเจนต์ของเบเยอร์
ปฏิกิริยารีเอเจนต์ของเบเยอร์

สารละลาย KMnO4 เป็น สีย้อม โครมาโทกราฟีชั้นบาง (TLC) ทั่วไปสำหรับการ จับหมู่ฟังก์ชันที่สามารถออกซิไดซ์ได้ เช่น แอลกอฮอล์ อัลดีไฮด์ อัลคีน และคีโตน สารประกอบดังกล่าวจะทำให้เกิดจุดสีขาวถึงสีส้มบนแผ่น TLC [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]

การใช้งานเชิงวิเคราะห์

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตสามารถใช้ในการหาปริมาณสารอินทรีย์ที่สามารถออกซิไดซ์ได้ทั้งหมดในตัวอย่างน้ำ ค่าที่ได้เรียกว่าค่าเปอร์แมงกาเนตเคมีวิเคราะห์บางครั้งจะใช้สารละลาย KMnO4 มาตรฐานในน้ำ เป็น สารไทเทรนต์ ออกซิไดซ์ สำหรับการไทเทรตแบบรี ดอกซ์ ( เปอร์แมงกาโนเมตรี ) เมื่อไทเทรตโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต สารละลายจะเปลี่ยนเป็นสีม่วงอ่อน ซึ่งจะเข้มขึ้นเมื่อเติมสารไทเทรนต์มากเกินไป ในทำนองเดียวกัน มันถูกใช้เป็นรีเอเจนต์ในการหาค่า Kappaของเยื่อไม้ สำหรับการหามาตรฐานของสารละลาย KMnO4 ใช้การรีดิวซ์ด้วยกรดออกซาลิก[ 53 ]ในเคมีเกษตร มันถูกใช้ในการประมาณค่าคาร์บอน ที่ออกฤทธิ์ ในดิน[ 54 ]

สารละลายกรด KMnO4 ในน้ำใช้ในการดักจับปรอท ในรูปก๊าซ ในก๊าซไอเสียระหว่างการทดสอบการปล่อยมลพิษจากแหล่งกำเนิดคงที่[ 55 ]

ในทางจุลพยาธิวิทยาโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกใช้เป็นสารฟอกขาว[ 56 ] [ 57 ]

การถนอมผลไม้

สารดูดซับ เอทิลีนช่วยยืดอายุการเก็บรักษากล้วย ได้ แม้ในอุณหภูมิสูง ผลกระทบนี้สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยการบรรจุกล้วยในถุงพลาสติกโพลีเอทิลีนร่วมกับโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต การกำจัดเอทิลีนโดยการออกซิเดชันจะช่วยชะลอการสุก ทำให้ผลไม้มีอายุการเก็บรักษาได้นานถึง 4 สัปดาห์โดยไม่ต้องแช่เย็น[ 58 ] [ 59 ] [ 60 ]

ปฏิกิริยาเคมีซึ่งเอทิลีน (C H ) ถูกออกซิไดซ์โดยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO ) ให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ) แมงกานีสออกไซด์ (MnO ) และโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) ในที่ที่มีน้ำ แสดงได้ดังนี้: [ 61 ]

3 C H + 12 KMnO + 2 H O → 6 CO + 2 H O + 12 MnO + 12 เกาะ

ชุดอุปกรณ์ยังชีพ

บางครั้งโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกรวมอยู่ในชุดอุปกรณ์เอาชีวิตรอด: ใช้เป็นสารจุดไฟแบบไฮเปอร์โกไลต์ (เมื่อผสมกับ กลีเซอรอลสารป้องกันการแข็งตัวจากหม้อน้ำรถยนต์); [ 62 ] [ 63 ] [ 64 ]ใช้เป็นสารฆ่าเชื้อในน้ำ; และสำหรับการสร้างสัญญาณขอความช่วยเหลือบนหิมะ[ 65 ]คู่มือการเดินป่าและการเอาชีวิตรอดสมัยใหม่แนะนำไม่ให้ใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในพื้นที่จริง เนื่องจากยากที่จะกำหนดปริมาณได้อย่างถูกต้อง[ 42 ]

