Марганцовая кислота

[Аль де Баран]

М-да... Крайне извращённую затратную технологию производства марганцовки из подножного сырья предлагает наш друг the_Rion, пожалуй, даже более затратную, чем добыча радия...

[the_Rion]

Ну вот на sciencemadness утверждают что для марганцовки самый лучший метод это сплавление KOH с MnO2. Причем именно KOH, не NaOH. Пускай даже если с едким натром сплавлять, придется мне едкий натр сперва делать и потом обезвоживать.  На электроплитке плавиться это все явно не будет, а к горелке баллончики дорогие, так что хз.

 

Единственное, что электролизом пока что не получается, но я брал графитовый анод и медный катод, можно попробовать взять катод тоже графитовый, хотя хз, может на холоду это надо делать или что там за условия.

 

Вообще я не именно марганцовку пытаюсь сделать, мне любой почти окислитель подойдет, беда в том что для гипохлорита условия сейчас не те, слишком жарко, 35С в помещении, для гипохлорита надо 0С, ну +5С тоже норм, а такая температура я думаю у нас будет только в следующем году, не раньше.

Изменено 3 Августа, 2018 в 17:36 пользователем the_Rion

[ArchiDevil]

Википедия предлагает получать следующим образом:

2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (при нагревании)

3K₂MnO₄ + 4HCl  → 2KMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O + 4KCl (хз какие условия)

 

Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить?

Изменено 3 Августа, 2018 в 19:14 пользователем ArchiDevil

[the_Rion]

1 час назад, ArchiDevil сказал:

Википедия предлагает получать следующим образом:

2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (при нагревании)

3K₂MnO₄ + 4HCl  → 2KMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O + 4KCl (хз какие условия)

 

Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить?

 

По правде говоря я рассматривал процесс получения именно марганцовки , в том числе и на западных источниках - на самом деле на sciencemadness существует довольно-таки обширный документ, в котором рассмотрены самые разные методы получения перманганата, документ этот есть здесь - www.sciencemadness.org/scipics/MnOXY.doc, и также тема по перманганатам - http://www.sciencemadness.org/talk/viewthread.php?tid=8480

 

По данным из этого документа, реакция из википедии возможна и была реализована в СССР, а помимо этого и в США, цитирую -

 

The USSR process (118–120) is discontinuous, uses turbine-agitated, low pressure reactors having a volume of 4 m3 each, and processes 2000–2500 L/ batch. Preconcentrated molten potassium hydroxide (70–80%) is added to the reactor with a quantity of 78–80% MnO2 ore (<0.1mm particle size) resulting in a 1:5 molar ratio of MnO2: KOH. Air, or O2, is introduced below the liquid level by a sparging device at such a rate that a positive pressure of 186 – 216 kPa (1.9 – 2.2 atm) is maintained. The temperature is kept at 250 – 320C for the duration of the reaction, which requires approximately 4–6 h for completion. The reaction mixture, which reportedly remains fluid during the entire time, is then emptied through a siphon.

 

То есть воздух должен подаваться в реактор под давлением и при определенной температуре 250-320С.

 

Также касательно электролиза, по японскому патенту (или близко к этому патенту) следует осуществить следующее -

 

This needs to be retried with a 10:1 anode/cathode area, SS anode, Fe cathode, with NaOH @ 14% or KOH at 20% and a fair amount of permanganate for initiation. If it proves viable, then the fusion need only be done for obtaining an initial quantity of ‘catalytic’ KMnO₄. Notice that KOH is consumed; additional KOH needs to be added when the % drops much below 10%, if the JP is correct.

 

То есть анод нужен в 10 раз больше катода, анод - нержавейка, катод - железо, раствор NaOH 14%, плюс немного готового перманганата для инициации реакции.

 

Однако согласно тому же документу, сплавление возможно в разных вариантах -

 

NaOH                         NaNO3            Fused easily and nitrate reduced freezing temp.

                                                           Product dark grn. with slight bluish tint.

