اهداف و تحقیقات آزمایشگاهی پرمنگنات پتاسیم در زمینه کشاورزی

مقدمه

 

اهداف و تحقیقات آزمایشگاهی پرمنگنات پتاسیم در زمینه کشاورزی

 

استفاده گسترده

تصفیه آب: پرمنگنات پتاسیم در صنعت تصفیه آب برای از بین بردن آلاینده های آلی و کاهش تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD) در آب ، بهبود کیفیت آب و رعایت استانداردهای ایمنی استفاده می شود.

 

ضد عفونی پزشکی: در زمینه پزشکی ، پرمنگنات پتاسیم برای تمیز کردن زخم ها ، زخم ها یا آبسه ها و همچنین برای درمان اگزما و بیماریهای حاد پوست به عنوان پانسمان مرطوب یا مخلوط با محلول غلظت مشخص استفاده می شود.

 

کاربردهای صنعتی: پرمنگنات پتاسیم به عنوان یک ماده اکسید کننده در ولکانیزاسیون لاستیکی ، تولید رنگ ، پردازش فلز ، الکتروپلسیون و سایر زمینه های صنعت استفاده می شود.

 

کشاورزی: ​​در کشاورزی ، پرمنگنات پتاسیم می تواند به عنوان یک تنظیم کننده رشد گیاه ، ترویج رشد محصول و همچنین برای کنترل برخی از بیماری های گیاهی استفاده شود.

 

تجزیه و تحلیل آزمایشگاهی: در آزمایشگاه ، از پرمنگنات پتاسیم برای تجزیه و تحلیل کمی استفاده می شود ، مانند تعیین میزان ماده آلی در کیفیت آب و شرکت در واکنشهای مختلف شیمیایی به عنوان یک اکسیدان.

 

ویژگی های اصلی پرمنگنات پتاسیم

 

فرمول شیمیایی پرمنگنات پتاسیم KMNO43 است. این یک ترکیب معدنی 23 با ظاهر کریستالی بنفش عمیق است. از نظر خصوصیات بدنی ، پرمنگنات پتاسیم دارای وزن مولکولی 158.033949 و چگالی تقریبا 1.01 گرم در میلی لیتر (در دمای 25 درجه سانتیگراد ، نقطه ذوب آن 240 درجه سانتیگراد است). این حلالیت آب خوبی دارد ، با حلالیت آب 6.4 گرم در 100 میلی لیتر در دمای 20 درجه سانتیگراد

 

مهمترین ویژگی پرمنگنات پتاسیم توانایی اکسید کننده قوی آن است. به عنوان یک اکسیدان قوی ، پرمنگنات پتاسیم قوی ترین توانایی اکسیداسیون در محلول های اسیدی را دارد. این ماده می تواند بسیاری از مواد ، از جمله مواد معدنی آلی و خاص مانند منگنز دوتایی و آهن دو ظرفیتی را اکسیده شود. در تصفیه آب ، از پرمنگنات پتاسیم می توان برای از بین بردن منگنز و آهن استفاده کرد و این یونهای فلزی را از طریق واکنشهای اکسیداسیون به اشکال نامحلول تبدیل می کند و از این طریق به حذف می رسد. علاوه بر این ، پرمنگنات پتاسیم همچنین می تواند برای دئودوراسیون و از بین بردن مواد آلی در آب استفاده شود و می تواند مواد آلی را که از طریق اکسیداسیون بوی ناپسند ایجاد می کند ، تخریب کند.

 

خاصیت اکسید کننده قوی پرمنگنات پتاسیم باعث می شود که آن را به عنوان یک اکسیدان در آزمایشگاه و صنعت استفاده کند. در محیط اسیدی ، به آرامی به دی اکسید منگنز ، نمک های پتاسیم و اکسیژن تجزیه می شود و نور تأثیر کاتالیزوری بر این تجزیه دارد ، بنابراین معمولاً در بطری های قهوه ای ذخیره می شود تا از تجزیه ناشی از نور جلوگیری شود. در محلول های قلیایی ، توانایی اکسید کننده آن به اندازه محلول های اسیدی قوی نیست. هنگامی که به عنوان اکسیدان استفاده می شود ، محصولات کاهش آن بسته به اسیدیته و قلیایی بودن محیط متفاوت است. با این حال ، هنگام مواجهه با ماده آلی ، دی اکسید اکسیژن و منگنز اولیه را آزاد می کند ، بدون انتشار مولکول های اکسیژن آزاد ، بنابراین از تشکیل حباب ها جلوگیری می کند. اکسیژن ابتدایی دارای اثرات باکتری کش ، دئودوریزر و سم زدایی است ، در حالی که پرمنگنات پتاسیم دارای اثر ضد باکتریایی و ضد باکتریایی قوی تر و طولانی تر از محلول پراکسید هیدروژن است.

