1高锰酸钾的主要物理化学性质
锰酸钾分子式为KMn()t,俗称灰锰氧、PP粉,是一种有结晶光泽的紫黑色固体,易溶于水,在水溶液中呈现出特有的紫红色。高锰酸钾的热稳定性差,加热到473K以上就会分解释放出氧气。
在水溶液中不够稳定,有微量酸存在时,发生明显分解而析出Mn02,使溶液变浑浊。
在中性或碱性溶液中,KMn()a的分解速率较慢,因此KMnot在中性或碱性溶液中较为稳定。
而光对KMnOt的分解有催化作用,因此高锰酸钾溶液通常需保存在棕色瓶中。加热沸腾后KMnOt溶液分解反应速率加快。
高锰酸钾中的Mn的价态是+7价,是锰的最高氧化态,因此高锰酸钾是一种氧化剂,还原产物可以是.Mn()i一、Mn02或Mn2+。
根据标准电极电势,在酸性介质中KMn04是强氧化剂,它可以氧化cl一、I一、Fe2+、sOj一,还原产物为Mn2+,溶液呈淡粉色,如果Mn()f过量,它可能和反应生成的Mn2+进一步反应,析出MnOz;在中性、微酸性或微碱性介质中,高锰酸钾氧化性减弱,与一些还原剂反应,产物为Mn()z,是棕黑色沉淀;在碱性介质中,Mn()f的氧化性最弱,但仍然可以用作氧化剂,还原产物是.Mn();
溶液是绿色。
高锰酸钾是一种大规模生产的无机盐,常用于漂白ë、棉、丝以及使油类脱色。高锰酸钾对中性天然水源水中,无论是低分子量、低沸点有机污染物,还是高分子量、高沸点有机污染物,氧化去除效果均很好,明显优于酸性和碱性条件下的效果,剩余的有机污染物浓度很低。在酸性和碱性条件下,高锰酸钾对低分子量、低沸点有机污染物有良好的去除效果。
但对高分子量、高沸点有机污染物,去除效果很差,有些有机污染物浓度反而高于原水,最高者增加达数倍,高锰酸钾在中性条件下的最大特点是反应生成二氧化锰,由于二氧化锰在水中的溶解度很低,会以水合二氧化锰胶体的形式由水中析出,正是由于水合二氧化锰胶体的作用,使高锰酸钾在中性条件具有很高的除微污染物的效能。二氧化锰是许多氧化反应的催化剂,试验表明,二氧化锰对高锰酸钾氧化有机物的催化作用也很显著。新生成的水合二氧化锰胶体,具有很大的表面积,能吸附水中的有机物,反应新生成的水合二氧化锰对微污染物的吸附,大大提高了高锰酸钾除微污染物的效果。
2高锰酸钾的作用和功效
高锰酸钾粉的主要功效有四种:
首先,治疗感染创面。
伤口发生化脓,长了疖肿、褥疮等,可用1∶1000的高锰酸钾粉清洗,还有肛门疾患如肛瘘、肛裂、痔疮者,可坐浴或外擦患处,具有预防感染、收敛止痛、止痒和消炎的作用。
第二,高锰酸钾粉能用于妇科炎症。患有细菌性阴道炎、宫颈糜烂或引产术、尖锐湿疣激光术及其他阴部手术后,使用1∶5000—1∶10000的高锰酸钾粉外洗或坐浴,有助于控制感染,促进愈合。
该方法同样适用于男性患者外生殖器部位感染。
此外,新婚女性用1∶2000的水溶液清洗外阴,可以预防蜜月期膀胱炎。
第三,祛除腋臭和脚臭。
用浓度为1∶5000的高锰酸钾粉外洗有助于减轻腋臭散发的不雅气味;
脚气患者也可用此浓度的溶液泡脚,可止痒、减轻脚臭。
第四,消毒蔬果和餐具。
消毒器具,可采用1∶1000的高锰酸钾粉浸泡15分钟,再用流水冲洗干净即可。
瓜果蔬菜被细菌污染后,用此浓度的溶液浸泡5分钟即可杀菌,而不改变果菜的色泽和味道。
高锰酸钾的作用:
1、生火:
根据高锰酸钾与有机物接触、摩擦、碰撞,产生热量放出氧会引起燃烧的原理,用一份砂糖两份高锰酸钾混合后医学教育|网,在干木片中间研磨,如果天气干燥,木片很快就能燃烧,时间短、效果好。
据报道,在报纸上倒一小勺高锰酸钾,再滴上几滴汽车防冻液,把报纸揉成一团,30秒内就会着火。
2、净化水:
高锰酸钾是自来水厂净化水用的常规添加剂。
在野外取水时,1升水中加三四粒高锰酸钾,30分钟即可饮用。
3、消炎:
高锰酸钾为强氧化剂,遇有机物即放出新生态氧,有杀灭细菌作用。
其杀菌力极强,临床上常用浓度为1:2000—1:5000的溶液冲洗皮肤创伤、溃疡、鹅口疮、脓肿等。
溶液漱口用于去除口臭及口腔消毒。
