Vues : 12 Auteur : Éditeur du site Heure de publication : 2024-04-30 Origine : Site
Le permanganate de potassium (KMnO4), en tant qu'oxydant puissant, joue un rôle crucial dans le domaine de l'épuration de l'environnement. Il peut non seulement éliminer efficacement les polluants organiques de l'eau, réduire la demande biochimique en oxygène (DBO), mais également tuer les bactéries, virus et autres micro-organismes présents dans l'eau, purifiant ainsi la qualité de l'eau et assurant la sécurité et l'hygiène des ressources en eau.
Lors du traitement de l’eau, le permanganate de potassium perturbe la structure de la matière organique par oxydation, la rendant plus facilement décomposée par les processus de traitement biologique ultérieurs. De plus, le produit de réduction du permanganate de potassium, le dioxyde de manganèse (MnO2), est insoluble et peut être séparé des eaux usées par des méthodes physiques pour purifier davantage la qualité de l'eau.
L'application du permanganate de potassium ne se limite pas au traitement de l'eau, il joue également un rôle dans la désinfection des sols, la prévention et le contrôle des maladies agricoles, entre autres aspects. Lors de la désinfection des sols, le permanganate de potassium peut tuer les agents pathogènes et les ravageurs du sol, réduisant ainsi l'apparition de maladies des cultures. Dans la prévention et le contrôle des maladies agricoles, le permanganate de potassium est utilisé pour prévenir diverses maladies des plantes et assurer la croissance saine des cultures.
Avec la prise de conscience croissante de la protection de l’environnement et le développement de la technologie, l’application du permanganate de potassium dans la purification de l’environnement pourrait être encore élargie. Grâce à l'innovation et à l'optimisation technologiques continues, l'utilisation du permanganate de potassium sera plus efficace, plus sûre et plus respectueuse de l'environnement, contribuant ainsi davantage à la protection de l'environnement et de la santé humaine.
Permanganate de potassium. Il apparaît généralement sous la forme de cristaux ou de particules prismatiques minces, violets noirs, avec un éclat métallique. Le poids moléculaire du permanganate de potassium est de 158,03400, avec une densité d'environ 1,01 g/mL (à 25 °C) et un point de fusion de 240 °C. À 20 °C, la solubilité dans l'eau du permanganate de potassium est de 6,38 g/100 ml, et il est soluble dans l'eau et les solutions alcalines, légèrement soluble dans le méthanol, l'acétone et l'acide sulfurique.
La caractéristique la plus importante du permanganate de potassium est sa forte capacité oxydante. En tant qu'oxydant puissant, le permanganate de potassium peut oxyder de nombreuses substances inorganiques et organiques. Dans les milieux acides, il se décompose lentement en dioxyde de manganèse (MnO2), en sels de potassium et en oxygène, et la lumière a un effet catalytique sur cette décomposition, c'est pourquoi il est généralement stocké dans des bouteilles brunes pour éviter la décomposition causée par la lumière. Les propriétés oxydantes du permanganate de potassium le rendent largement utilisé comme oxydant dans les laboratoires et l'industrie, comme dans la synthèse organique pour oxyder des composés tels que les alcools, les aldéhydes, les cétones, etc. Dans le traitement de l'eau et des eaux usées, le permanganate de potassium est utilisé pour oxyder divers polluants tels que le sulfure d'hydrogène, les phénols, le fer, le manganèse et les composés organiques et inorganiques, contrôlant les odeurs et la décoloration. De plus, le permanganate de potassium a également des effets bactéricides, désodorisants et détoxifiants, couramment utilisés pour désinfecter et nettoyer les plaies. Lors de l'utilisation, la concentration et la durée du permanganate de potassium doivent être strictement contrôlées pour éviter tout danger potentiel pour la santé humaine et l'environnement.
