高锰酸钾

高锰酸钾（；化学式KMnO₄），在香港俗稱「灰錳氧」。屬强烈氧化剂，紫黑色晶体，可溶于水，遇乙醇即还原。常用作消毒剂、水净化剂、氧化剂、漂白剂、二氧化碳精制剂等。1659年由约翰·格劳勃發現。在醫療用途方面則主要用作清潔消毒和殺滅真菌。

来源
實驗室對其需求高，高錳酸鉀的製造規模大。一般常見製備方法有以下兩種：

礦石中取得的二氧化錳和氢氧化钾在空氣中或混合硝酸鉀（提供氧氣）加熱，產生錳酸鉀，再於鹼溶液與氧化劑電解氧化得到過錳酸鉀。
2MnO₂＋4OH⁻＋O₂　→　2MnO₄²⁻＋2H₂O
2 MnO₄²⁻＋Cl₂　→　2MnO₄⁻＋2Cl⁻

或者也可以二氧化鉛或鉍酸鈉等強氧化劑氧化Mn²⁺生成。過錳酸鉀的顏色明顯，此反應也用於檢驗Mn²⁺。

化學性质

对热不稳定
高锰酸钾加热分解，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气：

这是实验室制取氧气的方法之一。加热时如果温度更高，生成的锰酸钾则可以继续分解。

也有文献指出，高锰酸钾的分解过程不会产生二氧化锰，而只有K₂MnO₄、K₂Mn₄O8和KMnO₂：

另有实验得出不同的分解历程：

强氧化力
高锰酸钾有强氧化力，可以在常温氧化盐酸，这也是实验室制取氯气的方法之一：

2KMnO₄＋16HCl　→　2KCl＋2MnCl₂＋5Cl₂↑＋8H₂O

高锰酸钾也可用亚硫酸钠还原，得到不稳定的亮蓝色的五价锰盐（MnO₄³⁻），極易再被亞硫酸鈉還原產生更低價的錳化合物。

高锰酸钾与过氧化氢会剧烈反应，生成氧气；在酸中则会生成锰盐：

2KMnO₄＋3H₂O₂　→　2KOH＋2MnO₂＋2H₂O＋3O₂↑

2KMnO₄＋5H₂O₂＋6H⁺　→　2K⁺＋2Mn²⁺＋8H₂O＋5O₂↑

高锰酸钾氧化Mn²⁺生成MnO₂沉淀。但有焦磷酸存在时，则按下式反应：
 4Mn²⁺＋MnO₄⁻＋8H⁺＋15H₂P₂O7²⁻　→　5[Mn(H₂P₂O7)₃]³⁻＋4H₂O

利用其氧化性的特点，可用有还原力的草酸、维生素C或盐酸羟胺等溶液去除高锰酸钾造成的污渍。

另外，高锰酸钾可以和红磷、镁粉、铝粉、硼氢化钠等还原剂形成易爆混合物，摩擦或撞击即可爆炸；不應混合在一起。

其他
高锰酸钾可以和硫酸铝反应，产生高锰酸铝和明矾：
6KMnO₄＋4Al₂(SO₄)₃·18H₂O＋6H₂O　→　2Al(MnO₄)₃＋6KAl(SO₄)₂·12H₂O

過錳酸根的還原產物因pH而異：強鹼中生成墨綠色的錳酸根MnO₄²⁻，在中性和弱鹼中生成棕黑色的MnO₂水合物，而在強酸中則生成極淺粉紅色Mn²⁺。

与浓硫酸反应生成七氧化二锰，易爆。

尿液、二氧化硫等可將其褪色。

安全 
高锰酸钾是强氧化剂，应与可氧化的物质隔开存放。高锰酸钾与浓硫酸反应生成易爆物七氧化二锰。固体高锰酸钾与纯甘油或一些醇反应会剧烈燃烧。
3C₃H₅(OH)₃＋14KMnO₄　→　14MnO₂＋7K₂CO₃＋2CO₂↑＋12H₂O

高锰酸钾留下的褐色污渍与亚硫酸氢钠或草酸反应后会褪色。

常温可和甘油等有机物反应甚至燃烧（但有时与甘油混合后反应极为缓慢，甚至感受不到温度升高，原因尚不明确）；在酸中氧化力更强，能氧化负价态的氯、溴、碘、硫等离子及二氧化硫等。与皮肤接触可腐蚀皮肤产生棕色染色，数日不褪（可以使用维生素C或草酸溶液洗去）；粉末散布于空气中有强烈刺激性，可使人连打喷嚏。与活泼金属粉末混合后可能會强烈燃烧，危险。在中性溶液中还原产物一般为二氧化锰。另外，该物质的溶液在碱中不稳定，容易生成墨绿色锰酸钾（K₂MnO₄），加入酸又能生成高锰酸钾。

用途

顯色劑 
在實驗室常作為顯色劑，用於薄層層析顯色。

淨化空氣 
一些空氣清淨機會有CPZ濾網，用來吸收有害氣體。

CPZ濾網的成分為過錳酸鉀、沸石、活性炭。

滴定 
維生素C水溶液能將過錳酸鉀溶液褪色，維生素C溶液越濃，用量就越少。根據這特性，就能夠用高锰酸钾測定蔬菜或水果中的維生素含量。

此外，在分析化学中，高锰酸钾还能用来滴定一些还原劑来测定其含量。

工业生产 
在化学工业用于生产维生素C、糖精等。在轻化工业中用作纤维、油脂的漂白和脱色。

消毒杀菌 
高锰酸钾有强氧化力，其溶液用于消毒杀菌。

储存條件
高锰酸钾应避光、干燥保存。

其溶液不稳定，缓慢分解并放出氧气。在酸或碱中更不稳定。

参考资料

高錳酸鹽
钾化合物
氧化劑
消毒劑
世界卫生组织基本药物
易制毒化学品
易制爆化学品
 
1650年代发现的物质