หน่วยดับเพลิง

อุปกรณ์จุดระเบิดทางอากาศแบบหน่วงเวลาที่มีส่วนประกอบของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกเติมลงใน "เครื่องจ่ายทรงกลมพลาสติก" เพื่อสร้างเปลวไฟย้อนกลับ การเผาไหม้ และการเผาไหม้ที่ควบคุมได้ทรงกลมโพลีเมอร์ที่มีลักษณะคล้ายลูกปิงปองซึ่งบรรจุเปอร์แมงกาเนตในปริมาณเล็กน้อยจะถูกฉีดด้วยเอทิลีนไกลคอลและยิงไปยังบริเวณที่ต้องการจุดไฟ ซึ่งจะลุกไหม้เองในอีกไม่กี่วินาทีต่อมา[ 66 ] [ 67 ]มีการใช้เครื่องจ่ายทรงกลมพลาสติกทั้งแบบมือถือ[ 67 ]เฮลิคอปเตอร์[ 66 ]ระบบอากาศยานไร้คนขับ (UAS) หรือแบบติดตั้งบนเรือ[ 67 ]

การใช้งานอื่นๆ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารเคมีหลักชนิดหนึ่งที่ใช้ในอุตสาหกรรมภาพยนตร์และโทรทัศน์เพื่อ "ทำให้ดูเก่า" อุปกรณ์ประกอบฉากและของตกแต่งฉาก การเปลี่ยนรูปอย่างรวดเร็วเป็น MnO2 สีน้ำตาลผ้ากระสอบเชือก ไม้ และกระจกดูเหมือน "อายุร้อยปี" หรือ "โบราณ" [ 68 ]

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกใช้เป็นสารออกซิไดซ์ในการสังเคราะห์โคเคนและเมทแคททิโนน [ 69 ] สามารถทำให้โคเคนเพสต์ บริสุทธิ์ ด้วยการออกซิเดชันเพื่อเพิ่มความเสถียร ซึ่งนำไปสู่การที่สำนักงานปราบปรามยาเสพติดเปิดตัวปฏิบัติการสีม่วงในปี 2000 โดยมีเป้าหมายเพื่อตรวจสอบปริมาณโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตทั่วโลก อย่างไรก็ตาม อนุพันธ์และสารทดแทนของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกนำมาใช้ในเวลาต่อมาเพื่อหลีกเลี่ยงปฏิบัติการดังกล่าว[ 70 ]

ประวัติศาสตร์

การบำบัดบ่อน้ำด้วยโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในอินเดีย (1949)

ในปี ค.ศ. 1659 โยฮันน์ รูดอล์ฟ เกลาเบอร์ได้หลอมรวมแร่ไพโรลูไซต์ (แมงกานีสไดออกไซด์, MnO2 และโพแทสเซียมคาร์บอเนตเพื่อให้ได้วัสดุที่เมื่อละลายในน้ำแล้วจะให้สารละลายสีเขียว ( โพแทสเซียมแมงกาเนต ) ซึ่งค่อยๆ เปลี่ยนเป็นสีม่วงและสุดท้ายเป็นสีแดง[ 71 ] [ 72 ] [ 73 ]ปฏิกิริยาที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนสีที่เกลาเบอร์สังเกตเห็นในสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและโพแทสเซียมแมงกาเนต (K2MnO4) ของเขานั้นกันในชื่อ " สารเคมีเปลี่ยนสีได้ " [ 74 ]

กรณีของแร่คาเมเลียนชี้ให้เห็นถึงการไตร่ตรองที่กว้างขึ้นเกี่ยวกับกรอบทางญาณวิทยาที่กำหนดสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ยุคต้นสมัยใหม่มองว่าเป็นการค้นพบที่มีความหมาย[ 75 ]   มีวรรณกรรมน้อยมากเกี่ยวกับการค้นพบโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตโดยบังเอิญของ Glauber และความสำคัญของการปฏิเสธและการเปลี่ยนไปเป็นสารสำคัญทางการแพทย์และสุขอนามัยสมัยใหม่

คำอธิบายแรกสุดเกี่ยวกับการผลิตโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตอยู่ที่นี่[ 76 ]เกือบ 200 ปีต่อมาเฮนรี บอลแมนน์ คอนดี นักเคมีชาวลอนดอน มีความสนใจในสารฆ่าเชื้อโรค เขาพบว่าการหลอมไพโรลูไซต์กับโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) และละลายในน้ำจะทำให้เกิดสารละลายที่มีคุณสมบัติในการฆ่าเชื้อโรค เขาจดสิทธิบัตรสารละลายนี้และวางจำหน่ายในชื่อ 'Condy's Fluid' แม้ว่าจะมีประสิทธิภาพ แต่สารละลายนี้ไม่ค่อยเสถียร จึงแก้ไขได้โดยการใช้โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) แทน NaOH ซึ่งมีความเสถียรมากกว่า และมีข้อดีคือสามารถเปลี่ยนเป็นผลึกโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตที่มีประสิทธิภาพเท่ากันได้ง่าย วัสดุผลึกนี้รู้จักกันในชื่อ 'Condy's crystals' หรือ 'Condy's powder' โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตผลิตได้ค่อนข้างง่าย ดังนั้นคอนดีจึงถูกบังคับให้ใช้เวลาจำนวนมากในการดำเนินคดีเพื่อหยุดคู่แข่งจากการทำการตลาดผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกัน[ 77 ]ตามที่Varlam Shalamov กล่าว สารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกใช้เป็นการรักษาแบบครอบคลุมสำหรับโรคบิด อาการหนาวสั่น และแผลในค่ายกูลากแห่งโคลีมา