 

NaOH                         KNO3              Required about same fusion temp. Product somewhat

                                                           more blue/turquoise than Na/Na case.

 

KOH                           KNO3             Considerably higher temp needed to fuse KOH.

                                                           Addition of nitrate reduced this considerably.

                                                           Final color seemed more distinctly blue.

 

То есть в принципе можно плавить NaOH с KNO3 и MnO2.

 

Именно по всем этим причинам я изначально исходил из того, чтобы делать дихромат, а не перманганат, так как Cr(OH)3 легко окисляется гипохлоритом.

 

Можно было бы пробовать делать перманганат через марганцовую кислоту, но я не знаю какие условия реакции должны быть для получения из PbO2 и MnO2 или MnSO4, возможно нужна азотная кислота, а не серная.

 

 

 

Изменено 3 Августа, 2018 в 20:33 пользователем the_Rion

[Аль де Баран]

1 час назад, ArchiDevil сказал:

Википедия предлагает получать следующим образом:

2MnO₂ + 4KOH + O₂ → 2K₂MnO₄ + 2H₂O (при нагревании)

3K₂MnO₄ + 4HCl  → 2KMnO₄ + MnO₂ + 2H₂O + 4KCl (хз какие условия)

 

Кто-нибудь может опровергнуть или подтвердить?

 

Солянка с марганцовкой не есть гуд! Вот тут перечислены более разумные методы перевода манганата в перманганат.

Изменено 3 Августа, 2018 в 20:52 пользователем Аль де Баран

[aversun]

20 минут назад, the_Rion сказал:

По правде говоря я рассматривал процесс получения именно марганцовки

Ключников Руководство по неорганическому синтезу, 1965, стр. 289

[the_Rion]

2 минуты назад, aversun сказал:

Ключников Руководство по неорганическому синтезу, 1965, стр. 289

 

В таком случае придется делать горн на углях, чтобы не тратить газ, опять же - если делать горн, то проще всего плавить NaOH с KNO3 имхо, судя по всему так и придется делать, хотя в принципе текущая температура воздуха вполне позволяет сделать хлорат натрия, например. Надо ли предварительно выжигать уголь из батареечного MnO2 или нет? По идее, если взять избыток KNO3, то можно и не выжигать, т.к. выделять кристаллический перманганат мне не нужно.

 

 

 

[U3BECTb]

Окислять манганат лучше электрохимически. Там все просто нерж электроды катод раз в 10 меньше анода. И не будет потерь на диспропорционирование

Со стойкостью гипохлорита опять проблемм не вижу. Провел электролиз хлориды натрия где то грамм 30 на литр графитом. Получится 2% гипохлорит. Его мешаешь с гидрооксидом хрома. Тянуть не надо

А вот с марганцесодержащей шихтой можно помудрить. Может вобще манганат натрия сначала из хлората щелочи и двуокиси марганца получить а потом хлористого калия добавить и провести электролиз

Изменено 3 Августа, 2018 в 21:11 пользователем U3BECTb

[aversun]

6 минут назад, the_Rion сказал:

В таком случае придется делать горн на углях, чтобы не тратить газ, опять же - если делать горн, то проще всего плавить NaOH с KNO3 имхо, судя по всему так и придется делать, хотя в принципе текущая температура воздуха вполне позволяет сделать хлорат натрия, например. Надо ли предварительно выжигать уголь из батареечного MnO2 или нет? По идее, если взять избыток KNO3, то можно и не выжигать, т.к. выделять кристаллический перманганат мне не нужно.

По отзывам расплав с селитрой работает плохо, ничего толком не получается.

В вышеприведенной методике есть предупреждение о горючих примесях.

[U3BECTb]

Ну да лучше хлорат электрохимически сварганить и с ним сплавлять и дешевле будет
Разумеется двуокись марганца надо прожарить как следует из батареек. А то и разбушеватся смесюга может
После прожирки смочить водой и дать окислится