中文名稱
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中文同義詞
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英文名稱
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英文同義詞
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CAS號(hào)
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EINECS號(hào)
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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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結(jié)構(gòu)式
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物化性質(zhì)
密度
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2.703
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熔點(diǎn)
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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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化學(xué)性質(zhì)
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1.溶于水成深紫紅色溶液,遇乙醇、過氧化氫則分解。加熱至240 ℃以上放出氧氣。強(qiáng)氧化劑,在酸性介質(zhì)中還原成 Mn2+,堿性或中性介質(zhì)中還原為二氧化錳,與 Mn2+作用生成二氧化錳,反應(yīng)過程中均放出氧。與濃硫酸接觸易發(fā)生爆炸,在冷卻情況下,與濃硫酸作用析出高錳酸酐黑綠色的油狀液體。與有機(jī)物接觸、摩擦、碰撞,因受熱放出氧會(huì)引起燃燒。工作人員應(yīng)做好防護(hù),若不慎觸及眼睛,應(yīng)立即用大量流動(dòng)清水沖洗。工作環(huán)境應(yīng)具有良好的通風(fēng)條件。在240℃下分解。水溶液為深紫紅色,呈中性。在100g水中的溶解度為2.83g(0℃)、6.51g(20℃)、32.35g(75℃)。本品為強(qiáng)氧化劑,與易燃物混合,一經(jīng)摩擦即著火爆炸。
2.吸入后可引起呼吸道損害。濺落眼睛內(nèi),可刺激結(jié)膜, 使眼介質(zhì)著色, 重者致灼傷。刺激皮膚, 濃溶液或結(jié)晶對(duì)皮膚有腐蝕性。口服腐蝕口腔和消化道,出現(xiàn)口內(nèi)燒灼感、上腹痛、惡心、嘔吐、口咽腫脹等??诜┝看笳?口腔黏膜呈棕黑色、腫脹糜爛,劇烈腹痛,嘔吐,血便,休克,最后死于循環(huán)衰竭。
3.具有極強(qiáng)的氧化性,應(yīng)保存在玻璃容器、鐵質(zhì)容器或者聚乙烯容器中。
4.穩(wěn)定性[20] 穩(wěn)定
5.禁配物[21] 強(qiáng)還原劑、活性金屬粉末、硫、鋁、鋅、銅及其合金、易燃或可燃物。硫酸、銨鹽、過氧化氫、甘油,乙二醇、磷等
6.避免接觸的條件[22] 受熱
7.聚合危害[23] 不聚合
8.分解產(chǎn)物[24] 氧化鉀、氧化錳
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產(chǎn)品用途
產(chǎn)品用途
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1.在化學(xué)品生產(chǎn)中,廣泛用作氧化劑,如用作制糖精,維生素C、異煙肼及安息香酸的氧化劑;在醫(yī)藥上用作防腐劑、消毒劑、除臭劑及解毒劑;在水質(zhì)凈化及廢水處理中,作水處理劑,以氧化硫化氫、酚、鐵、錳和有機(jī)、無機(jī)等多種污染物,控制臭味和脫色;在氣體凈化中,可除去痕量硫、砷、磷、硅烷、硼烷及硫化物;在采礦冶金方面,用于從銅中分離鉬,從鋅和鎘中除雜,以及化合物浮選的氧化劑;還用作特殊織物、蠟、油脂及樹脂的漂白劑,防毒面具的吸附劑,木材及銅的著色劑等。食品級(jí)用作漂白劑、消毒劑、脫臭劑、水質(zhì)凈化劑及飲料用二氧化碳的精制劑。有強(qiáng)氧化作用,可除臭消毒,醫(yī)藥工業(yè)用作防腐劑、消毒劑、除臭劑和解毒劑等。
2.在化學(xué)品生產(chǎn)中,廣泛用作氧化劑,如用作制糖精、維生素C、異煙肼及安息香酸的氧化劑;醫(yī)藥中用作防腐劑、消毒劑、除臭劑及解毒劑;在水質(zhì)凈化及廢水處理中,作水處理劑,以氧化硫化氫、酚、鐵、錳和有機(jī)、無機(jī)等多種污染物,控制臭味和脫色。還用作漂白劑、吸附劑、著色劑及消毒劑等。在混凝土外加劑中用作膨脹劑。
