Перманганат калия и его свойства¶

Перманганат калия (калиевая соль марганцовой кислоты, химическая формула KMnO₄) — неорганическое соединение, тёмно-фиолетовые кристаллы, хорошо растворимые в воде. В быту это вещество известно под тривиальными названиями «марганцовка», «марганцовокислый калий» и «калий марганцовокислый». Именно «марганцовка» — распространённое обиходное имя перманганата калия, закрепившееся в русском языке благодаря характерному фиолетовому цвету растворов и широкому применению в медицине и домашнем хозяйстве.

¶Названия и терминология

В химической номенклатуре соединение носит систематическое название «перманганат калия». Слово «перманганат» указывает на высшую степень окисления марганца (+7) в составе аниона MnO₄⁻. Приставка «пер-» в химии традиционно обозначает максимальную валентность элемента.

Тривиальные и устаревшие названия, встречающиеся в литературе, бытовой речи и аптечной практике:

• марганцовка — наиболее употребительное бытовое название;
• марганцовокислый калий — калька с немецкого и латинского терминов;
• калиевая соль марганцовой кислоты — описательное химическое наименование;
• хameleon mineral (устаревшее, «минеральный хамелеон») — из-за способности растворов менять цвет при восстановлении.

В аптеках и медицинских инструкциях вещество фигурирует как «Калия перманганат». В англоязычных странах используется название potassium permanganate, сокращённо KMnO₄.

¶Физические и химические свойства

Перманганат калия представляет собой кристаллическое вещество с металлическим блеском, цвет которого варьируется от тёмно-фиолетового до почти чёрного. Плотность составляет около 2,7 г/см³. Вещество плавится с разложением при температуре около 240 °C.

Растворимость в воде умеренная: при комнатной температуре растворяется примерно 6 г на 100 мл, при нагревании — значительно больше. Даже очень разбавленные растворы (доли процента) сохраняют заметную розово-фиолетовую окраску, что делает перманганат удобным индикатором и красителем.

Ключевое химическое свойство — сильная окислительная способность. В зависимости от среды марганец восстанавливается до разных степеней окисления:

При нагревании сухого перманганата калия выше 240 °C он разлагается с выделением кислорода и образованием манганата калия и диоксида марганца. Это свойство использовалось для лабораторного получения кислорода.

¶История открытия и получения

Перманганат калия был впервые получен в начале XIX века. В 1659 году немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер, нагревая минерал пиролюзит (диоксид марганца) со щёлочью, получил вещество, дающее зелёные растворы, — манганат калия. Позднее, при окислении этих растворов, был выделен перманганат.

Промышленное производство основано на двух основных методах: окислении манганата калия (например, хлором или электрохимически) и сплавлении диоксида марганца с гидроксидом калия с последующим окислением. В лабораторных условиях перманганат получают окислением солей марганца(II) сильными окислителями.

¶Применение

¶Медицина и антисептика

Растворы перманганата калия применяются как антисептическое и дезинфицирующее средство. Слабоконцентрированные растворы (0,01–0,1 %) используются для промывания ран, полоскания горла и обработки кожных покровов. Растворы более высокой концентрации могут вызывать химические ожоги, поэтому их точное дозирование критично. В аптечной сети вещество отпускается в виде кристаллов или таблеток для приготовления растворов.

¶Лабораторная практика

В аналитической химии перманганат калия служит титрантом в методе перманганатометрии — количественном определении восстановителей. Метод основан на окислительно-восстановительной реакции, при которой розовая окраска перманганата исчезает по мере восстановления. Так определяют содержание железа(II), перекиси водорода, нитритов и других веществ.

¶Промышленность и техника

Вещество применяется для очистки газов от примесей, обеззараживания воды, отбеливания тканей и как окислитель в органическом синтезе. В фотографии растворы использовались для ослабления негативов и как компонент проявителей.

¶Быт и садоводство

В домашнем хозяйстве марганцовку применяют для дезинфекции, обработки растений от грибковых заболеваний и обеззараживания семян перед посевом. Однако в ряде стран, включая государства Евросоюза, продажа перманганата калия населению ограничена из-за риска использования в нелегальном обороте наркотических веществ.

¶Меры предосторожности

Перманганат калия — сильный окислитель. В сухом виде при контакте с горючими материалами (бумагой, опилками, глицерином, спиртами) может вызывать самовоспламенение. Концентрированные растворы раздражают и прижигают кожу и слизистые оболочки. При попадании внутрь в больших количествах возможны тяжёлые отравления. Хранение требует герметичной тары вдали от восстановителей и органических веществ.

¶Интересные факты

• Название «минеральный хамелеон» вещество получило за способность раствора менять цвет в зависимости от среды — от фиолетового до бесцветного, бурого или зелёного.
• Раствор перманганата калия долгое время был одним из немногих доступных антисептиков в сельской местности и в полевых условиях.
• Перманганат калия входит в перечень веществ, оборот которых в некоторых странах контролируется, поскольку используется при кустарном производстве наркотических средств.