高锰酸钾

过锰酸钾 (INN:potassium permanganate) 是一种无机化合物，化学式为KMnO4。它是一种紫黑色的晶体盐，溶解于水中会电离成K+和MnO4-离子，形成浓粉红色至紫色的溶液。

过锰酸钾在化学工业和实验室中被广泛用作强氧化剂，传统上也用于治疗皮肤炎、清洁伤口和一般消毒。它已列入世界卫生组织基本药物清单中。它还有各种利基用途，例如作为水处理的杀菌剂，以及用于鞣革和布料染色。全球高锰酸钾市场于2020年达到8.3001亿美元。预计此市场将在2021年至2026年的预测期间之内, 以10.3%的复合年均成长率增长, 到2026年达到13.5507亿美元。

## 性质

过锰酸钾是四面体过渡金属氧代配合物高锰酸盐的钾盐，其中四个O(2-)配位体与一个锰(VII) 中心相结合。过锰酸钾无气味，带有轻微的甜味和涩味。它可溶于水、硫酸、醋酸酐和苯甲腈，但在甲醇和丙酮中溶解性最好。

### 颜色

固态过锰酸钾的紫黑色，以及其溶液呈现浓粉红色到紫色，是由其高锰酸根阴离子引起。这种颜色来源于强烈的电荷转移吸收带，此吸收带是由电子从含氧配位体轨道激发到锰(VII) 中心的空轨道而引起。晶体形式的颜色范围可从紫色到黑色或灰色，并具有蓝色的金属光泽。

## 医疗用途

### 作用机制

过锰酸钾以其强氧化的特性而发挥作用。它因有这种机制而能实现消毒、收敛，及降低异味。

### 临床使用

过锰酸钾不再是治疗皮肤病的首选药物，且美国食品药物管理局（FDA）没核准任何形式的过锰酸钾供人类使用。因为它具有剧毒，且对黏膜和皮肤具腐蚀性，绝对不该将其以口服方式摄入。

根据美国药典，过锰酸钾对细菌和真菌的局部疗效有限。需要1:5,000或更高的浓度才能达到有效的杀菌作用，但这样的浓度会对人体组织产生刺激。因此，临床上通常使用1:10,000的溶液。然而杀死许多细菌，可能需要长达一小时的时间，而有些菌株在此浓度下仍能存活。基于此，过锰酸钾已属过时，被效果更为优越的抗菌药物和抗真菌药所取代。

— 《古德曼与吉尔曼药理学基础》"高锰酸盐"，第六版（1980年），第974页

传统上，过锰酸钾被用于治疗多种皮肤病，包括足部真菌感染（足癣）、脓痂疹、天疱疮、表层伤口、皮肤炎和局部溃疡。也可用于清洁皮肤的放射性污染，通常配合大力擦洗。它曾与普鲁卡因苄青霉素一起使用，以处理局部溃疡。它通常用于治疗会产生大量液体的皮肤病。它可通过浸泡敷料或药浴的方式应用。在浸泡前，可在指甲上涂抹凡士林以防变色。对于治疗湿疹，由于它可能会刺激皮肤，建议每次只使用几天。

FDA不建议直接使用高锰酸钾的晶体或药片，该物质必须稀释成液体后才能使用。

### 过往用途

过锰酸钾首次于17世纪制成，最晚在19世纪初就开始普遍用于医疗用途。加拿大士兵在第一次世界大战期间，可取得过锰酸钾（需与药膏混合后涂抹），作为一种预防性传播感染的方法。有些人曾试图将其置入孕妇的阴道来引发流产，但并未达到预期效果。其他以往的用途还有尝试将其用来为番木鳖碱或苦毒素中毒的患者洗胃。

### 副作用

局部使用过锰酸钾的副作用有皮肤不适和衣物变色。曾有报导指出有儿童因接触未预先溶解的药片而受严重灼伤。高浓度溶液可能导致化学灼伤。英国国家处方集因而于2015年建议在使用前，先将100毫克的过锰酸钾溶解于1升水中，以形成1:10,000（0.01%）的溶液。不建议将浸有高锰酸钾的敷料将患部包扎。

### 毒理学

口服过锰酸钾对人体有毒性。饮用浓缩溶液会导致急性呼吸窘迫症候群或气道肿胀。中毒会导致恶心、呕吐和呼吸急促。如果摄入量足够大（约10克），有致死可能。高浓度溶液和重复暴露会引起皮肤腐蚀和皮肤炎。

针对误食高锰酸钾的人, 建议采取的措施包括胃镜检查。不建议使用活性碳或促使呕吐的药物。虽然像雷尼替丁和乙酰半胱胺酸这类药物可用于处理中毒症状, 但支持其疗效的证据并不充分。

### 药物监管与商品名

FDA要求药片形式的高锰酸钾必须作为处方药贩售。然而过锰酸钾本身没有获得批准的用途。因此非医药级的过锰酸钾有时会被用于医疗目的。

它以多个品牌名称销售，如Permasol、Koi Med Tricho-Ex和Kalii permanganas RFF。它偶尔也被称为"Condy's crystals" （康迪晶体）。

