淺析高錳酸鉀成品中KMnO4含量的測定

楊鎮蓮

摘 要：淺析KMnO4含量測定原理及測定方法，以及實際操作中酸度、溫度、滴定速度對測定結果的影響。

關鍵詞：草酸鈉；酸度；溫度；滴定速度

高錳酸鉀又叫灰錳氧或PP粉，分子式KMnO4，分子量158.03，化學當量36.61，密度2.703，溶于水有特殊的鮮紫紅色。是深紫色粒狀或針狀晶體，有金屬光澤。高錳酸鉀在醫學、農業、工業等方面都有廣泛的運用，因此對高錳酸鉀成品中KMnO4含量有嚴格的要求。優等品KMnO4含量≥99.30%。

一、測定原理

1.氧化-還原反應的概念

氧化-還原反應是指在無機反應中，有元素化合價的升降，即電子轉移（得失或偏移）的化學反應是氧化還原反應。

2.測定原理

在酸性介質中，適當的溫度范圍內，高錳酸鉀與草酸鈉發生氧化——還原反應，即MnO4-離子被還原成Mn2+離子、C2O42-離子被氧化成CO2氣體排除。

3.滴定量

滴定微過量的高錳酸鉀使草酸鈉溶液呈粉紅色，從而確定高錳酸鉀的含量。

其離子反應方程式：

2MnO4-+5C2O42-+16H+

=2Mn2++10CO2↑+8H2O

二、測定方法

1.試驗溶液的制備

稱取約1.65g試樣，精確至0.0002g，置于300ml燒杯中，加30ml水，攪拌使之完全溶解，將溶液移至500ml棕色容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻后于暗處放置1小時，取上層清液置于滴定管中。

2.KMnO4測定

稱取105-110℃烘干至恒重的基準草酸鈉約0.3g，精確至0.0002g，置于250ml錐形瓶中（稱兩杯），加適量水（一般加100ml）溶解，加6毫升1+1H2SO4。 滴加試驗溶液于備用的草酸鈉溶液中，近終點時加熱至70-75℃，再趁熱繼續滴定至溶液呈粉紅色并保持30S不褪色為終點。同時做空白試驗（蒸餾水中加6ml1+1 H2SO4，加熱至70-75℃，趁熱用KMnO4上清液滴定至呈粉紅色。）

計算：

KMnO4%=M1×0.4717M×V-V0500×100

式中：M1——基準草酸鈉的質量（g）

M ——試樣的質量（g）

V ——滴定草酸鈉時所消耗的KMnO4溶液的體積

V0——作空白試驗時所消耗的KMnO4溶液的體積

三、影響KMnO4 含量測定的因素分析

KMnO4與Na2C2O4的反應，常溫下反應速度極慢，為使測定結果快且準，必須注意下述滴定條件：

1.酸度

KMnO4在不同的介質中，氧化能力差異較大，在強酸性介質中被還原為為Mn2+，在微酸性、中性及弱堿性介質中，MnO4-被還原為MnO2，由于生成MnO2↓影響終點判斷，所以KMnO4滴定法多在強酸性介質中進行，為使滴定反應能夠按反應式進行，溶液必須保持足夠的酸度。酸度不足，往往容易生成MnO2棕色沉淀，酸度過高又會促使H2C2O4分解。實際滴定中酸度為0.5mol/L-1.0mol/L。

2.溫度

KMnO4與Na2C2O4的反應隨溫度的升高反應速度相應加快，但溫度超過85℃時，在酸性溶液中會使部分H2C2O4發生分解：

H2C2O4→ 90℃CO2↑+H2O，導致測定結果偏高。試驗證明，應將溶液加熱至75℃-80℃時進行滴定，近終點時不得低于65℃。實際操作時，應采取低溫加熱，注意觀察溫度計的度數。

3.滴定速度

用KMnO4溶液滴定草酸鈉時，由于MnO4-與C2O42-的反應是自動催化反應，開始加入的幾滴溶液褪色比較慢，但加入幾滴KMnO4與Na2C2O4作用完畢后，由于生成了Mn2-，反應速度就逐漸加快。所以先滴加適量的KMnO4溶液可以使滴定速度稍微加快，但仍不宜過快，否則過多的KMnO4來不及與C2O42-反應，即在熱的酸性溶液中發生分解反應：

4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O，影響滴定的準確度。接近終點時，草酸鈉濃度減小，反應速度緩慢，滴定速度也應保持一致，此時，應一滴一滴地增加。溶液中有稍微過量的MnO4-即可顯示出粉紅色。即到達滴定終點。

4.誤差

為保證檢驗結果的準確度，一般同時滴定兩杯，取平行測定結果的算術平均值為測定結果，平行測定的絕對差值不大于0.2%，檢驗結果方為有效。

四、結語

以草酸鈉為基準物質測定KMnO4含量，操作簡便快速，結果可靠。實際操作中，控制反應溫度為75℃-80℃，酸度為0.5mol/L-1.0mol/L，注意采用先慢后快再慢的滴定速度，無需加入催化劑和指示劑，即可獲得準確的測定結果。

參考文獻：

[1]王秀萍，劉世純.實用分析化驗工讀本[M].北京：化學工業出版社，2011endprint