注意的是,溶液的浓度要掌握准确,过高的浓度会造成局部腐蚀溃烂。
在配置溶液时要考虑时间,高锰酸钾放出氧的速度慢,浸泡时间一定要达到5分钟才能杀死细菌。配制溶液要用凉开水,用热水会失效。
4、洗胃:
在野外误服植物中毒时,要尽快洗胃,减少毒性物质吸收医学教育|网,简单的方法就是用1:1000—1:4000浓度的高锰酸钾溶液洗胃。
检验此浓度的简易方法是直视溶液呈淡紫色或浅红色即可,如果溶液呈紫色、深紫色时,其浓度已达1:100—1:200,这种极高浓度的高锰酸钾液可引起胃粘膜的溃烂,绝对不能用它洗胃。
误服极高浓度的高锰酸钾液会造成中毒,所以要注意安全使用。
5、户外求生做标记:
雪地迷路时,可将高锰酸钾颗粒撒在雪地上,产生的紫色可以给救援者引路。
不过,颜色通常只能保存两小时左右。
6、防治蔬菜病害:
锰是作物所需的中微量元素之
一,农作物缺锰时,少量施用高锰酸钾有防止缺锰的作用,但用量不能太大,锰多了农作物会受到毒害。
钾是作物所需要的三大营养元素之
一,少量施用高锰酸钾,于补钾没有多少意义。
3高锰酸钾的储存
高锰酸钾是一种化学物质,那么,它是怎么操作的呢!密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。
建议操作人员佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器,穿胶布防毒衣,戴氯丁橡胶手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。避免产生粉尘。避免与还原剂、活性金属粉末接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。
高锰酸钾必须要储存,那么,在储存的时候应该注意什么呢!储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不超过32℃,相对湿度不超过80%。
包装密封。应与还原剂、活性金属粉末等分开存放,切忌混储。储区应备有合适的材料收容泄漏物。
看完这些你是不是对高锰酸钾有了深一层的了解呢,是不是知道高锰酸钾的注意事项有哪些呢,所以,高锰酸钾的操作、储存的注意事项大家要谨记哦。
4高锰酸钾在生活饮用水处理过程中的应用
1.将高锰酸钾应用于饮用水处理的机理分析
1.1 高锰酸钾对异臭异味的除去
地表水易出现异臭异味问题,频次和强度与水中化学物质的类型和分布特征有关。
由于异臭异味起源复杂,不可能在同一时刻用某一种药剂解决所有问题。历史上,最广泛使用的异臭异味控制剂是液氯和活性炭。最近20年来,高锰酸钾、臭氧和二氧化氯等药剂的应用在增加。
高锰酸钾主要通过氧化作用降解产生异臭异味的有机物;很多研究表明,高锰酸钾与溶解性有机物发生的反应具有广谱性,能够控制或减弱很多液氯无法消除的异臭异味。
自然水体中,有机物都表现出吸附到悬浮颗粒物或胶体表面的趋性。
悬浮颗粒物或胶体表面被覆有机物膜后,不易混凝除去。
加入高锰酸钾,有机物膜被氧化,悬浮颗粒物或胶体的表面性质发生有利于脱稳凝聚的变化,从而使除浊效率增加,有机物含量也随之降低,减轻了水体的异臭异味。
高锰酸钾通过下述反应除去地下水的硫化氢异味:
4KMnO4+ 3H2S → S + 2K2SO4 + 3MnO + MnO2 + 3H2O......
(1)
水体pH值对此反应的影响大,一般要求将pH控制在6.5—7。
生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去,但胶体态硫的除去效果不佳。
1.2 高锰酸钾氧化除去、锰
高锰酸钾可在很宽的pH范围内按(2)、 (3)式与铁、锰化合物发生氧化—还原反应。
MnO4- + 3Fe2+ + 4H+→3Fe3+ + MnO2 +2H2O ......
(2)
2Mn04- + 3Mn2+ + 2H2O→5MnO2↓ + 4H+ ......
