中文名称
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中文同义词
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英文名称
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英文同义词
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CAS号
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EINECS号
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231-760-3
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分子式
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KMnO4
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分子量
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156.03
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结构式
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物化性质
密度
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2.703
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熔点
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240℃
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溶解性
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6.4 g/100 mL (20℃)
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化学性质
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1.溶于水成深紫红色溶液,遇乙醇、过氧化氢则分解。加热至240 ℃以上放出氧气。强氧化剂,在酸性介质中还原成 Mn2+,碱性或中性介质中还原为二氧化锰,与 Mn2+作用生成二氧化锰,反应过程中均放出氧。与浓硫酸接触易发生爆炸,在冷却情况下,与浓硫酸作用析出高锰酸酐黑绿色的油状液体。与有机物接触、摩擦、碰撞,因受热放出氧会引起燃烧。工作人员应做好防护,若不慎触及眼睛,应立即用大量流动清水冲洗。工作环境应具有良好的通风条件。在240℃下分解。水溶液为深紫红色,呈中性。在100g水中的溶解度为2.83g(0℃)、6.51g(20℃)、32.35g(75℃)。本品为强氧化剂,与易燃物混合,一经摩擦即着火爆炸。
2.吸入后可引起呼吸道损害。溅落眼睛内,可刺激结膜, 使眼介质着色, 重者致灼伤。刺激皮肤, 浓溶液或结晶对皮肤有腐蚀性。口服腐蚀口腔和消化道,出现口内烧灼感、上腹痛、恶心、呕吐、口咽肿胀等。口服剂量大者,口腔黏膜呈棕黑色、肿胀糜烂,剧烈腹痛,呕吐,血便,休克,最后死于循环衰竭。
3.具有极强的氧化性,应保存在玻璃容器、铁质容器或者聚乙烯容器中。
4.稳定性[20] 稳定
5.禁配物[21] 强还原剂、活性金属粉末、硫、铝、锌、铜及其合金、易燃或可燃物。硫酸、铵盐、过氧化氢、甘油,乙二醇、磷等
6.避免接触的条件[22] 受热
7.聚合危害[23] 不聚合
8.分解产物[24] 氧化钾、氧化锰
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产品用途
产品用途
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1.在化学品生产中,广泛用作氧化剂,如用作制糖精,维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂;在医药上用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理中,作水处理剂,以氧化硫化氢、酚、铁、锰和有机、无机等多种污染物,控制臭味和脱色;在气体净化中,可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物;在采矿冶金方面,用于从铜中分离钼,从锌和镉中除杂,以及化合物浮选的氧化剂;还用作特殊织物、蜡、油脂及树脂的漂白剂,防毒面具的吸附剂,木材及铜的着色剂等。食品级用作漂白剂、消毒剂、脱臭剂、水质净化剂及饮料用二氧化碳的精制剂。有强氧化作用,可除臭消毒,医药工业用作防腐剂、消毒剂、除臭剂和解毒剂等。
2.在化学品生产中,广泛用作氧化剂,如用作制糖精、维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂;医药中用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂;在水质净化及废水处理中,作水处理剂,以氧化硫化氢、酚、铁、锰和有机、无机等多种污染物,控制臭味和脱色。还用作漂白剂、吸附剂、着色剂及消毒剂等。在混凝土外加剂中用作膨胀剂。
3.用作分析试剂,如配制氧化性标准溶液,作氧化剂。还用于有机合成,漂白纤维及作杀菌剂。
4.高锰酸钾在塑料电镀中可用于某些材质的化学粗糙化处理,也可用于线路板制造孔金属化的孔壁处理。在铝及合金的钝化处理中,可代替六价铬进行金色钝化处理,亦可用作铝及合金化学抛光的添加剂。在溶液分析中,高锰酸钾是重要的滴定试剂,可用于过氧化氢、亚铁盐等的氧化还原滴定分析。
5.高锰酸钾 (KMnO4) 是一种有机合成中常用的廉价的氧化试剂。由于它溶于水,因此常用于水相或者水与其它溶剂混合相的氧化反应中。高锰酸钾的水溶液是很强的氧化剂,向溶液中加入酸会增加其氧化性。在相转移试剂的存在下,高锰酸钾可以在非极性的溶剂如CH2Cl2中反应。研究发现,高锰酸钾也能吸附在固体试剂上,因此它可以作为有效的异质氧化剂。
氧化反应 高锰酸钾易溶于水,其水溶液是强的氧化剂,可以广泛用于氧化各种无机物或有机物,这是高锰酸钾最初的用途。高锰酸钾的水溶液可以氧化醛、醇、胺等多种有机化合物[1,2]。在一定条件下,高锰酸钾溶液甚至可以氧化烷烃生成酮 (式1)[3]。酸性或碱性高锰酸钾溶液的氧化性更强,能参与很多氧化反应[4]。