ช่างภาพในยุคแรกใช้สารนี้เป็นส่วนประกอบของผงแฟลชปัจจุบันมีการใช้สารออกซิไดเซอร์ชนิดอื่นมาทดแทน เนื่องจากสารผสมเปอร์แมงกาเนตมีความไม่เสถียร

การตระเตรียม

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตผลิตในระดับอุตสาหกรรมจากแมงกานีสไดออกไซด์ซึ่งพบได้ในรูปของแร่ไพโรลูไซต์ เช่นกัน ในปี 2000 มีการประมาณการว่าการผลิตทั่วโลกอยู่ที่ 30,000 ตัน[ 34 ] MnO จะถูกหลอมรวมกับโพแทสเซียมไฮดรอกไซด์และให้ความร้อนในอากาศหรือกับแหล่งออกซิเจนอื่น เช่นโพแทสเซียมไนเตรตหรือโพแทสเซียมคลอเรต [ 34 ] กระบวนการนี้ให้โพแทสเซียมแมงกาเนต :

2 MnO + 4 KOH + O → 2 K MnO + 2 H O

เมื่อใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะไม่ใช่โซเดียมแมงกาเนตแต่เป็นสารประกอบ Mn(V) ซึ่งเป็นเหตุผลหนึ่งที่ทำให้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตถูกใช้บ่อยกว่าโซเดียมเปอร์แมงกาเนตนอกจากนี้ เกลือโพแทสเซียมยังตกผลึกได้ดีกว่า[ 34 ]

จากนั้นโพแทสเซียมแมงกาเนตจะถูกเปลี่ยนเป็นเปอร์แมงกาเนตโดยกระบวนการออกซิเดชันด้วยไฟฟ้าในสภาวะด่าง:

2 K MnO + 2 H O → 2 KMnO + 2 KOH + H

วิธีการอื่นๆ

แม้ว่าจะไม่มีความสำคัญทางการค้า แต่โพแทสเซียมแมงกาเนตสามารถถูกออกซิไดซ์โดยคลอรีนหรือโดยการกระจายตัวภายใต้สภาวะที่เป็นกรด[ 78 ]ปฏิกิริยาออกซิเดชันของคลอรีนคือ

2 K MnO + Cl → 2 KMnO + 2 KCl

และปฏิกิริยาการไม่สมดุลที่เกิดจากกรดสามารถเขียนได้ดังนี้

3 K MnO + 4 HCl → 2 KMnO + MnO + 2 H O + 4 KCl

กรดอ่อน เช่นกรดคาร์บอนิกก็เพียงพอสำหรับปฏิกิริยานี้:

3 K MnO + 2 CO → 2 KMnO + 2 K CO + MnO

เกลือเปอร์แมงกาเนตยังสามารถสร้างขึ้นได้โดยการนำสารละลายของไอออน Mn²⁺ มาทำปฏิกิริยากับสารออกซิไดซ์ที่แรง เช่นตะกั่วไดออกไซด์ (PbO₂ , โซเดียมบิสมัทเทต (NaBiO₃ หรือเปอร์ออกซิไดซัลเฟตการทดสอบหาปริมาณแมงกานีสจะใช้ประโยชน์จากสีม่วงสดใสของเปอร์แมงกาเนตที่เกิดขึ้นจากสารเหล่านี้

