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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/03/30 00:09:41」(JST)

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過マンガン酸カリウム（かマンガンさんカリウム、potassium permanganate）は化学式 KMnO₄ の無機化合物で、カリウムイオン (K⁺) と過マンガン酸イオン (MnO₄⁻) より構成される過マンガン酸塩の一種。Mn の酸化数は+7、O の酸化数は−2、K は+1である。

式量は 158.04 g/mol で、水、アセトン、メタノールに可溶である。固体では深紫色の柱状斜方晶系結晶である。においはなく、強力な酸化剤である。

水への溶解度は 7.5 g/100 g (25 °C) で、約 200 ℃ で酸素を放ち分解する^[1]。

歴史

過マンガン酸カリウムは1659年に発見された。初期の写真家の間では閃光粉として使用されていた。

製法

実験室的製法

主に以下の3段階の操作で合成される。

酸化剤に対して耐久性のある素材（不動態被膜を形成する鉄など）製の容器で二酸化マンガンと、水酸化カリウムもしくは炭酸カリウムを溶融させて空気酸化させるか、前者2つに酸化剤である塩素酸カリウムもしくは硝酸カリウムを混合して溶融させて酸化し、マンガン酸カリウムを得る。
合成したマンガン酸カリウムを冷却後に水に溶解し、酸化剤に耐久性のある素材(ガラス繊維ろ紙等)を用いて未反応のMnO₂等を濾別する。
濾過後の溶液に二酸化炭素を吹き込むと自己酸化還元反応が起こり、過マンガン酸カリウムが生成する。

マンガン酸イオン(MnO₄^2-)は中性～酸性条件下、酸性が強くなるほど不安定になり、自己酸化還元反応によって二酸化マンガンと過マンガン酸イオンに不均化することを利用する。

上記の方法は、化学反応としては2つの反応を利用している。下記にその一例を示す。

二酸化マンガンの酸化によるマンガン酸カリウムの生成

塩基に水酸化カリウム、酸化剤に塩素酸カリウムを用いた場合

塩基に水酸化カリウム、酸化剤に酸素を用いた場合
マンガン酸カリウムの不均化による過マンガン酸カリウムの生成

特に、pH調整剤として二酸化炭素を用いた場合

工業的製法

軟マンガン鉱 (主成分:二酸化マンガン MnO₂) を水酸化カリウムに溶融し、空気酸化してマンガン酸カリウムとした後、電解酸化または塩素により酸化して製造する。塩素によるマンガン酸カリウムの酸化は次の式で表される。

用途

KMnO₄ の希薄水溶液

過マンガン酸カリウムは強い酸化剤として、実験室および工業の場面で数多くの種類の酸化反応に用いられている。用いる溶液の濃度である程度酸化作用を調節でき、例として薄い KMnO₄ 水溶液はアルケンを 1,2-ジオール（グリコール）に酸化する。より濃い溶液は芳香環のメチル基などのアルキル基をカルボキシ基に酸化する。分析化学では KMnO₄ 水溶液の標準溶液の紫色が目視で確認しやすく、当量点の特定が容易であるために酸化還元滴定の滴定剤として用いられる。深紫色の過マンガン酸イオンは、酸性溶液中では酸化数+2を持つ薄いピンク色の Mn²⁺ (aq) 陽イオンに還元される。塩基性溶液中では過マンガン酸イオンは酸化数+4を持つ茶色の沈殿物、二酸化マンガン (MnO₂) に還元される。

過マンガン酸カリウム水溶液と塩酸プソイドエフェドリン水溶液からメトカチノンを生成する事ができる。薄い水溶液は洗口液 (0.25%) もしくは手の消毒液 (1%) としても利用される。コカインを 100% 純粋に精製するのにも用いられてきた。ほかに、殺菌剤、消臭剤、魚類の寄生虫駆除、飲料水の処理、リン中毒の解毒剤、染料の用途が挙げられる。