在有机溶剂中,高锰酸钾也具有很强的氧化性,将芳香烃衍生物氧化成芳香羧酸,也可以氧化烯[5]等。比如可以氧化1,4-二氢吡啶生成相应的吡啶衍生物[6]。高锰酸钾与液氨组成的体系可以氧化与羧基相邻的α-C而生成相应的醇 (式2)[7]。
高锰酸钾具有比较强的吸附性,可以吸附在固体上,作为氧化剂参与固相反应。例如,它可以吸附在硅藻土上异相氧化醇,该反应条件温和、时间短、产率高;高锰酸钾与湿的SiO2结合,是一种有效的廉价氧化剂,可以将缩二氨基脲氧化成羧酸 (式3)[8]。
高锰酸钾本身是强氧化剂,其氧化的选择性较差。但是它与其它物质结合在一起后,有时就具有一定的选择性,可以选择性地氧化某些基团,这大大扩展了高锰酸钾的应用。比如高锰酸钾与ZrOCl2构成的氧化系统就具有选择性,在温和条件下可有效地氧化二级醇,而不氧化一级醇;高锰酸钾与CuSO4或者Al2O3结合,经过一定条件的处理,可以作为氧化剂选择性地氧化烷基化合物 (式4~式6)[9]。
利用高锰酸钾的氧化性可以完成一些在一般条件下难以进行的反应。比如它可以氧化二烯类化合物生成呋喃环二醇类化合物 (式7)[10]。
6.主要用作消毒剂、氧化剂、漂白剂、毒气吸收剂、二氧化碳精制剂、水净化剂等。[26]
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生产储运
生产方法
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1.焙烧法:氢氧化钾熔融脱水,与软锰矿粉混合,经冷却粉碎后,在240 ℃温度下,吸收空气中的氧,氧化焙烧缓慢地转化为锰酸钾,用水或稀溶液浸取后,压滤,配制电解液组成为:锰酸钾160~180 g/L。氢氧化钾(游离)45~60 g/L、碳酸钾<60 >
离心分离后的母液经蒸发回收锰酸钾,经苛化回收氢氧化钾。
2.液相氧化法:氢氧化钾经预热,在200 ℃以上吹入富氧空气或空气,与软锰矿粉进行液相氧化反应,二氧化锰先氧化成亚锰酸钾,再进一步氧化生成锰酸钾。氢氧化钾浓度控制在60%~70%,与二氧化锰的摩尔比值为(30~60)∶1。锰酸钾经沉降分离,上层氢氧化钾回收,再经析晶、压滤、用电解母液溶解,并加入氢氧化钙溶液苛化,然后压滤后配制电解液进行电解,高锰酸钾粗品离心分离,再经重结晶、离心分离、干燥制得高锰酸钾成品。
离心分离后的母液,经蒸发回收锰酸钾,再经苛化回收氢氧化钾。
3.将80g氢氧化钾和40g氯酸钾加入到直径为6~8cm的铁制坩埚中。加热熔融后移去火焰。在搅拌下,用铁勺分数次加入80g的二氧化锰粉末(这时稍有发泡,但无关系)。等全部加完后,再次加热坩埚。可缓缓加热至成暗红热状态,同时进行激烈搅拌(否则,熔融物将不能从坩埚取出)。暗红热状态约保持5min,然后放置令其自然冷却。将固化的熔融物粉碎,溶于1.5L的沸水中,连续通入二氧化碳使之变成高锰酸盐。可取一滴液体放在滤纸上,检查MnO2-4的绿色是否消失而变成MnO-4的红紫色。若转化完全,过滤,将滤液加热浓缩直至开始析出结晶。生成的结晶(粗制品)用玻璃过滤器滤出。浓缩母液时还可再得结晶。合并两部分结晶并进行重结晶。收量为50~60g。
精制法:在制备氧化滴定用的高锰酸钾标准溶液时,系将市售的高锰酸钾溶于蒸馏水中,在接近沸点下加热约1h。冷却后用玻璃过滤器过滤,溶液以储存在棕色瓶中为宜。制成的纯高锰酸钾水溶液,即使保存1~3年,其浓度几乎无变化。但若含锰(Ⅱ)则不稳定,故必须用加热的方法使有机物等还原性物质全部除去。
4.碳化法:将软锰矿粉与熔融氢氧化钾混合,经冷却、粉碎后,在280~320℃温度下,吸收空气中的氧,转化为锰酸钾,然后用水或母液(渣水)浸取,得锰酸钾溶液,再以二氧化碳处理,即得高锰酸钾。
5.电解法:将锰酸钾溶液电解即得高锰酸钾。锰酸钾溶液的制法同碳化法。电解法的最大优点是锰酸钾利用率高,劳动生产率高,燃料消耗少;而碳化法则具有设备简单,不需要消耗大量电流等特点。目前在工业中以电解法生产为主。目前锰酸钾的制取已采用一步法新工艺。
6.在100kg工业品高锰酸钾中,加入280kg蒸馏水,采用不锈钢管插入溶液底部,通蒸汽加热至全部溶解。趁热过滤。将滤液加盖,让其自然冷却结晶,待溶液温度降至室温时,取出母液,将陶缸中结晶的上面一半离心甩干做一级品,下面的一半甩干做二级品,将甩干的成品放入盘中,先在80℃下烘至快干,再将温度升高到90~110℃,烘干过程中必须搅拌,防止表面层分解。母液可浓缩至结晶大部分析出,做为原料,也可不浓缩直接用来溶解工业品。
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储运条件
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储存注意事项[25] 储存于阴凉、干燥、通风良好的专用库房内。远离火种、热源。库温不超过30℃,相对湿度不超过80%。包装密封。应与还原剂、活性金属粉末、酸类等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
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安全信息
RTECS号
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SD6475000
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危险品标志
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N Dangerous for the environment 危害环境的物品
O Oxidizing agent 氧化性物品
Xn Harmful 有害物品
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风险术语
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R8与可燃物料接触可能引起火灾。
R22吞食有害。
R50/53对水生生物有极高毒性,可能对水体环境产生长期不良影响。
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安全术语
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S60该物质及其容器须作为危险性废料处置。
S61避免释放至环境中。参考特别说明/安全数据说明书。
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危险品运输编号
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UN 1490 5.1/PG 2
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