 

استفاده از پرمنگنات پتاسیم در کشاورزی

 

ضد عفونی خاک

 

در تولید کشاورزی ، پرمنگنات پتاسیم معمولاً برای ضد عفونی خاک استفاده می شود. قبل از کاشت ، خاک بذر با پاشیدن محلول پرمنگنات پتاسیم ، به طور موثری عوامل بیماری زا و آفات موجود در خاک را می توان ضد عفونی کرد. به عنوان مثال ، پاشیدن خاک با محلول پرمنگنات پتاسیم 400 تا 600 بار و پوشاندن آن با فیلم پلاستیکی برای مهر و موم و قرار گرفتن در معرض نور خورشید برای حدود یک هفته می تواند باعث کاهش بروز بیماری هایی مانند بلوک ساقه ، بلوک ساقه ، سقوط ناگهانی و پوسیدگی ریشه شود.

 

کنترل بیماری های گیاهی

 

پرمنگنات پتاسیم دارای خاصیت اکسید کننده قوی است و می تواند به طور موثری از بیماری های مختلف محصول جلوگیری و کنترل کند. پاشیدن محلول پرمنگنات پتاسیم با نسبت 800 تا 1000 بار در مرحله نهال پس از کاشت گل ، یک بار در هر 7 تا 10 روز ، به طور مداوم به مدت 3 تا 4 بار ، می تواند از بیماری های پژمردگی ناگهانی گلها مانند گلبرگ ، رشته قرمز و مارپیچ جلوگیری و کنترل کند و اثرات بهتری نسبت به سموم کش های معمولی داشته باشد. علاوه بر این ، از محلول پرمنگنات پتاسیم نیز می توان برای ضد عفونی بذر برای جلوگیری از پوسیدگی نرم ، کپک پایین و بیماری های ریشه و ساقه استفاده کرد.

 

رشد محصول را ارتقا دهید

 

اگرچه پرمنگنات پتاسیم عمدتاً به عنوان ضد عفونی کننده و قارچ کش در کشاورزی استفاده می شود ، اما در مورد کاربرد آن در ارتقاء رشد محصول اطلاعات محدودی وجود دارد. با این حال ، به دلیل توانایی آن در بهبود محیط خاک ، پرمنگنات پتاسیم ممکن است به طور غیرمستقیم در رشد سالم محصولات زراعی نقش داشته باشد. به عنوان مثال ، با از بین بردن عوامل بیماری زا و آفات موجود در خاک ، پرمنگنات پتاسیم می تواند به کاهش استرس و آسیب در هنگام رشد محصول کمک کند ، به طور بالقوه باعث رشد و رشد محصول می شود.

 

مسائل نیاز به توجه

 

هنگام استفاده از پرمنگنات پتاسیم ، توجه به خصوصیات اکسید کننده قوی آن و جلوگیری از تماس با مواد آلی برای جلوگیری از کاهش واکنش ها و از بین رفتن اثر باکتری کش ، مهم است. در عین حال ، لازم است از استفاده از آب راکد ، فاضلاب یا آب گرم برای تهیه محلول های پرمنگنات پتاسیم و اطمینان از استفاده از آنها در صورت لزوم جلوگیری شود. علاوه بر این ، پرمنگنات پتاسیم نباید با سموم دفع آفات قلیایی قوی مخلوط شود تا از خنثی سازی اثر ضد باکتری آن جلوگیری شود.

 

استفاده از پرمنگنات پتاسیم در تحقیقات آزمایشگاهی

 

به عنوان یک اکسیدان

 

پرمنگنات پتاسیم یک اکسیدان معمولاً در سنتز آلی مورد استفاده قرار می گیرد تا ترکیبات مختلفی از جمله الکلها ، آلدهیدها ، کتون ها و فنل ها را اکسید کند. این ترکیبات را به حالت اکسیداسیون بالاتر ، مانند اکسیداسیون الکلها به آلدهیدها یا کتون ها ، یا اکسیداسیون فنل ها به ترکیبات کینون اکسیده می کند. علاوه بر این ، پرمنگنات پتاسیم همچنین می تواند برای اکسیداسیون سولفیدهای آلی و سایر ترکیبات حاوی گوگرد استفاده شود.