3.用作分析試劑,如配制氧化性標(biāo)準(zhǔn)溶液,作氧化劑。還用于有機(jī)合成,漂白纖維及作殺菌劑。
4.高錳酸鉀在塑料電鍍中可用于某些材質(zhì)的化學(xué)粗糙化處理,也可用于線路板制造孔金屬化的孔壁處理。在鋁及合金的鈍化處理中,可代替六價(jià)鉻進(jìn)行金色鈍化處理,亦可用作鋁及合金化學(xué)拋光的添加劑。在溶液分析中,高錳酸鉀是重要的滴定試劑,可用于過氧化氫、亞鐵鹽等的氧化還原滴定分析。
5.高錳酸鉀 (KMnO4) 是一種有機(jī)合成中常用的廉價(jià)的氧化試劑。由于它溶于水,因此常用于水相或者水與其它溶劑混合相的氧化反應(yīng)中。高錳酸鉀的水溶液是很強(qiáng)的氧化劑,向溶液中加入酸會(huì)增加其氧化性。在相轉(zhuǎn)移試劑的存在下,高錳酸鉀可以在非極性的溶劑如CH2Cl2中反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),高錳酸鉀也能吸附在固體試劑上,因此它可以作為有效的異質(zhì)氧化劑。
氧化反應(yīng) 高錳酸鉀易溶于水,其水溶液是強(qiáng)的氧化劑,可以廣泛用于氧化各種無機(jī)物或有機(jī)物,這是高錳酸鉀最初的用途。高錳酸鉀的水溶液可以氧化醛、醇、胺等多種有機(jī)化合物[1,2]。在一定條件下,高錳酸鉀溶液甚至可以氧化烷烴生成酮 (式1)[3]。酸性或堿性高錳酸鉀溶液的氧化性更強(qiáng),能參與很多氧化反應(yīng)[4]。
在有機(jī)溶劑中,高錳酸鉀也具有很強(qiáng)的氧化性,將芳香烴衍生物氧化成芳香羧酸,也可以氧化烯[5]等。比如可以氧化1,4-二氫吡啶生成相應(yīng)的吡啶衍生物[6]。高錳酸鉀與液氨組成的體系可以氧化與羧基相鄰的α-C而生成相應(yīng)的醇 (式2)[7]。
高錳酸鉀具有比較強(qiáng)的吸附性,可以吸附在固體上,作為氧化劑參與固相反應(yīng)。例如,它可以吸附在硅藻土上異相氧化醇,該反應(yīng)條件溫和、時(shí)間短、產(chǎn)率高;高錳酸鉀與濕的SiO2結(jié)合,是一種有效的廉價(jià)氧化劑,可以將縮二氨基脲氧化成羧酸 (式3)[8]。
高錳酸鉀本身是強(qiáng)氧化劑,其氧化的選擇性較差。但是它與其它物質(zhì)結(jié)合在一起后,有時(shí)就具有一定的選擇性,可以選擇性地氧化某些基團(tuán),這大大擴(kuò)展了高錳酸鉀的應(yīng)用。比如高錳酸鉀與ZrOCl2構(gòu)成的氧化系統(tǒng)就具有選擇性,在溫和條件下可有效地氧化二級(jí)醇,而不氧化一級(jí)醇;高錳酸鉀與CuSO4或者Al2O3結(jié)合,經(jīng)過一定條件的處理,可以作為氧化劑選擇性地氧化烷基化合物 (式4~式6)[9]。
利用高錳酸鉀的氧化性可以完成一些在一般條件下難以進(jìn)行的反應(yīng)。比如它可以氧化二烯類化合物生成呋喃環(huán)二醇類化合物 (式7)[10]。
6.主要用作消毒劑、氧化劑、漂白劑、毒氣吸收劑、二氧化碳精制劑、水凈化劑等。[26]
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生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)
生產(chǎn)方法
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1.焙燒法:氫氧化鉀熔融脫水,與軟錳礦粉混合,經(jīng)冷卻粉碎后,在240 ℃溫度下,吸收空氣中的氧,氧化焙燒緩慢地轉(zhuǎn)化為錳酸鉀,用水或稀溶液浸取后,壓濾,配制電解液組成為:錳酸鉀160~180 g/L。氫氧化鉀(游離)45~60 g/L、碳酸鉀<60 >
離心分離后的母液經(jīng)蒸發(fā)回收錳酸鉀,經(jīng)苛化回收氫氧化鉀。
2.液相氧化法:氫氧化鉀經(jīng)預(yù)熱,在200 ℃以上吹入富氧空氣或空氣,與軟錳礦粉進(jìn)行液相氧化反應(yīng),二氧化錳先氧化成亞錳酸鉀,再進(jìn)一步氧化生成錳酸鉀。氫氧化鉀濃度控制在60%~70%,與二氧化錳的摩爾比值為(30~60)∶1。錳酸鉀經(jīng)沉降分離,上層氫氧化鉀回收,再經(jīng)析晶、壓濾、用電解母液溶解,并加入氫氧化鈣溶液苛化,然后壓濾后配制電解液進(jìn)行電解,高錳酸鉀粗品離心分離,再經(jīng)重結(jié)晶、離心分離、干燥制得高錳酸鉀成品。
離心分離后的母液,經(jīng)蒸發(fā)回收錳酸鉀,再經(jīng)苛化回收氫氧化鉀。
3.將80g氫氧化鉀和40g氯酸鉀加入到直徑為6~8cm的鐵制坩堝中。加熱熔融后移去火焰。在攪拌下,用鐵勺分?jǐn)?shù)次加入80g的二氧化錳粉末(這時(shí)稍有發(fā)泡,但無關(guān)系)。等全部加完后,再次加熱坩堝。可緩緩加熱至成暗紅熱狀態(tài),同時(shí)進(jìn)行激烈攪拌(否則,熔融物將不能從坩堝取出)。暗紅熱狀態(tài)約保持5min,然后放置令其自然冷卻。將固化的熔融物粉碎,溶于1.5L的沸水中,連續(xù)通入二氧化碳使之變成高錳酸鹽??扇∫坏我后w放在濾紙上,檢查MnO2-4的綠色是否消失而變成MnO-4的紅紫色。若轉(zhuǎn)化完全,過濾,將濾液加熱濃縮直至開始析出結(jié)晶。生成的結(jié)晶(粗制品)用玻璃過濾器濾出。濃縮母液時(shí)還可再得結(jié)晶。合并兩部分結(jié)晶并進(jìn)行重結(jié)晶。收量為50~60g。
