高锰酸钾制备的简单流程如下:
将适量的高纯度氧化锰粉末和少量的碳酸钾混合均匀。将混合物填充在石墨容器中,作为阳极。在容器中放置一块石墨板作为阴极。将容器与直流电源相连,进行熔融。
熔融时要特别当心熔碱飞溅,搅拌要用粗铁丝做搅拌棒,远距离操作,一定要穿防护工作服并戴防护眼镜。空气中的O2将KOH—MnO2熔体氧化为K2MnO4的速率较慢,实验室中为了加快反应速率,可加入KClO3之类的氧化剂,如果没有,氧化和搅拌需要相当长的时间。
随着氧化反应的进行,熔体黏度会越来越高,甚至会黏附在坩埚壁上,此时一定要加大加热火力,加强搅拌并尽量将熔体弄碎,最终熔体接近干涸后还需要强热数分钟。冷却后的熔块应该呈墨绿色(K2MnO4的颜色)。
如果难于从坩埚中倒出,可分次加少量水于坩埚中微热,将熔块逐步溶解后倒出溶液。将溶液电解或酸化转化为KMnO4。电解法转化率高但要求大电流,实验时间也长。按照以上步骤操作,您将可以制备出高锰酸钾。
化学性质
在乙醇、过氧化氢中使之氧化分解。高锰酸钾是最强的氧化剂之一,作为氧化剂受pH影响很大,在酸性溶液中氧化能力最强。其相应的酸高锰酸HMnO4和酸酐Mn2O7,均为强氧化剂,能自动分解发热,和有机物接触引起燃烧。
高锰酸钾具有强氧化性,在实验室中和工业上常用作氧化剂,遇乙醇即分解。在酸性介质中会缓慢分解成二氧化锰、钾盐和氧气。光对这种分解有催化作用,故在实验室里常存放在棕色瓶中。从元素电势图和自由能的氧化态图可看出,它具有极强的氧化性。