ปฏิกิริยา

เคมีอินทรีย์

สารละลายเจือจางของจะเปลี่ยนแอลคีนให้เป็นไดออลพฤติกรรมนี้ยังใช้เป็นวิธีการทดสอบเชิงคุณภาพสำหรับการมีอยู่ของพันธะคู่หรือพันธะสามในโมเลกุล เนื่องจากปฏิกิริยาจะทำให้ สารละลายเปอร์ แมงกาเนต สีม่วงเปลี่ยนสี และเกิดตะกอนสีน้ำตาล ( )ในบริบทนี้ บางครั้งเรียกว่ารีเอเจนต์ของเบเยอร์อย่างไรก็ตามโบรมีนใช้ได้ดีกว่าในการวัดปริมาณความไม่อิ่มตัว (พันธะคู่หรือพันธะสาม) เนื่องจากKMnO4 เป็น สารออกซิไดซ์ที่แรงมาก สามารถทำปฏิกิริยากับหมู่ต่างๆ หลากหลาย

ภายใต้สภาวะที่เป็นกรด พันธะคู่ของแอลคีนจะถูกแยกออกเพื่อให้ได้กรดคาร์บอกซิลิก ที่เหมาะสม : [ 79 ]

CH (CH ) CH=CH + 2 KMnO + 3 H SO → CH (CH ) COOH + CO + 4 H O + K SO + 2 MnSO

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตออกซิไดซ์อัลดีไฮด์เป็นกรดคาร์บอกซิลิก แสดงให้เห็นโดยการเปลี่ยนn- เฮปทานัลเป็นกรดเฮปทาโนอิก: [ 80 ]

5 C H CHO + 2 KMnO + 3 H SO → 5 C H COOH + 3 H O + K SO + 2 MnSO

แม้แต่หมู่แอลคิล (ที่มีไฮโดรเจนเบนซิลิก) บนวงแหวนอะโรมาติกก็ถูกออกซิไดซ์ เช่นโทลูอีนเป็นกรดเบนโซอิก[ 81 ]

5 C H CH + 6 KMnO + 9 H SO → 5 C H COOH + 14 H O + 3 K SO + 6 MnSO

ไกลคอลและโพลีออลมีปฏิกิริยาสูงต่อKMnO4ตัวอย่างเช่น การเติมโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตลงในสารละลายน้ำตาลและโซเดียมไฮดรอกไซด์ในน้ำทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีแบบคาเมเลียนซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสีอย่างมากที่สัมพันธ์กับสถานะออกซิเดชันต่างๆ ของแมงกานีสปฏิกิริยาที่รุนแรงที่เกี่ยวข้องนี้ถูกนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงจุดไฟในชุดอุปกรณ์เอาชีวิตรอด ตัวอย่างเช่น ส่วนผสมของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและกลีเซอรอลหรือกลูโคส บดละเอียด จะติดไฟได้ง่าย[ 62 ] รวม KMnO4ไว้ในชุดอุปกรณ์เอาชีวิตรอด

การแลกเปลี่ยนไอออน

การบำบัดส่วนผสมของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในน้ำด้วยเกลือแอมโมเนียมควอเทอร์นารีส่งผลให้เกิดการแลกเปลี่ยนไอออน ทำให้เกิดการตกตะกอนของเกลือควอทของเปอร์แมงกาเนต สารละลายของเกลือเหล่านี้บางครั้งสามารถละลายได้ในตัวทำละลายอินทรีย์: [ 82 ]

KMnO + R NCl → R NMnO + KCl

ในทำนองเดียวกัน การเติมคราวน์อีเทอร์ยังทำให้เกิดเกลือลิโปฟิลิกอีกด้วย[ 83 ]

ปฏิกิริยากับกรดและเบส

เปอร์แมงกาเนตทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรคลอริก เข้มข้น เพื่อให้ได้คลอรีนและแมงกานีส(II):

2 KMnO4 16 HCl → 2 MnCl2 Cl2 + 2 KCl + H2O

ใน สารละลาย ที่เป็นกลาง โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นแมงกานีสไดออกไซด์ (MnO₂ ซึ่งเป็นสารที่ทำให้ผิวหนังเปื้อนเมื่อสัมผัสกับโพแทสเซียมเปอร์ (KMnO₄ )

KMnO จะถูกรีดิวซ์ใน สารละลาย ด่างเพื่อให้ได้K MnO สีเขียว : [ 84 ]

4 KMnO + 4 KOH → 4 K MnO + O + 2 H O

ปฏิกิริยานี้แสดงให้เห็นถึงบทบาทที่ค่อนข้างหายากของไฮดรอกไซด์ในฐานะตัวรีดิวซ์

การเติมกรดซัลฟิวริกเข้มข้นลงในโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตจะให้Mn₂O₇ [85]แม้ว่าจะไม่มีให้เห็น แต่ไอระเหยเหนือส่วนผสมจะจุดไฟกระดาษที่ชุบแอลกอฮอล์ โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและกรดซัลฟิวริกทำปฏิกิริยากันเพื่อผลิตโอโซนซึ่งมีฤทธิ์ออกซิไดซ์สูงและออกซิไดซ์แอลกอฮอล์อย่างรวดเร็ว ทำให้เกิดการเผาไหม้ เนื่องจากปฏิกิริยายังผลิต Mn₂O₇ ที่ระเบิดได้ควรด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่ง[ 86 ] [ 87 ]