精制法:在制備氧化滴定用的高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí),系將市售的高錳酸鉀溶于蒸餾水中,在接近沸點(diǎn)下加熱約1h。冷卻后用玻璃過濾器過濾,溶液以儲(chǔ)存在棕色瓶中為宜。制成的純高錳酸鉀水溶液,即使保存1~3年,其濃度幾乎無變化。但若含錳(Ⅱ)則不穩(wěn)定,故必須用加熱的方法使有機(jī)物等還原性物質(zhì)全部除去。
4.碳化法:將軟錳礦粉與熔融氫氧化鉀混合,經(jīng)冷卻、粉碎后,在280~320℃溫度下,吸收空氣中的氧,轉(zhuǎn)化為錳酸鉀,然后用水或母液(渣水)浸取,得錳酸鉀溶液,再以二氧化碳處理,即得高錳酸鉀。
5.電解法:將錳酸鉀溶液電解即得高錳酸鉀。錳酸鉀溶液的制法同碳化法。電解法的最大優(yōu)點(diǎn)是錳酸鉀利用率高,勞動(dòng)生產(chǎn)率高,燃料消耗少;而碳化法則具有設(shè)備簡單,不需要消耗大量電流等特點(diǎn)。目前在工業(yè)中以電解法生產(chǎn)為主。目前錳酸鉀的制取已采用一步法新工藝。
6.在100kg工業(yè)品高錳酸鉀中,加入280kg蒸餾水,采用不銹鋼管插入溶液底部,通蒸汽加熱至全部溶解。趁熱過濾。將濾液加蓋,讓其自然冷卻結(jié)晶,待溶液溫度降至室溫時(shí),取出母液,將陶缸中結(jié)晶的上面一半離心甩干做一級(jí)品,下面的一半甩干做二級(jí)品,將甩干的成品放入盤中,先在80℃下烘至快干,再將溫度升高到90~110℃,烘干過程中必須攪拌,防止表面層分解。母液可濃縮至結(jié)晶大部分析出,做為原料,也可不濃縮直接用來溶解工業(yè)品。
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儲(chǔ)運(yùn)條件
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儲(chǔ)存注意事項(xiàng)[25] 儲(chǔ)存于陰涼、干燥、通風(fēng)良好的專用庫房內(nèi)。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不超過30℃,相對(duì)濕度不超過80%。包裝密封。應(yīng)與還原劑、活性金屬粉末、酸類等分開存放,切忌混儲(chǔ)。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有合適的材料收容泄漏物。
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安全信息
RTECS號(hào)
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SD6475000
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危險(xiǎn)品標(biāo)志
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N Dangerous for the environment 危害環(huán)境的物品
O Oxidizing agent 氧化性物品
Xn Harmful 有害物品
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風(fēng)險(xiǎn)術(shù)語
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R8與可燃物料接觸可能引起火災(zāi)。
R22吞食有害。
R50/53對(duì)水生生物有極高毒性,可能對(duì)水體環(huán)境產(chǎn)生長期不良影響。
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安全術(shù)語
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S60該物質(zhì)及其容器須作為危險(xiǎn)性廢料處置。
S61避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據(jù)說明書。
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危險(xiǎn)品運(yùn)輸編號(hào)
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UN 1490 5.1/PG 2
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