Manganistan draselný

V roku 1659 nemecký chemik Johann Rudolf Glauber roztavil zmes minerálu pyroluzitu a uhličitanu draselného, aby získal materiál, ktorý po rozpustení vo vode vytvoril zelený roztok (manganistan draselný). Ten pomaly menil farbu na fialovú (manganistan draselný) a nakoniec na červenú. Táto správa je prvým opisom výroby manganistanu draselného.

O necelých 200 rokov neskôr bol chemikom Londýnčan Henry Bollmann Condy. Zaujímal sa o dezinfekčné prostriedky a vyrobil niektoré veci, napríklad ozonizovanú vodu. Zistil, že keď pyroluzit roztaví s hydroxidom sodným a rozpustí ho vo vode, vznikne roztok, ktorý má dobré dezinfekčné vlastnosti. Tento roztok si dal patentovať a predával ho ako Condyho tekutinu. Problémom bolo, že roztok nebol veľmi stabilný. To sa vyriešilo použitím hydroxidu draselného namiesto hydroxidu sodného. Tým sa získal stabilnejší materiál. Taktiež sa dal vysušiť na rovnako dobrý prášok manganistanu draselného. Tento prášok sa nazýval Condyho kryštály alebo Condyho prášok. Manganistan draselný sa dal ľahko vyrobiť, takže Condy sa snažil zabrániť ostatným ľuďom, aby ho vyrábali a predávali sami.

Prví fotografi ho používali v zábleskovom prášku.

Chemické aplikácie

Manganistan draselný sa používa ako oxidačné činidlo.^[3] Používa sa aj v dezinfekčných prostriedkoch a dezodorantoch. Môže sa použiť na výrobu mnohých rôznych druhov chemikálií. Pri čistení odpadových vôd sa používa na odstránenie sírovodíka, zapáchajúceho toxického plynu. V analytickej chémii sa niekedy používa presná koncentrácia KMnO₄ , aby sa zistilo, koľko určitého redukčného činidla je v titrácii. Príbuzným spôsobom sa používa ako činidlo na výrobu drevnej hmoty. Zmiešaním manganistanu draselného a formaldehydu vzniká mierny slzotvorný plyn.

Ako oxidant v organickej syntéze

Zriedené roztoky KMnO₄ premieňajú alkény na dioly (glykoly). Toto správanie sa používa aj ako kvalitatívny test prítomnosti dvojitých alebo trojitých väzieb v molekule, pretože reakcia spôsobuje, že roztok manganistanu je bezfarebný. Niekedy sa označuje ako Baeyerovo činidlo.

Koncentrované roztoky oxidujú metylovú skupinu na aromatickom kruhu, napr. toluén, na kyselinu benzoovú.

KMnO₄ oxiduje pseudoefedríniumchlorid na metkatinón, ktorý je v Spojených štátoch zaradený do zoznamu I. V dôsledku toho DEA obmedzil jeho používanie a predaj tým, že ho zaradil do zoznamu I kontrolovaných prekurzorov. Manganistan draselný je podľa Dohovoru OSN proti nezákonnému obchodu s omamnými a psychotropnými látkami zaradený do zoznamu prekurzorov I.

Kyseliny a manganistan draselný

Koncentrovaná kyselina sírová reaguje s manganistanom draselným za vzniku oxidu manganičitého (VII), ktorý môže byť výbušný. ^[4][5][6]. Pri tejto reakcii vzniká aj ozón. Ozon môže zapáliť papier namočený v alkohole. Táto reakcia je veľmi nebezpečná.

6 KMnO₄ + 9 H₂ SO₄ → 6 MnSO₄ + 3 K₂ SO₄ + 9 H₂ O + 5 O₃

Koncentrovaná HCl vytvára chlór.

2 KMnO₄ + 16 HCl → 2 MnCl₂ + 2 KCl + 8 H₂ O + 5 Cl₂

Produkty redoxných reakcií obsahujúce Mn závisia od pH. Kyslé roztoky manganistanu sa redukujú na slabo ružový ión Mn²⁺ , podobne ako v chloride manganičitom (II). V neutrálnom roztoku sa manganistan redukuje na hnedý oxid manganičitý(IV), kde je Mn v oxidačnom stave +4. Oxid manganičitý(IV) je látka, ktorá zafarbí pokožku, keď sa na ňu nanesie manganistan draselný. Manganistan draselný sa v zásaditom roztoku spontánne redukuje na zeleno sfarbený manganistan draselný, kde je mangán v oxidačnom stave +6.

Biomedicínske použitie

• Zriedené roztoky sa používajú ako liečba vredov (0,25 %), dezinfekcia rúk (asi 1 %) a liečba miernej pomfoliovej dermatitídy alebo plesňových infekcií rúk alebo nôh.
• Zriedený roztok okysleného manganistanu draselného sa používa v histológii na bielenie melanínu, ktorý zakrýva detaily tkaniva.
• Na odlíšenie amyloidu AA od iných typov amyloidu patologicky uložených v telesných tkanivách možno použiť manganistan draselný. Inkubácia fixovaného tkaniva s manganistanom draselným zabráni farbeniu amyloidu AA kongo červenou, zatiaľ čo iné typy amyloidu nie sú ovplyvnené.^[7][8]

Rôzne použitia

• Roztoky KMnO₄ boli použité spolu s 80 % peroxidom vodíka na pohon rakety. Pri tomto použití sa nazýval Z-Stoff. Táto pohonná látka sa stále používa v torpédach.
• Na odstránenie slimákov z rastlín pred ich umiestnením do sladkovodného akvária možno použiť zriedený (10 mg/l) manganistan draselný.
• Vysokokvalitný manganistan draselný nájdete v obchodoch s bazénovými potrebami a používa sa vo vidieckych oblastiach na odstraňovanie železa a sírovodíka (zápach zhnitých vajec) zo studničnej vody.
• KMnO₄ je často súčasťou súprav na prežitie spolu s glycerínom alebo glukózovou tabletou na rozkladanie ohňa. Tabletu glukózy možno rozomlieť, zmiešať s manganistanom draselným a po potretí bude horieť. Môže sa tiež zmiešať s nemrznúcou zmesou z vozidla na roznietenie ohňa. Môže to byť nebezpečné a malo by sa to robiť opatrne tak, že sa do nemrznúcej zmesi ponorí papier a potom sa pridá malé množstvo manganistanu draselného. Môže tiež sterilizovať vodu a rany, takže je užitočný v súprave na prežitie.
• KMnO₄ sa používa na liečbu niektorých parazitárnych ochorení rýb, na úpravu pitnej vody a ako protilátka pri otrave fosforom. V Afrike sa používa ako dezinfekčný prostriedok na zeleninu, napríklad šalát.

Pevný manganistan draselný je silný oxidant a vo všeobecnosti by sa mal uchovávať oddelene od redukčných činidiel. Niektoré reakcie potrebujú trochu vody. Napríklad práškový manganistan draselný a práškový cukor sa zapália (ale nevybuchnú) niekoľko sekúnd po pridaní kvapky vody. Zriedené roztoky KMnO₄ nie sú nebezpečné. KMnO₄ vytvára nebezpečné produkty po zmiešaní s koncentrovanými kyselinami.

Manganistan draselný farbí pokožku a odev a malo by sa s ním zaobchádzať opatrne. Škvrny na oblečení sa môžu zmyť pomocou kyseliny octovej. Škvrny na pokožke zmiznú do 48 hodín.