Kaliumpermanganat

Kaliumpermanganat (KMnO₄) ist das Kaliumsalz der im freien Zustand unbekannten Permangansäure, HMnO₄. Es ist ein tief rot-violetter, metallisch glänzender, kristalliner Feststoff und starkes Oxidationsmittel. Für die intensive Färbung des Salzes ist ausschließlich das Permanganat-Anion verantwortlich. Sie ist auf die Ausbildung eines Charge-Transfer-Komplexes zurückzuführen. In Permanganaten liegt das Mangan in seiner höchsten Oxidationsstufe VII vor.

[Bearbeiten] Eigenschaften

Kaliumpermanganat bildet dunkle rot-violett glänzende Kristalle, die gut in Wasser löslich sind und schon in geringer Konzentration eine intensiv violette Lösung ergeben. Beim Erhitzen schmelzen die Kristalle nicht, sondern zerfallen unter Sauerstoffabgabe. Kristallines Kaliumpermanganat ist bei Raumtemperatur stabil, seine wässrigen Lösungen zersetzen sich aber mit der Zeit.

Da im Permanganat-Anion das Mangan in seiner höchsten Oxidationsstufe vorliegt, tritt es in Redoxreaktionen als ein sehr starkes Oxidationsmittel auf. So oxidiert Kaliumpermanganat z. B. Salzsäure zu Chlorgas (Labormethode zur Darstellung von Chlor), Sulfite zu Sulfaten, Fe(II)- zu Fe(III)-Ionen, Alkohole zu Carbonsäuren usw. bzw. bewirkt eine vollständige Verbrennung organischer Substanzen. Es ist daher brandfördernd. Das Redoxpotential des Permanganats ist in wässriger Lösung pH-Wert-abhängig, näheres siehe jedoch unter Permanganate.

KMnO₄ zersetzt sich ab 240 °C zu Braunstein (MnO₂), Kaliumoxid (K₂O) und Sauerstoff (O₂):

$\mathrm{4 \ KMnO_4 \longrightarrow 4 \ MnO_2 + 2 \ K_2O + 3 \ O_2}$

Schema der Redoxreaktion von Sulfit mit Permanganat

Unter Zugabe von Kronenethern ist Kaliumpermanganat auch in unpolaren organischen Lösungsmitteln wie Benzen oder Toluol löslich, was in der organischen Synthesechemie ausgenutzt wird.

[Bearbeiten] Herstellung

Die technische Herstellung geht von Mangandioxid MnO₂ aus, das mit Kaliumhydroxid und Luftsauerstoff zum grün gefärbten Kaliummanganat(VI) K₂MnO₄ reagiert. Dieses wird elektrochemisch zu Kaliumpermanganat weiterverarbeitet (anodische Oxidation) und kommt kristallin in den Handel.

[Bearbeiten] Verwendung

Wegen der stark oxidierenden Wirkung wird Kaliumpermanganat unter anderem als Desinfektionsmittel, Desodorans und Algizid verwendet. In der quantitativen chemischen Analyse (Oxidimetrie, Manganometrie, eine Redoxtitration) wird es zur Bestimmung einer Vielzahl von Substanzen (beispielsweise Eisen, Nitrit, Oxalat und indirekt auch Calcium) eingesetzt; hierbei wird der Endpunkt der Bestimmung durch die violette Farbe angezeigt. In der Fotografie dient es zum Nachweis von Fixiersalz (Natriumthiosulfat) und als Abschwächer von überbelichteten Bildern; dabei wird das Silber oxidiert.

Beim Auftropfen von Glycerin auf einen Überschuss des Salzes entzündet sich das Gemisch zuverlässig nach einigen Sekunden bis Minuten und verbrennt mit charakteristischer violetter Flamme. Diese zeitlich verzögert auftretende Reaktion wurde wegen der starken Hitze zum Start von Thermitreaktionen benutzt.

[Bearbeiten] Medizin

In der Medizin wird Kaliumpermanganatlösung als Adstringenz und Desinfektionsmittel zur äußerlichen Behandlung der Haut, u. a. bei Fußpilz oder Windeldermatitis, eingesetzt (ATC-Code D08AX06). In der Notfall-Toxikologie wird burgunderfarbene Kaliumpermanganat-Lösung (ca. 0,1 %) für Magenspülungen bei Vergiftungen nach oraler Aufnahme oxidierbarer Gifte eingesetzt. ^[1]

[Bearbeiten] Historisches

Die Fotografen früherer Zeit verwendeten Kaliumpermanganat als Bestandteil von Blitzlichtpulvern. Kaliumpermanganat wurde zum Gurgeln bei Halsschmerzen verwandt und in der Küche, um altem Fleisch den Geruch zu nehmen und es wieder genießbar zu machen.

[Bearbeiten] Sicherheitshinweise

Kaliumpermanganat hat die Wassergefährdungsklasse 3 (stark wassergefährdend), was neben seiner Oxidationswirkung bei der Entsorgung von Permanganatresten zu beachten ist. Kaliumpermanganat ist von nur geringer akuter Toxizität (LD₅₀(Ratte, oral) = 750 mg/kg), besitzt durch seine starke oxidative Kraft jedoch eine ausgeprägte Reizwirkung auf lebendes Gewebe, so dass es leicht zu Verätzungen kommt. Jeglicher Kontakt jenseits der medizinischen Anwendung oder gar orale Aufnahme ist also zu verhindern! Permanganatstäube verursachen am Auge eine Trübung der Hornhaut.

Die Verfärbung der Haut selbst hingegen ist harmlos und wird durch bei der Reduktion der Permanganats entstehenden Braunstein verursacht. Größere verfärbte Areale lassen sich durch Lösungen von Sulfiten wieder entfärben.

Infolge seiner stark oxidierenden Wirkung reagiert Kaliumpermanganat mit vielen reduzierend wirkenden bzw. brennbaren Stoffen teils sehr heftig, es kann Selbstentzündung eintreten. Mischungen mit solchen Stoffen die nicht zu spontaner Reaktion führen sind extrem feuergefährlich und reagieren dann u.U. explosionsartig.