การสลายตัวด้วยความร้อน

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต แข็ง จะสลายตัวเมื่อได้รับความร้อน: [ 1 ]

2 KMnO → K MnO + MnO + O

เป็นปฏิกิริยาออกซิเดชัน-รีดักชัน

ความปลอดภัยและการจัดการ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตก่อให้เกิดความเสี่ยงเนื่องจากเป็นสารออกซิไดซ์ที่ รุนแรง [ 1 ] [ 88 ]การสัมผัสกับผิวหนังอาจทำให้เกิดการระคายเคืองผิวหนัง การกัดกร่อนของผิวหนังและเยื่อเมือก[ 1 ]และในบางกรณีอาจเกิดอาการแพ้อย่างรุนแรงเป็นพิษต่อมนุษย์และสัตว์ และการกลืนกินอาจนำไปสู่ภาวะหายใจล้มเหลว[ 29 ]มันไม่เข้ากันกับสารอินทรีย์และสารที่ถูกออกซิไดซ์ได้ง่าย และก่อให้เกิดปฏิกิริยารุนแรงและอันตรายจากการระเบิด มันติดไฟได้ในระหว่างปฏิกิริยาเคมีบางอย่างและปล่อยควันพิษเมื่อเผาไหม้[ 1 ]

นอกจากนี้ยังอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนสีและคราบเปื้อนบนเสื้อผ้าได้[ 89 ]

อ่านเพิ่มเติม

  • Hopkins AJ (1893). ปฏิกิริยาระหว่างแมงกานีสไดออกไซด์และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (วิทยานิพนธ์ปริญญาเอก). มหาวิทยาลัยจอห์นส์ฮอปกินส์
  • เอกสารข้อเท็จจริงเกี่ยวกับแมงกานีสและสารประกอบ บัญชี รายชื่อสารมลพิษแห่งชาติออสเตรเลีย: กระทรวงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ พลังงาน สิ่งแวดล้อม และน้ำ
  • Lazur AM (2009). "การใช้โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตในบ่อเลี้ยงปลา" . IFAS Extension . เกนส์วิลล์, ฟลอริดา: มหาวิทยาลัยฟลอริดา. เก็บถาวรจากต้นฉบับเมื่อ 2011-06-06.
  • บัตรข้อมูลความปลอดภัยทางเคมีระหว่างประเทศ 0672
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Potassium_permanganate&oldid=1360026360 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ด่างทับทิม

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นสารประกอบอนินทรีย์ที่มีสูตรทางเคมี KMnO₄ เป็นเกลือผลึกสีม่วงดำ ซึ่งละลายในน้ำในรูปไอออนK⁺และ MnO⁻⁴ ทำให้เกิดสารละลายสีชมพูเข้มถึงม่วง

คุณสมบัติ

โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตเป็นเกลือโพแทสเซียมของสารประกอบ เชิงซ้อนโลหะทรานซิชันออกโซแบบเต ตระเฮดรัล เปอร์แมงกาเนต ซึ่ง มีลิแกนด์ O 2− สี่ตัว จับกับศูนย์กลาง แมงกานีส(VII) โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตไม่มีกลิ่น มีรสหวานเล็กน้อยและฝาด [ 1 ] ละลายได้ในน้ำ กรดซัลฟิวริก...

โครงสร้าง

KMnO ก่อตัวเป็น ผลึก ออร์โธรอมบิก ที่มีค่าคงที่: a = 910.5 pm , b = 572.0 pm, c = 742.

สี

สีม่วงดำของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตแข็ง และสีชมพูเข้มถึงม่วงของสารละลาย เกิดจากไอออนเปอร์แมงกาเนต ซึ่งได้รับสีจาก แถบการดูดกลืนการถ่ายโอนประจุ ที่รุนแรง ซึ่งเกิดจากการกระตุ้นอิเล็กตรอนจากวงโคจรของลิแกนด์ออกโซไปยังวงโคจรว่างของศูนย์กลางแมงกานีส(VII) [ 12 ]...