Перманганат калия

Нет в наличии

Это тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы с металлическим блеском, хорошо растворимые в воде; молярная масса 158,03 г/моль. Как сильный окислитель он переводит растворённые железо, марганец и сероводород в нерастворимые формы, которые затем задерживает фильтр, а в лаборатории служит титрантом в перманганатометрии. Технический продукт по ГОСТ 5777-84 применяют также в органическом синтезе, производстве витаминов, отбеливании волокон и очистке газов. В России вещество с массовой долей 45 % и более внесено в таблицу III списка IV, утверждённого постановлением Правительства РФ № 681, поэтому операции с ним учитывают как с прекурсором.

Основные применения

  • Окисление железа, марганца и сероводорода перед фильтрованием
  • Перманганатометрическое титрование
  • Окислитель в органическом синтезе
  • Дезодорация серосодержащих сточных вод

Стандарты и документы

ГОСТ 20490-75 (реактив); ГОСТ 5777-84 (технический продукт); паспорт качества и SDS к каждой партии.

Характеристики

CAS
7722-64-7
Формула
KMnO₄
Молярная масса
158,03 г/моль
Класс вещества
Неорганическая соль, сильный окислитель (перманганат)
Внешний вид
Тёмно-фиолетовые, почти чёрные кристаллы с металлическим блеском
Растворимость
Растворим в воде (около 6 г/100 мл при 20 °C)
Плотность
2,7 г/см³
Температура хранения
Сухое место
Класс опасности
Окислитель, класс 5.1; 2-й класс опасности по ГОСТ 12.1.007
ГОСТ / ТУ
ГОСТ 20490-75; ГОСТ 5777-84

Применение по отраслям

Удаление железа и марганца из скважинной воды

Рабочий раствор перманганата подают насосом-дозатором в поток сырой воды перед контактной камерой, где двухвалентные железо и марганец окисляются до нерастворимых соединений, а образующийся диоксид марганца задерживается на зернистой загрузке фильтра. Дозу подбирают по пробному окислению или пилотной колонке, учитывая содержание железа, марганца, сероводорода и органики. Признак передозировки — розовый оттенок фильтрата, поэтому оператор контролирует цвет и остаточный марганец на выходе. На питьевых станциях реагент применяют только в рамках проекта и с соблюдением санитарных требований к остаточному марганцу.

Перманганатометрия

Раствор KMnO₄ используют как титрант для определения пероксида водорода, оксалатов, железа(II) и окисляемости воды в кислой среде. Раствор устанавливают по стандартному веществу, хранят в тёмной склянке и периодически проверяют титр, поскольку на свету и при контакте с органикой он медленно разлагается. Для аналитических задач выбирают реактив по ГОСТ 20490-75 квалификации ч.д.а. или х.ч.

Дезодорация серосодержащих стоков

На очистных сооружениях пищевых и перерабатывающих производств перманганат вводят в смесительную камеру для окисления сульфидов и меркаптанов, которые дают неприятный запах. Нередко его комбинируют с порошковым активированным углём или коагуляцией. Дозу подбирают по пилотным испытаниям с отбором проб на запах.

Окислитель в органическом синтезе

Технический перманганат калия по ГОСТ 5777-84 используют в органическом синтезе, в производстве витаминов, эфирных масел и жиров, для отбеливания волокнистых материалов и очистки газов. Для таких процессов важны массовая доля основного вещества (не менее 99,3 % для первого сорта и 98,0 % для второго) и содержание диоксида марганца.

Практические нюансы

Сорта технического продукта по ГОСТ 5777-84

Первый сорт: массовая доля KMnO₄ не менее 99,3 %, диоксида марганца не более 0,30 %, сульфатов не более 0,02 %, воды не более 0,30 %. Второй сорт: KMnO₄ не менее 98,0 %, MnO₂ не более 0,75 %, сульфатов не более 0,20 %, воды не более 0,50 %. Для лабораторных задач нужен реактив по ГОСТ 20490-75, где квалификации х.ч., ч.д.а. и ч. отличаются нормами примесей.

Статус прекурсора и учёт

Порог контроля — массовая доля 45 % и более, поэтому под него попадают и реактив, и технический продукт обоих сортов. Вещество внесено в таблицу III списка IV постановления № 681 — в ней допускается исключение некоторых мер контроля, но учёт операций сохраняется: движение прекурсора регистрируют в журнале, заполненные журналы хранят пять лет. Хранение — в запираемом шкафу или отдельном закрываемом помещении.