第二次世界大戦時には、水溶液がヴァルター機関の反応触媒として利用された。また木パルプのκ価を測定する試薬として用いられる。

注意

固体の過マンガン酸カリウムは非常に強い酸化剤であり、純粋なグリセリンなどのアルコールと混合すると強い発熱反応が発生する。この反応はこれらが入っているガラスや他の容器を溶かすほど自発的に高温の燃焼となり、近くにある可燃性の物質に引火することがある。この反応は固体の過マンガン酸カリウムが多種の有機化合物と混合された場合にも発生し得る。

3 C₃H₅(OH)₃ + 14 KMnO₄ → 14 MnO₂ + 7 K₂CO₃ + 2 CO₂ + 12 H₂O

水溶液中では酸性条件下で最も強い酸化力を示し、中性、塩基性では酸性条件より酸化力は弱い。これは過マンガン酸イオンの水溶液中での安定度と密接な関係があり、過マンガン酸イオンは酸性条件下では不安定で、中性、塩基性において安定である。（但し、過剰の塩基存在下では不安定で、マンガン酸イオンへ還元される。）また、当然濃度によっても酸化力は危険性と共に増減する。過マンガン酸カリウムの水溶液は、特に薄い場合、酸化力は低く危険性は低いが、高濃度では過マンガン酸イオンは不安定で酸化力は強くなり、危険性が高まる。さらに、過マンガン酸カリウムの固体を濃硫酸と混合すると、爆発性の酸化マンガン(VII) (Mn₂O₇) を生成する^[2]。

また、通常、酸性条件で酸化を行う場合、希硫酸で酸性にした硫酸酸性過マンガン酸カリウム水溶液を用いる。これは硫酸が過マンガン酸イオンの酸化作用の影響を受けず、かつ最も汎用され、安価な酸で都合が良いためである。酸化剤に対して安定な酸ならば、他の酸を用いることも可能である。

仮に塩酸を用いた場合、塩化水素が還元剤となって酸化される反応が起こってしまう。硝酸では酸化作用に対しては安定であるが、自身が酸化剤であるために、酸化還元滴定などでは正確な値の測定には不都合である。また、過マンガン酸カリウムの濃厚な水溶液や固体を塩酸と混合すると、致死性の塩素ガスが発生する。これは自発的な反応であり、穏やかな酸化剤である二酸化マンガンとの反応とは異なる点である。（二酸化マンガンと塩酸との反応は加熱が必要）

過マンガン酸カリウムは衣服や手を染色するため取り扱いには注意が必要である。これは、過マンガン酸カリウムが還元されてできる二酸化マンガンのためである。衣服のしみは酸性にした亜硫酸ナトリウム（亜硫酸ガスの発生に注意、酸性の定着液を使用すると安全、処理後の洗浄を確実に）を使用して除去可能である。ただし、シュウ酸を使うこともできる。肌のしみは48時間以内に自然に除去されるが、肌に触れるとやけどを起こし、飲み込むと胃腸炎を起こす。

日本では法令により危険物第一類、特定麻薬向精神薬原料に指定されている。アメリカではDEA規則により使用と販売が制限されている。

出典

^ 久保亮五、長倉三郎、井口洋夫、江沢洋『岩波理化学辞典第4版』株式会社岩波書店、1987年。ISBN 4-00-080015-9
^ Cotton, F. A.; Wilkinson, G.; Murillo, C. A.; Bochmann, M. (April 1999). Advanced Inorganic Chemistry, 6th Edition. Wiley-VCH. ISBN 0-471-19957-5

UpToDate Contents

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1. 皮膚の手技 dermatologic procedures
2. カンジダ性間擦疹 candidal intertrigo
3. 成人における低カリウム血症の臨床症状および治療 clinical manifestations and treatment of hypokalemia in adults
4. うっ滞性皮膚炎 stasis dermatitis
5. 成人における高カリウム血症の原因および評価 causes and evaluation of hyperkalemia in adults

Japanese Journal

遊泳用プール検査時の過マンガン酸カリウム消費量の信頼性確保 : 湿式酸化TOC検査の活用

吉川循江,堀切佳代,田中礼子
環境技術 = Environmental conservation engineering 41(8), 502-508, 2012-08-20
NAID 10030929672