 

برنامه های کاربردی در شیمی تحلیلی

 

در شیمی تحلیلی ، پرمنگنات پتاسیم معمولاً برای تعیین تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) در نمونه های آب استفاده می شود. COD شاخصی است که محتوای کاهش مواد در آب را اندازه گیری می کند و نشان دهنده میزان آلودگی در آب است. روش پرمنگنات پتاسیم یک روش تعیین COD متداول است که به طور غیرمستقیم با اندازه گیری میزان پرمنگنات پتاسیم مصرفی ، محتوای ماده آلی در نمونه های آب را منعکس می کند. علاوه بر این ، پرمنگنات پتاسیم نیز برای تجزیه و تحلیل تیتراسیون استفاده می شود ، مانند استفاده از اگزالات سدیم به عنوان یک ماده مرجع برای کالیبراسیون غلظت محلول پرمنگنات پتاسیم.

 

تحقیقات پزشکی

 

اگرچه پرمنگنات پتاسیم به همان اندازه در تحقیقات زیست پزشکی مانند سنتز شیمیایی و شیمی تحلیلی مورد استفاده قرار نمی گیرد ، اما هنوز هم در زمینه های تحقیقاتی خاص خاص نقش دارد. به عنوان مثال ، پرمنگنات پتاسیم می تواند برای مطالعه پاسخ استرس اکسیداتیو پروتئین ها ، مورد مطالعه تغییر در ساختار و عملکرد آنها با اکسیداسیون باقیمانده اسیدهای آمینه خاص در پروتئین ها استفاده شود. علاوه بر این ، پرمنگنات پتاسیم همچنین ممکن است برای برخی از تجزیه و تحلیل های بیوشیمیایی خاص ، مانند اندازه گیری فعالیت آنزیم های خاص یا مطالعه مکانیسم واکنش های آنزیمی مورد استفاده قرار گیرد.

 

اقدامات احتیاطی برای استفاده از پرمنگنات پتاسیم

 

ملاحظات امنیتی

 

محافظت شخصی: هنگام استفاده از پرمنگنات پتاسیم ، تجهیزات محافظ مناسب باید مانند دستکش ضد بذر ، عینک های محافظ و لباس های آستین بلند پوشیده شود تا از تماس پوست و چشمی با پرمنگنات پتاسیم یا محلول آن جلوگیری شود.

از درجه حرارت بالا خودداری کنید: برای جلوگیری از درجه حرارت بالا ، پرمنگنات پتاسیم باید در یک مکان خنک ذخیره شود ، زیرا ممکن است پرمنگنات پتاسیم برای تولید اکسیژن در دماهای بالا تجزیه شود و خطر آتش سوزی و انفجار را افزایش دهد.

 

از تماس با عوامل کاهش دهنده خودداری کنید: پرمنگنات پتاسیم ممکن است با عوامل کاهش دهنده قوی (مانند گلیسرول و یدید) به شدت واکنش نشان دهد ، بنابراین باید در حین استفاده و ذخیره سازی از این مواد دور نگه داشته شود.

 

آماده سازی محلول: محلول پرمنگنات پتاسیم باید با آب سرد تهیه شود ، زیرا آب گرم ممکن است تجزیه آن را تسریع کند. راه حل آماده شده معمولاً فقط می تواند حدود دو ساعت ذخیره شود. اگر محلول رنگ را تغییر دهد ، باید آن را دور ریخته شود زیرا اثر ضد عفونی خود را از دست داده است.

 

دست زدن به سوء مدیریت: اگر پرمنگنات پتاسیم به اشتباه انجام شود ، ممکن است باعث ایجاد مشکلات جدی در سلامتی مانند ورم گلو ، فروپاشی قلبی عروقی و غیره شود.

 

حفاظت از محیط زیست

 

تصفیه زباله: برای جلوگیری از تخلیه مستقیم به محیط زیست و کاهش آلودگی به آب و خاک ، زباله های پرمنگنات پتاسیم استفاده شده باید مطابق مقررات حفاظت از محیط زیست محلی درمان شوند.

 

روش نظارت: در نظارت بر محیط زیست ، پرمنگنات پتاسیم معمولاً برای تعیین تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) در کیفیت آب استفاده می شود. به منظور به دست آوردن داده های نظارت دقیق ، روش های استاندارد باید به شدت برای کار انجام شود و روش ها باید به طور مرتب مورد بازبینی قرار بگیرند و برای بهبود دقت و قابلیت اطمینان بهبود یابند.

 

استانداردهای زیست محیطی: هنگام تدوین استانداردهای حفاظت از محیط زیست ، باید تأثیر بالقوه استفاده و تخلیه پرمنگنات پتاسیم بر محیط زیست در نظر گرفته شود و استانداردهای مربوط به انتشار و اقدامات کنترل مربوطه برای محافظت از محیط زیست و سلامت انسان باید تدوین شود.

 

اقدامات احتیاطی برای استفاده از پرمنگنات پتاسیم

 

ملاحظات امنیتی

 

محافظت شخصی: هنگام استفاده از پرمنگنات پتاسیم ، تجهیزات محافظ مناسب باید مانند دستکش ضد بذر ، عینک های محافظ و لباس های آستین بلند پوشیده شود تا از تماس پوست و چشمی با پرمنگنات پتاسیم یا محلول آن جلوگیری شود.