Le permanganate de potassium, en tant qu'oxydant puissant, peut réagir avec divers polluants organiques, détruire leur structure chimique et ainsi atteindre l'objectif d'élimination des polluants. Dans la plage de pH courante du traitement de l’eau, le permanganate de potassium possède une forte capacité d’oxydation des polluants organiques. Son produit de réduction est du dioxyde de manganèse (MnO2), insoluble et respectueux de l'environnement, facile à séparer de la solution. Il peut également être éliminé de manière synergique de la pollution par adsorption, oxydation et assistance à la coagulation avec le permanganate de potassium. De plus, la pré-oxydation du permanganate de potassium peut réduire efficacement la génération de sous-produits de désinfection dans les effluents, tels que le trihalométhane et l'acide haloacétique.
Le permanganate de potassium est également couramment utilisé pour la stérilisation et la désinfection dans le traitement de l'eau. Il peut tuer efficacement divers micro-organismes tels que les bactéries, les virus, les champignons et les algues, réduire la pollution microbienne de l'eau et prévenir la propagation de maladies. L'effet bactéricide du permanganate de potassium est plus fort que celui du peroxyde d'hydrogène et son effet est durable. Dans la pratique médicale, le permanganate de potassium peut être utilisé pour nettoyer les plaies, les ulcères ou les abcès, ainsi que pour traiter l'eczéma et les maladies cutanées aiguës sous forme de pansements humides ou mélangés à une solution à une certaine concentration. En outre, le permanganate de potassium peut également être utilisé pour désinfecter l’eau potable et les eaux usées, améliorer la qualité de l’eau et garantir la santé et la sécurité publiques.
Le permanganate de potassium, en raison de ses fortes propriétés oxydantes, peut être utilisé pour éliminer certains gaz nocifs de l'air. Par exemple, il peut être utilisé comme additif pour les filtres à charbon des purificateurs d’air afin d’augmenter la gamme de gaz pouvant être éliminés. Le charbon actif peut éliminer efficacement le benzène, le formaldéhyde et de nombreux autres composés organiques volatils, mais son efficacité pour éliminer les gaz composés de sulfures est relativement faible. Pour les situations où les sulfures ou les odeurs sont insupportables, du permanganate de potassium peut être ajouté au charbon actif. Le permanganate de potassium peut également être utilisé pour absorber des gaz nocifs tels que les vapeurs de mercure.
Le rôle des plantes dans la purification de l’air se reflète principalement dans la réduction de la concentration de particules et la purification de l’air par rétention, fixation et adhésion, également appelées dépôts secs. Des recherches ont montré que la végétation peut augmenter la rugosité de la surface, réduire la vitesse du vent, augmenter l'humidité de la surface et ainsi augmenter la vitesse de sédimentation des particules d'air. En outre, la capture et l'adsorption des polluants atmosphériques par la végétation peuvent réduire efficacement la concentration de particules dans l'environnement, ce qui revêt une grande importance pour la prévention et le contrôle de la pollution atmosphérique urbaine, la planification régionale des espaces verts et le développement durable.
Le permanganate de potassium peut améliorer la matière organique du sol et favoriser l'optimisation de la structure du sol grâce à son effet oxydant. Dans le sol, le permanganate de potassium peut réagir avec la matière organique pour former des composés plus stables, améliorant ainsi la fertilité et la perméabilité du sol. De plus, le permanganate de potassium peut également favoriser l’activité des micro-organismes présents dans le sol, améliorant ainsi encore la qualité du sol.
Le permanganate de potassium présente également un potentiel pour éliminer la pollution par les métaux lourds du sol. Il peut convertir les métaux lourds en formes insolubles ou peu toxiques grâce à des réactions redox, réduisant ainsi la biodisponibilité et la migration des métaux lourds. Par exemple, le permanganate de potassium peut réagir avec les ions de métaux lourds tels que le plomb et le cadmium présents dans le sol, générant des précipités d'oxydes ou d'hydroxydes insolubles, réduisant ainsi la biodisponibilité de ces métaux lourds.
Problème sélectif : le permanganate de potassium présente une sélectivité envers les polluants organiques pendant le processus d'oxydation, en particulier envers les composés organiques contenant des groupes riches en électrons tels que les phénols, les doubles liaisons et les groupes aniline. Cela signifie que pour certains polluants qui ne contiennent pas ces groupes fonctionnels, l’efficacité d’élimination du permanganate de potassium peut ne pas être élevée.
