Hiện nay, ngành công nghiệp đã sử dụng rất nhiều loại hóa chất khác nhau nhằm phục vụ nhu cầu sản xuất và đời sống của con người. Tuy nhiên, mỗi loại hoá chất đều có vai trò riêng biệt. Ở bài viết này, hãy cùng VInatank tìm hiểu Kali Pemanganat là gì, hay còn được biết đến với cái tên thông dụng hơn là thuốc tím, tính chất, cách điều chế và ứng dụng trong thực tế của nó như thế nào cũng như một số lưu ý quan trọng trong quá trình bảo quản loại hoá chất này nhé. Cùng tham khảo nào.  

Kali Pemanganat là gì?

Kali Pemanganat là một dạng hoá chất công nghiệp tồn tại dưới dạng tinh thể rắn màu tím đen, có ánh kim sáng lấp lánh như kim loại, không mùi, hoà tan tốt trong nước tạo ra dung dịch màu tím đậm.

Công thức hóa học: KMnO4

Bên cạnh đó, hoá chất này có tính oxy hoá cực mạnh, có thể oxi hoá cả vật chất hữu cơ lẫn vô cơ và có tính đối kháng với các hoạt chất như  formaline, các hợp chất arsenite, bromide, iodine, axit sunfuric, phosphorus, sulfur, than hoạt tính, H2O2.

Một số tên gọi khác thông dụng của Kali Pemanganat có thể kể đến như thuốc tím hay potassium permanganate.

Tính chất của Kali Pemanganat

Kali Pemanganat có những tính chất vật lý và tính chất hoá học nổi bật như sau:

Tính chất vật lý

Kali Pemanganat là chất rắn vô cơ có màu tím đậm dễ tan trong nước, dung dịch có màu tím, dung dịch loãng có màu tím đỏ. Khi KMnO4 bay hơi tạo thành chất rắn sáng lấp lánh như kim loại. Đặc biệt, hoá chất này có khả năng bốc cháy và phát nổ nếu tiếp xúc với các chất hữu cơ khác.  

Hiện nay, trên thị trường có 2 dạng thuốc tím chủ yếu đó chính là dạng bột và dạng tinh thể.  

Tính chất hoá học

Kali Pemanganat có tính chất oxi hoá mạnh nên có khả năng phản ứng tốt với cả axit, bazo và muối trung tính.

- Trong môi trường axit: KMnO4 bị khử thành Mn có số oxi hóa +2. Nó còn có khả năng oxi hóa được các halogenua (trừ Flo), các muối sunfua tan và H2S, H nguyên tử và các chất hữu cơ khác.

Phương trình phản ứng:

+ 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

+ 4KMnO4 + 5C2H5OH + 6H2SO4 → 5CH3COOH + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O

+ 2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4 + 5I2 + 8H2O

+ 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

+ 2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 → 10CO2 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

- Trong môi trường trung tính: KMnO4 bị khử thành Mn có số oxi hóa +4 (MnO2), đồng thời có thể oxi hóa được H2S, etanol.

Phương trình phản ứng:

+ 2KMnO4 + 3H2S → 2MnO2 + 3S + 2KOH + 2H2O

+ 2KMnO4 + 3CH3CH2OH → 2MnO2 + 3CH3CHO + 2KOH + 2H2O

- Trong môi trường bazơ: KMnO4 bị khử thành Mn có số oxi hóa + 6

Phương trình phản ứng: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

- Trong điều kiện nhiệt độ cao (trên 200 độ C): KMnO4 tự phân hủy sinh ra oxi, ngoài ra nó oxi hóa mạnh nhiều phi kim và các chất khử khác.

Phương trình phản ứng:

+ 2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2

+ 2KMnO4 + C → K2MnO4 + MnO2 + CO2

+ 2KMnO4 + S → K2MnO4 + MnO2 + SO2

+ 10KMnO4 + 4P → 5K2MnO4 + 5MnO2 + 2P2O5

Phương pháp điều chế Kali Pemanganat

Thông thường, các phòng thí nghiệm có nhu cầu sử dụng một lượng lớn thuốc tím công nghiệp nên loại hoá chất này sẽ được sản xuất với quy mô và số lượng lớn. Phương pháp điều chế KMnO4 phổ biến nhất đó chính là điện phân dung dịch K2MnO4 với điện cực bằng thép.

Phương trình điều chế thu KMnO4 ở Catot (cực âm)

2K2MnO4 + 2H2O -> 2KMnO4 + 2KOH + H2

Ngoài ra, một phương pháp khác cũng được sử dụng để điều chế thuốc tím đó chính là oxy hóa muối Mangan (II) trong điều kiện có PbO2 hoặc NaBiO3 và nồng độ kiềm thấp có lợi cho sự hình thành Mn.

