浅析高锰酸钾成品中KMnO4含量的测定

杨镇莲

摘 要：浅析KMnO4含量测定原理及测定方法，以及实际操作中酸度、温度、滴定速度对测定结果的影响。

关键词：草酸钠；酸度；温度；滴定速度

高锰酸钾又叫灰锰氧或PP粉，分子式KMnO4，分子量158.03，化学当量36.61，密度2.703，溶于水有特殊的鲜紫红色。是深紫色粒状或针状晶体，有金属光泽。高锰酸钾在医学、农业、工业等方面都有广泛的运用，因此对高锰酸钾成品中KMnO4含量有严格的要求。优等品KMnO4含量≥99.30%。

一、测定原理

1.氧化-还原反应的概念

氧化-还原反应是指在无机反应中，有元素化合价的升降，即电子转移（得失或偏移）的化学反应是氧化还原反应。

2.测定原理

在酸性介质中，适当的温度范围内，高锰酸钾与草酸钠发生氧化——还原反应，即MnO4-离子被还原成Mn2+离子、C2O42-离子被氧化成CO2气体排除。

3.滴定量

滴定微过量的高锰酸钾使草酸钠溶液呈粉红色，从而确定高锰酸钾的含量。

其离子反应方程式：

2MnO4-+5C2O42-+16H+

=2Mn2++10CO2↑+8H2O

二、测定方法

1.试验溶液的制备

称取约1.65g试样，精确至0.0002g，置于300ml烧杯中，加30ml水，搅拌使之完全溶解，将溶液移至500ml棕色容量瓶中，稀释至刻度，摇匀后于暗处放置1小时，取上层清液置于滴定管中。

2.KMnO4测定

称取105-110℃烘干至恒重的基准草酸钠约0.3g，精确至0.0002g，置于250ml锥形瓶中（称两杯），加适量水（一般加100ml）溶解，加6毫升1+1H2SO4。 滴加试验溶液于备用的草酸钠溶液中，近终点时加热至70-75℃，再趁热继续滴定至溶液呈粉红色并保持30S不褪色为终点。同时做空白试验（蒸馏水中加6ml1+1 H2SO4，加热至70-75℃，趁热用KMnO4上清液滴定至呈粉红色。）

计算：

KMnO4%=M1×0.4717M×V-V0500×100

式中：M1——基准草酸钠的质量（g）

M ——试样的质量（g）

V ——滴定草酸钠时所消耗的KMnO4溶液的体积

V0——作空白试验时所消耗的KMnO4溶液的体积

三、影响KMnO4 含量测定的因素分析

KMnO4与Na2C2O4的反应，常温下反应速度极慢，为使测定结果快且准，必须注意下述滴定条件：

1.酸度

KMnO4在不同的介质中，氧化能力差异较大，在强酸性介质中被还原为为Mn2+，在微酸性、中性及弱碱性介质中，MnO4-被还原为MnO2，由于生成MnO2↓影响终点判断，所以KMnO4滴定法多在强酸性介质中进行，为使滴定反应能够按反应式进行，溶液必须保持足够的酸度。酸度不足，往往容易生成MnO2棕色沉淀，酸度过高又会促使H2C2O4分解。实际滴定中酸度为0.5mol/L-1.0mol/L。

2.温度

KMnO4与Na2C2O4的反应随温度的升高反应速度相应加快，但温度超过85℃时，在酸性溶液中會使部分H2C2O4发生分解：

H2C2O4→ 90℃CO2↑+H2O，导致测定结果偏高。试验证明，应将溶液加热至75℃-80℃时进行滴定，近终点时不得低于65℃。实际操作时，应采取低温加热，注意观察温度计的度数。

3.滴定速度

用KMnO4溶液滴定草酸钠时，由于MnO4-与C2O42-的反应是自动催化反应，开始加入的几滴溶液褪色比较慢，但加入几滴KMnO4与Na2C2O4作用完毕后，由于生成了Mn2-，反应速度就逐渐加快。所以先滴加适量的KMnO4溶液可以使滴定速度稍微加快，但仍不宜过快，否则过多的KMnO4来不及与C2O42-反应，即在热的酸性溶液中发生分解反应：

4MnO4-+12H+=4Mn2++5O2↑+6H2O，影响滴定的准确度。接近终点时，草酸钠浓度减小，反应速度缓慢，滴定速度也应保持一致，此时，应一滴一滴地增加。溶液中有稍微过量的MnO4-即可显示出粉红色。即到达滴定终点。

4.误差

为保证检验结果的准确度，一般同时滴定两杯，取平行测定结果的算术平均值为测定结果，平行测定的绝对差值不大于0.2%，检验结果方为有效。

四、结语

以草酸钠为基准物质测定KMnO4含量，操作简便快速，结果可靠。实际操作中，控制反应温度为75℃-80℃，酸度为0.5mol/L-1.0mol/L，注意采用先慢后快再慢的滴定速度，无需加入催化剂和指示剂，即可获得准确的测定结果。

参考文献：

[1]王秀萍，刘世纯.实用分析化验工读本[M].北京：化学工业出版社，2011endprint