アジピン酸の合成 : 環境調和型合成とそのグリーンケミストリー教育への活用(基礎化学品製造の実際と高校での教育実践)

桐原正之,郷野貴史,青木昌雄
化学と教育 60(6), 262-265, 2012-06-20
NAID 110009477044

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Japan Pharmaceutical Reference

薬効分類名

外用収れん・殺菌剤

販売名

過マンガン酸カリウム「ケンエー」

組成

1g中　日局過マンガン酸カリウム　1g含有。

効能または効果

効能・効果

下記の疾患及び状態における殺菌及び収れん
創傷、潰瘍、局所性多汗症及び臭汗症

用法・用量

0.01〜0.1%液として用いる。

★リンクテーブル★

リンク元	「外皮用殺菌消毒剤」「KMnO4」「chameleon solution」「kalii permanganas」「potassium permanganate」
関連記事	「カリウム」「酸」「マンガン」「ガン」

「外皮用殺菌消毒剤」

過マンガン酸カリウム
	IUPAC名 Potassium manganate(VII)
	別称過マンガン酸カリウム; Chameleon mineral; Condy's crystals
識別情報
CAS登録番号	7722-64-7
PubChem	24400
ChemSpider	22810
EINECS	231-760-3
国連番号	1490
KEGG	D02053
RTECS番号	SD6475000
	SMILES [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O;
	InChI InChI=1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1 ; Key: VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N ;
特性
化学式	KMnO4
モル質量	158.034 g/mol
外観	深紫色結晶; 溶液中でマゼンタ色からバラ色
匂い	無臭
密度	2.703 g/cm3
融点	200 °C, 473 K, 392 °F (分解)
水への溶解度	6.38 g/100 ml (20 °C); 25 g/100 mL (65 °C)
溶解度	アルコールや有機溶媒中で分解
構造
結晶構造	柱状斜方晶系結晶
熱化学
標準生成熱 ΔfHo	−813.4 kJ/mol
標準モルエントロピー So	171.7 J K–1 mol–1
危険性
MSDS	External MSDS
EU分類	Oxidant (O); Harmful (Xn); Dangerous for the environment (N); Non-Flammable
EU Index	025-002-00-9
NFPA 704	0 2 0 OX
Rフレーズ	R8 R22 R50/53
Sフレーズ	S2 S60 S61
関連する物質
その他の陰イオン	マンガン酸カリウム
その他の陽イオン	過マンガン酸ナトリウム; 過マンガン酸アンモニウム
関連物質	七酸化二マンガン
	特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

　　[★]

商品

「KMnO4」

　　[★]

過マンガン酸カリウム

関: potassium permanganate

「chameleon solution」

　　[★] 過マンガン酸カリウム。カメレオン水

「kalii permanganas」

　　[★] 過マンガン酸カリウム

「potassium permanganate」

　　[★] 過マンガン酸カリウム

「カリウム」

　　[★]

英: potassium
同: K+
関: 高カリウム血症、低カリウム血症、腎 Kと酸塩基平衡の異常

植物の灰(pot-ash)が由来らしい
アルカリ金属
原子番号：19
原子量：39.10

カリウム濃度を調節する要素

PT.481-482

血液のpH

アルカローシス

血中K⁺が細胞内、細胞内H⁺が細胞外へ移動→低カリウム血症、K排泄↑

アシドーシス

血中H⁺が細胞内、細胞内K⁺が細胞外へ移動→高カリウム血症、K排泄↓

アルドステロン

接合尿細管、集合管でK排泄↑

レニン・アンジオテンシン系の亢進 or 細胞外K+濃度の上昇　のいずれかにより副腎皮質からアルドステロンが放出される

インスリン

Na/H交換体、Na-K-2Cl共輸送体、Na/K-ATPaseを活性化。

アドレナリン

β₂受容体を介してKの取り込みを促進。Na-Kポンプの活性化による。

例外

水・電解質と酸塩基平衡改訂第2版 p.153

水素イオンと共に投与される陰イオンが細胞内に移行しうる場合、電気的中性は保たれるのでカリウムイオンは細胞外に移動しない。

(細胞内に移行する)乳酸イオン、酢酸イオン　　⇔　(細胞内に移行しない)塩素イオン

基準値

LAB

3.4-4.5 mEq/l

パニック値

出典不明

6 mEq/l(外来)
7 mEq/l(入院)