(3)
水体pH值越高,(2)和(3)式进行越快。
如果原水中锰含量高,将pH调至8.5以上,除去效果更佳。
要求保证足够的水力停留时间,使反应充分完成,所形成的沉淀物能在沉淀池沉淀除去或被滤料有效截留。
1.3 高锰酸钾的助凝作用
高锰酸钾与水中的还原性物质发生反应,水体颜色由粉红或紫红色变为褐色。
生成不溶于水的中间产物二氧化猛。
二氧化锰具有一定的吸附能力,其BET值300m2/g左右。
有研究指出,当PH<9.5时,Mn2+的氧化速率相对较慢,主要通过吸附到二氧化锰表面后沉淀或过滤除去,见化学反应式(4)、(5)和(6)。
二氧化锰也作为新生凝核促使悬浮颗粒物或胶体发生凝聚后沉降。
此外,二氧化猛既自身吸附有机物,又通过助凝作用除去有机物,故而能够较为有效地降低待处理水的有机物含量。
将水体pH维持在7.5—8.0,二氧化锰的沉淀或过滤除去效率较高。
1.4 高锰酸钾的消毒和除藻作用
高锰酸钾具有消毒能力。有报道指出,用高锰酸钾处理后,水中大肠杆菌的数量下降。
但考虑到投加高锰酸钾会使水体颜色发生改变,并且生成二氧化锰等副产物,一般不将其作为主消毒剂使用。
然而,用投加高锰酸钾取代预氯化是可行的。
一方面,高锰酸钾发挥部分消毒作用,另一方面,高锰酸钾预氧化除去腐殖酸和富里酸,能有效抑制氯化消毒副产物的生成。
高锰酸钾杀斑贻贝和藻类的效果明显。 0.4--4.0ppm的高锰酸钾可彻底杀灭很多藻类。用高锰酸钾控制水库内藻的生长的成本较用硫酸铜高,但同时在很大程度上消除了水中残存的异臭异味。
在有些环境中,硫酸铜抑制藻类生长无效,高锰酸钾却作用良好,理论之一是,铁为藻类合成叶绿素的必需元素,高锰酸钾使之发生氧化作用并沉降,从而延滞藻类生长。
2.高锰酸钾处理饮用水的实验室和实际生产效果
消除或降低异臭、异味和异色是将高锰酸钾用于饮用水处理的经典实例。
国内外很多水厂都证实这种应用是成功的。
在有机污染严重的季节,采取投加高锰酸钾的处理措施,投资少,操作方便,却能取得良好效果。
国内学者李圭白、马军等人围绕用高锰酸钾处理饮用水的实验室和生产应用研究开展了比较系统、深入的工作。
他们研制的高锰酸钾复合药剂在除去水中藻类、异臭异味和微量有机污染物,助凝,降浊等方面具有良好的表现。
所进行的生产性实验表明,用高锰酸钾复合药剂预氧化能较好地除去微污染原水中的致突变物质,可强化悬浮颗粒物或胶体的脱稳,增大絮体尺寸并使之快速下沉。当水中存在天然有机物时,高锰酸钾的助凝作用更加显著。
姜成春和查人光等提出将高锰酸钾与粉末活性碳联用处理微污染原水的技术[
5,6]。
实际运行中发现,投加高锰酸钾后,反应池出口处的矾花由絮状变成片状。在沉淀池内,二氧化锰颗粒沉降快,分离效果好,沉淀出水的UV254值下降。
用投加高锰酸钾取代预氯化,沉淀区内的异味明显降低。
在美国,有些取密执安湖水为原水的水厂尝试用投加高锰酸钾代替投加活性碳,结果生产成本下降而出厂水的臭味指标好转。
如果反应产物二氧化锰来能沉淀除去而进入滤池,则可能粘附到表层滤料上。
虽然这种锰砂接触层起化学催化作用,有利于继续除铁、锰,但滤料粒径、密度及其表面特征等性质发生改变,可能给过滤过程带来不良影响。
5使用高锰酸钾的注意事项
一、使用高锰酸钾的注意事项
首先,不要盲目滥用。高锰酸钾是一种外用消毒剂,临床上常用高锰酸钾水溶液冲洗或坐浴治疗肛门、会阴等部位的炎症。
如果没有炎症,而是将它作为一种清洁剂长期盲目滥用,就大错特错了。
另外,只有葡萄球菌、大肠杆菌等细菌感染引起的肛管直肠周围感染,才可用高锰酸钾水溶液坐浴作为辅助治疗。因为这些病原微生物不适宜在酸性环境中生长,容易被高锰酸钾杀灭。比如霉菌性直肠炎,或霉菌性阴道炎,它是由念珠菌引起的,用高锰酸钾水溶液坐浴不但不能抑制霉菌繁殖,还会加重病情。
其次,要掌握药物浓度。
正确的做法是,用1克高锰酸钾配5000毫升水,同时要搅拌均匀,肉眼观察为粉红色即可使用。
再次,要现配现用。由于高锰酸钾放出氧的速度较慢,浸泡时间一定要达到5分钟才能杀死细菌。
配制水溶液时要用凉开水,热水会使其分解失效。
最后,遇到特殊情况,如局部皮肤瘙痒、红肿等,务必在使用前咨询医生,避免不必要的损伤。
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