### 兽医学用途

过锰酸钾可用于预防马匹之间传播马鼻疽。

## 工业及其他用途

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几乎所有高锰酸钾的应用都牵涉到它的氧化特性。

应用的领域有：

- 水处理。
- 有机化合物合成。
- 用于定量测定水性样本中可被氧化的有机物质总量。
- 将香蕉与高锰酸钾一起包装在聚乙烯中，以延长香蕉的保鲜期。
- 求生工具包中的生火助剂、净水药剂及在雪地上标示求救标志
- 以其自燃的特性，产生控制性燃烧或反向点火而将森林火灾控制、及
- 其他用途。

## 历史

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约翰·格劳勃于1659年将软锰矿，二氧化锰和碳酸钾的混合物熔融，获得一种物质。该物质溶解在水中后会成为绿色溶液（锰酸钾），溶液随后会缓慢变为紫罗兰色，最终变成红色。

格劳伯在他的过锰酸钾和锰酸钾溶液中观察到的颜色变化反应，现被称为化学变色龙。

此变色龙矿物的案例，让我们可更深入地思考一个问题：早期的现代科学家是根据什么样的知识体系或思考框架，来判断哪些发现才具有价值。关于化学家格劳伯当年意外发现高锰酸钾的经过，相关文献记录很少。更重要的是这种物质曾一度被忽视和弃用, 最终却转变成现代医学和卫生领域不可或缺的重要物资, 这种转变的意义也少有研究。

最早关于过锰酸钾生产的描述在200年后由在伦敦的化学家亨利·波尔曼·康迪提出。康迪对消毒剂感兴趣，而发现将软锰矿与氢氧化钠熔融，然后溶解于水, 具有消毒特性，并将其注册为"Condy's Fluid"。康迪因氢氧化钠溶液不稳定，改用氢氧化钾让产品更为稳定，并易于转化为同样有效的过锰酸钾晶体，这种晶体被称为"Condy's crystals"或"Condy's powder"。康迪因其易于制造，被迫花费大量时间进行诉讼，以阻止竞争者加入。根据古拉格幸存者瓦尔拉姆·吉洪诺维奇·沙拉莫夫的记录（他曾于1937年至1951年间被囚禁于此），在科力马亚戈德诺耶的集中营曾使用过锰酸钾溶液治疗痢疾、冻伤和溃疡。

早期的摄影师曾使用它作为闪光粉}的组件之一。由于高锰酸盐混合物甚不稳定,，现已被其他氧化剂所取代。

## 安全与处理

过锰酸钾为一种强效氧化剂，会产生各式风险。接触皮肤会引起皮肤不适、皮肤和黏膜腐蚀，在某些情况下还会引发严重的过敏反应。它对人类和动物有毒，口服会导致呼吸衰竭。它与有机物和易被氧化的物质不相容，存在剧烈反应和爆炸的危险。在某些化学反应过程中易燃，燃烧时会释放有毒烟雾。

它还会导致皮肤和衣物变色。

## 参考文献

### 参考书目

- Access this document via National Service Center for Environmental Publications (NSCEP), pubnumber 815R99014

## 基本资料

- IUPACName：Potassium permanganate
- 其他名称：灰锰氧、PP粉
- CASNo：7722-64-7
- PubChem：516875
- 3D模型（JSmol）：O-Mn(=O)(=O)=O.K+
- KEGG：D02053
- ChemSpiderID：22810
- 3D模型（JSmol）：K+.O-Mn(=O)(=O)=O
- StdInChI：1S/K.Mn.4O/q+1;-1
- StdInChIKey：VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N
- RTECS：SD6475000
- UNNumber：1490
- EINECS：231-760-3
- 化学式：KMnO₄
- MolarMass：158.04
- 外貌：紫黑色针状结晶
- 密度：2.703 g/cm³
- MeltingPt：240℃分解
- 水溶性：6.51 g/100 ml，20℃、32.35 g/100 ml，75℃
- CrystalStruct：正交晶系
- DeltaHf：−813.4 kJ·mol−1
- 熵：171.7 J·K−1·mol−1
- ExternalMSDS：英文MSDS
- RPhrases：与可燃物质接触可能引起火灾-吞食有害-对水生生物有毒，可能对水生环境造成长期的不良影响
- SPhrases：S2-该物质及容器必须按危险废物放置-防止排向环境，参考特别指示或安全技术说明书操作
- NFPA-H：2
- NFPA-F：0
- NFPA-R：2
- NFPA-O：OX
- OtherAnions：高锝酸钾、高铼酸钾
- OtherCations：高锰酸钠、高锰酸铵、高锰酸钙、高锰酸铷、高锰酸铯、高锰酸银
- OtherCpds：锰酸钾、七氧化二锰