尿細管での再吸収・分泌

QB.E-128

再吸収　　：近位尿細管、ヘンレループ
分泌・吸収：集合管(QB.E-128)、遠位尿細管(QB.E-130)、皮質集合管の主細胞(参考1)

調節するファクター

1. アルドステロン
2. 集合管に到達するナトリウムイオン：集合管では能動的にナトリウムが再吸収されるが、電気的中性を保つために受動的にカリウムが管腔側に移動する。(参考1)

臨床関連

低カリウム血症
高カリウム血症：血清カリウム　≧5.5mEq/l

尿中カリウムの異常

低カリウム血症

尿中カリウム < 20mEq/L：腎外性喪失
尿中カリウム > 40mEq/L：腎性喪失

参考1

1. [charged] Pathophysiology of renal tubular acidosis and the effect on potassium balance - uptodate [1]

「酸」

　　[★]

英: acid
関: 塩基

ブランステッド-ローリーの定義

ルイスの定義

「マンガン」

　　[★]

英: manganese, Mn

臨床関連

マンガン中毒

「ガン」

　　[★]

英: cancer
関: がん、癌

[1] 久保亮五、長倉三郎、井口洋夫、江沢洋『岩波理化学辞典第4版』株式会社岩波書店、1987年。ISBN 4-00-080015-9

[2] Cotton, F. A.; Wilkinson, G.; Murillo, C. A.; Bochmann, M. (April 1999). Advanced Inorganic Chemistry, 6th Edition. Wiley-VCH. ISBN 0-471-19957-5

過マンガン酸カリウム



IUPAC名 Potassium manganate(VII)
別称過マンガン酸カリウム Chameleon mineral Condy's crystals
識別情報
CAS登録番号	7722-64-7
PubChem	24400
ChemSpider	22810
EINECS	231-760-3
国連番号	1490
KEGG	D02053
RTECS番号	SD6475000
SMILES [K+].[O-][Mn](=O)(=O)=O
InChI InChI=1S/K.Mn.4O/q+1;;;;;-1 Key: VZJVWSHVAAUDKD-UHFFFAOYSA-N
特性
化学式	KMnO₄
モル質量	158.034 g/mol
外観	深紫色結晶溶液中でマゼンタ色からバラ色
匂い	無臭
密度	2.703 g/cm³
融点	200 °C, 473 K, 392 °F (分解)
水への溶解度	6.38 g/100 ml (20 °C) 25 g/100 mL (65 °C)
溶解度	アルコールや有機溶媒中で分解
構造
結晶構造	柱状斜方晶系結晶
熱化学
標準生成熱 Δ_fH^o	−813.4 kJ/mol
標準モルエントロピー S^o	171.7 J K^–1 mol^–1
危険性
MSDS	External MSDS
EU分類	Oxidant (O) Harmful (Xn) Dangerous for the environment (N) Non-Flammable
EU Index	025-002-00-9
NFPA 704	0 2 0 OX
Rフレーズ	R8 R22 R50/53
Sフレーズ	S2 S60 S61
関連する物質
その他の陰イオン	マンガン酸カリウム
その他の陽イオン	過マンガン酸ナトリウム過マンガン酸アンモニウム
関連物質	七酸化二マンガン
特記なき場合、データは常温 (25 °C)・常圧 (100 kPa) におけるものである。

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過マンガン酸カリウム

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目次

歴史

製法

実験室的製法

工業的製法

用途

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効能または効果

効能・効果

用法・用量

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「chameleon solution」

「kalii permanganas」

「potassium permanganate」

「カリウム」

カリウム濃度を調節する要素

例外

基準値

パニック値

尿細管での再吸収・分泌

調節するファクター

臨床関連

参考1

「酸」

ブランステッド-ローリーの定義

ルイスの定義

「マンガン」

臨床関連

「ガン」