Классификация опасности по SDS

По паспорту безопасности перманганат калия — окисляющее твёрдое вещество категории 2 (H272, может усилить горение), вреден при проглатывании (H302), очень токсичен для водных организмов с долгосрочными последствиями (H400, H410); в европейской классификации добавлено подозрение на вред для нерождённого ребёнка (H361d). Сигнальное слово — «Опасно». В карточках ранее встречались формулировки «Окислитель 5.1» и просто «Окислитель»; в структурных полях оставлен транспортный класс 5.1 с отечественным 2-м классом опасности по ГОСТ 12.1.007.

Рабочий раствор и фильтры

Кристаллы растворяют в отдельной ёмкости при перемешивании и в дозирующий бак переносят только прозрачный раствор без нерастворившихся частиц. Окисление железа идёт быстрее при pH около 6,5–7,5; в более кислой воде скорость падает, и её корректируют подщелачиванием или аэрацией. Осадок MnO₂ на загрузке растёт вместе с перепадом давления, поэтому фильтр промывают обратным током по показаниям манометров.

Перманганат или аэрация

Аэрация не требует реагента, но нужна площадь под градирню или компрессор, и марганец она окисляет плохо. Перманганат компактен и подходит для скважин с высоким содержанием железа и марганца там, где нет места под аэрационное оборудование; на крупных станциях по стоимости кубометра обычно выигрывают гипохлорит или озон.

Хранение и безопасность

Условия хранения
Сухой закрытый склад, герметичная тара, защита от влаги; растворы — в тёмной стеклянной посуде.
Меры безопасности
Защитные очки, перчатки, респиратор от пыли; не допускать контакта с горючими материалами — смесь может воспламениться. Пыль токсична: ПДК в воздухе рабочей зоны 0,3 мг/м³ в пересчёте на соединения марганца.
Перевозка
Окислитель UN 1490, класс 5.1, группа упаковки II.
Вентиляция
Приточно-вытяжная вентиляция; при пересыпании и растворении — местный отсос.
Температурный режим
+5…+30 °C
Тара
Стальные барабаны или стеклянные банки с плотной крышкой; тара маркирована знаком опасности окислителя.

Частые вопросы

Почему раствор перманганата фиолетовый и когда он буреет?
Окраску даёт ион MnO₄⁻, поглощающий свет в зелёной части спектра. Когда перманганат расходуется на окисление, марганец восстанавливается до бурого диоксида MnO₂: хлопья и бурый оттенок в рабочем растворе означают, что он потерял активность и его пора заменить.
Почему после обработки вода бывает розовой?
Розовый цвет фильтрата означает, что реагента подано больше, чем израсходовано на окисление. Дозу снижают до исчезновения окраски, а при постоянных колебаниях качества сырой воды корректируют её по результатам пробного окисления.
Можно ли пить воду после обработки перманганатом?
Только если обработка выполнена по проекту, осадок полностью удалён фильтрованием, а остаточный марганец не превышает санитарного норматива. Это подтверждают лабораторным анализом воды.
Чем отличается реактив по ГОСТ 20490-75 от технического продукта по ГОСТ 5777-84?
Реактив выпускают квалификаций х.ч., ч.д.а. и ч. с нормированными примесями — он нужен для анализа. Технический продукт делят на первый и второй сорт с долей основного вещества не менее 99,3 и 98,0 % соответственно; его берут для водоподготовки и синтеза.
Есть ли ограничения на оборот перманганата калия?
Да. Перманганат калия с массовой долей 45 % и более входит в таблицу III списка IV постановления Правительства РФ № 681 — прекурсоры, оборот которых ограничен, но для которых допускается исключение некоторых мер контроля. Операции, меняющие его количество, регистрируют в журнале установленной формы, а заполненные журналы хранят пять лет.
С чем нельзя хранить и смешивать перманганат калия?
С горючими материалами, маслами, жирами и восстановителями: при нагревании они воспламеняются, а глицерин загорается уже при комнатной температуре. Контакт с серой и фосфором может закончиться взрывом. Совместная обработка с хлором требует расчёта, иначе возможны побочные реакции.
Каков срок хранения кристаллов и растворов?
Для технического продукта ГОСТ 5777-84 устанавливает гарантийный срок один год со дня изготовления; для реактива срок указан в паспорте партии. Рабочие растворы нестабильны, их готовят под смену или по регламенту лаборатории.
Можно ли дозировать перманганат перед ионообменными фильтрами?
Перед ними перманганат полностью удаляют: окислитель разрушает ионообменную смолу. Его вводят до песчаной или каталитической загрузки, а ионообмен ставят ниже по схеме.
Как обезвредить отработанный раствор?
Раствор разбавляют водой и восстанавливают до обесцвечивания, после чего осадок диоксида марганца собирают как отход. Сливать неразложенный окислитель в канализацию нельзя: вещество очень токсично для водных организмов.