Ứng dụng của Kali Pemanganat trong thực tế

Dựa vào đặc điểm và tính chất nổi bật của mình mà kali pemanganat hay còn được biết đến là thuốc tím được ứng dụng nhiều trong ngành sản xuất công nghiệp. Có thể kể đến một số ứng dụng nổi bật ở dưới đây:

Loại bỏ chất vô cơ trong nước

Hiện nay, trong quá trình sinh hoạt, chúng ta có thể gặp phải tình trạng nguồn nước bị nhiễm Sắt và Magie khiến nước có màu sắc lạ như màu cam hoặc đen, gây nên mùi tanh khó chịu, khi nếm sẽ có vị lạ. Chính vì vậy, để đảm bảo nguồn nước sạch và an toàn cho sức khoẻ, người ta thường sử dụng KMnO4 để oxy hóa hoàn toàn Fe, Mg và một số hợp chất hữu cơ gây mùi khác.  

Ứng dụng trong thực phẩm

Thuốc tím là một trong số những chất có khả năng diệt khuẩn tốt. Nhờ vào quá trình oxy hoá trực tiếo màng tế bào nhằm phas hủy cấu trúc enzyme đóng vai trò trao đổi chất của tế bào, giúp tiêu diệt hoàn toàn nấm, tảo cũng như vi sinh vật, vi khuẩn bám trên bề mặt thực phẩm. Ngoài ra, Kali Pemanganat còn làm giảm khả năng mắc bênh tả và các bệnh khác liên quan đến nguồn nước. Do đó, chúng ta nên sử dụng dung dịch KMnO4 pha loãng với tỉ lệ không quá 0,5mg/l nước để rửa sạch các loại thực phẩm, rau củ, trái cây và dụng cụ nấu ăn trước khi ăn.

Ứng dụng trong lĩnh vực y tế

Trong lĩnh vực y tế, thuốc tím được sử dụng để điều trị rất nhiều các loại bệnh như:

- Thuốc khử trùng

- Thuốc diệt nấm

- Điều trị các bệnh nhiễm trùng da như eczema, viêm da, mụn trứng cá và tình trạng nhiễm nấm bàn tay và chân

- Vết thương có mủ, rỉ nước và phồng rộp trên da

- Dung dịch KMnO4 pha loãng có thể được dùng nhằm mục đích sát khuẩn, tẩy uế, rửa vết thương,.. vì khả năng diệt khuẩn tốt của nó.

Ứng dụng trong lĩnh vực thủy sản

Trong ngành thủy sản, người ta thường sử dụng thuốc tím để điều trị các bệnh cho cá như nhiễm trùng mang vi khuẩn, viêm loét da và được xem như một chất có khả năng kiểm soát sâu bệnh và ký sinh trùng trong bể cá. Nếu không phát hiện và kiểm soát kịp thời, các loại bệnh này sẽ lây lan, phát triển mạnh và khiến cá chết hàng loạt.

Đồng thời, chất này còn có giảm thiểu sự oxy hóa sinh học, phản ứng với vi khuẩn, nấm, tảo, vi khuẩn nhằm hạn chế sự phát triển của chúng, đảm bảo chất lượng nguồn nước cũng như môi trường sống cho cá.    

Các ứng dụng trong lĩnh vực khác

Ngoài những ứng dụng nổi bật nêu trên, Kali Pemanganat còn có đóng vai trò như:

- Chất hấp thụ khí gas, chống nhiễm trùng cho nguồn nước.

- Chất oxy hoá của đường saccharin, vitamin C.

- Chất làm bay màu tinh bột, vải dệt,...

- Một số ứng dụng khác trong ngành cơ khí luyện kim, nông nghiệp và môi trường.  

Kali Pemanganat có độc hại không

Bất cứ một loại hóa chất nào đều có ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người nếu không kiểm soát liều lượng hấp thu vào cơ thể, Kali Pemangnat cũng không ngoại lệ. Nếu không may nuốt phải hoá chất này, nó có thể làm tổn thương nghiêm trọng hệ tiêu hoá của chúng ta, đồng thời gây tổn thương hệ hô hấp, xuất hiện tình trnagj rối loạn đông máu, suy gan - thận,... thậm chí là tử vong trong trường hợp không được sơ cứu kịp thời.  

Sử dụng Kali Pemanganat cần lưu ý những gì

Để đảm bảo an toàn cho người dùng khi tiếp xúc trực tiếp với KMnO4, chúng ta cần lưu ý một số vấn đề sau:

- Sử dụng trang thiết bị bảo hộ khi tiếp xúc trực tiếp với hoá chất này.

- Sử dụng trong hàm lượng tiêu chuẩn cho phép.

- Bảo quản nơi khô ráo, thoáng mát, không tiếp xúc với ánh nắng trực tiếp, hạn chế tình trạng hoá chất bị bay hơi.

- Không dùng chung với các loại thuốc sát trùng khác như formaline, iodine, H2O2,…

Trên đây là những tổng hợp các kiến thức liên quan nhằm giải thích khái niệm Kali Pemanganat là gì? hay còn được gọi với cái tên thông dụng khác là thuốc tím, tính chất, ứng dụng cũng như những lưu ý quan trọng khi sử dụng cũng như bảo quản hoá chất này. Hy vọng bài viết này của VInatank đã giúp bạn có thêm nhiều thông tin hữu ích nhé.