 

از درجه حرارت بالا خودداری کنید: برای جلوگیری از درجه حرارت بالا ، پرمنگنات پتاسیم باید در یک مکان خنک ذخیره شود ، زیرا ممکن است پرمنگنات پتاسیم برای تولید اکسیژن در دماهای بالا تجزیه شود و خطر آتش سوزی و انفجار را افزایش دهد.

 

از تماس با عوامل کاهش دهنده خودداری کنید: پرمنگنات پتاسیم ممکن است با عوامل کاهش دهنده قوی (مانند گلیسرول و یدید) به شدت واکنش نشان دهد ، بنابراین باید در حین استفاده و ذخیره سازی از این مواد دور نگه داشته شود.

 

آماده سازی محلول: محلول پرمنگنات پتاسیم باید با آب سرد تهیه شود ، زیرا آب گرم ممکن است تجزیه آن را تسریع کند. راه حل آماده شده معمولاً فقط می تواند حدود دو ساعت ذخیره شود. اگر محلول رنگ را تغییر دهد ، باید آن را دور ریخته شود زیرا اثر ضد عفونی خود را از دست داده است.

 

دست زدن به سوء مدیریت: اگر پرمنگنات پتاسیم به اشتباه انجام شود ، ممکن است باعث ایجاد مشکلات جدی در سلامتی مانند ورم گلو ، فروپاشی قلبی عروقی و غیره شود.

 

حفاظت از محیط زیست

 

تصفیه زباله: برای جلوگیری از تخلیه مستقیم به محیط زیست و کاهش آلودگی به آب و خاک ، زباله های پرمنگنات پتاسیم استفاده شده باید مطابق مقررات حفاظت از محیط زیست محلی درمان شوند.

 

روش نظارت: در نظارت بر محیط زیست ، پرمنگنات پتاسیم معمولاً برای تعیین تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) در کیفیت آب استفاده می شود. به منظور به دست آوردن داده های نظارت دقیق ، روش های استاندارد باید به شدت برای کار انجام شود و روش ها باید به طور مرتب مورد بازبینی قرار بگیرند و برای بهبود دقت و قابلیت اطمینان بهبود یابند.

استانداردهای زیست محیطی: هنگام تدوین استانداردهای حفاظت از محیط زیست ، باید تأثیر بالقوه استفاده و تخلیه پرمنگنات پتاسیم بر محیط زیست در نظر گرفته شود و استانداردهای مربوط به انتشار و اقدامات کنترل مربوطه برای محافظت از محیط زیست و سلامت انسان باید تدوین شود.

 

پایان

 

بخش کشاورزی

 

ضد عفونی خاک: پرمنگنات پتاسیم می تواند برای ضد عفونی خاک ، کشتن پاتوژن ها و آفات ، کاهش بروز بیماری های زراعی و بهبود کارآیی تولید کشاورزی استفاده شود.

 

پیشگیری و کنترل بیماری های گیاهی: به عنوان یک اکسیدان قوی ، پرمنگنات پتاسیم می تواند به طور موثری از بیماری های مختلف گیاهی مانند بیماری پژمرد ، بیماری پوسیدگی ریشه و غیره جلوگیری و کنترل کند و از رشد سالم محصولات زراعی اطمینان حاصل کند.

 

ارتقاء رشد محصول: اگرچه پرمنگنات پتاسیم عمدتاً به عنوان یک ضد عفونی کننده و قارچ کش در کشاورزی استفاده می شود ، اما نقش آن در بهبود محیط خاک ممکن است به طور غیرمستقیم رشد محصول را ترویج کرده و عملکرد را افزایش دهد.

 

زمینه تحقیقاتی

 

اکسیدان ها: در سنتز آلی ، پرمنگنات پتاسیم معمولاً به عنوان یک اکسیدان مورد استفاده قرار می گیرد و می تواند ترکیبات مختلفی مانند الکلها ، آلدهیدها ، کتون ها و غیره را اکسیده شود. این یک معرف شیمیایی مهم در آزمایشگاه است.

 

شیمی تحلیلی: پرمنگنات پتاسیم در شیمی تحلیلی برای تعیین تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD) کیفیت آب استفاده می شود و یک شاخص مهم برای نظارت بر محیط زیست و ارزیابی کیفیت آب است.

 

تحقیقات زیست پزشکی: اگرچه پرمنگنات پتاسیم کاربردهای محدودی در تحقیقات زیست پزشکی دارد ، اما در زمینه های تحقیقاتی خاص خاص مانند تحقیقات استرس اکسیداتیو پروتئین نقش دارد.