Dépendance au pH : La capacité d’oxydation du permanganate de potassium est grandement affectée par le pH et son effet d’oxydation est meilleur dans des conditions acides. Par conséquent, dans des conditions neutres ou alcalines, il peut être nécessaire d'ajuster la valeur du pH ou de trouver d'autres méthodes auxiliaires pour améliorer son efficacité d'oxydation.
Risque de pollution secondaire : L'utilisation de permanganate de potassium peut entraîner le rejet d'ions manganèse, ce qui peut entraîner des problèmes de pollution secondaire lors de leur pénétration dans l'environnement.
Contrôle du dosage en oxydant : Afin d’obtenir l’effet d’oxydation souhaité, il est nécessaire de contrôler précisément le dosage du permanganate de potassium. Une utilisation excessive peut entraîner un gaspillage des ressources et des risques environnementaux.
Fortes propriétés oxydantes : le permanganate de potassium est un oxydant puissant qui peut éliminer efficacement les polluants organiques de l'eau et réduire la demande biochimique en oxygène (DBO), jouant un rôle important dans le traitement de l'eau et des eaux usées.
Respectueux de l'environnement : le produit de réduction du permanganate de potassium est du dioxyde de manganèse (MnO2) insoluble et respectueux de l'environnement, qui est facile à séparer de la solution et réduit la difficulté du traitement ultérieur.
Effet stérilisant et désinfectant : le permanganate de potassium a des effets bactéricides, désodorisants et détoxifiants, qui sont plus forts et plus durables que les effets antibactériens et désodorisants de la solution de peroxyde d'hydrogène. Il peut être utilisé pour désinfecter l’eau potable et les eaux usées.
Progrès technologique : grâce à la technologie catalytique ou en combinaison avec d'autres processus, l'efficacité de l'oxydation du permanganate de potassium peut être améliorée, par exemple en utilisant la catalyse des métaux de transition, la stabilisation des agents complexants et la catalyse des traces d'acide humique. Le développement de ces technologies offre davantage de possibilités d’application du permanganate de potassium.
Potentiel d'assainissement des sols : L'application du permanganate de potassium dans l'assainissement des sols a démontré son potentiel, notamment grâce à la technologie d'assainissement améliorée par oxydation électrique, qui peut améliorer efficacement l'efficacité d'élimination du chrome dans les sols contaminés par le chrome.
Rentabilité : Comparé à d’autres oxydants, le permanganate de potassium présente les avantages d’une utilisation pratique et d’un prix bas, ce qui le rend plus rentable dans la purification de l’environnement.
Dans le domaine du traitement des eaux usées industrielles, le permanganate de potassium est largement utilisé pour l'élimination des polluants organiques, des polluants inorganiques et des polluants ioniques dans les eaux usées en raison de ses fortes propriétés oxydantes. Par exemple, les eaux usées acides de lavage et de blanchiment d’une certaine usine de galvanoplastie contiennent des ions de métaux lourds en excès tels que le fer, le chrome et le manganèse. En utilisant du permanganate de potassium comme oxydant et en le combinant avec la méthode de filtration par contact catalytique par oxydo-réduction, ces eaux usées ont été traitées avec succès. Dans les conditions optimales du procédé, la concentration massique de permanganate de potassium ajoutée est de 10 mg/L, le pH de la réaction est de 8, le taux de filtration est de 5 m/h et les taux d'élimination du chrome total, du manganèse, du fer total et de la turbidité atteignent tous plus de 99 %. Les effluents CODCr et pH répondent aux normes nationales d'émission.
Au cours du processus de traitement, l'oxydation du permanganate de potassium peut non seulement détruire la structure de la matière organique et améliorer sa biodégradabilité, mais également adsorber physiquement le dioxyde de manganèse (MnO2) généré pour éliminer davantage les polluants résiduels. De plus, la technologie de préoxydation du permanganate de potassium a également été utilisée pour le traitement des eaux micropolluées. Par exemple, dans le cas du traitement de l'eau de Dongjiang, la coagulation améliorée avant oxydation a effectivement amélioré le taux d'élimination du COT et du CODMn, et le taux d'élimination du nombre total de bactéries a également dépassé 92,11 %. Ces cas démontrent l’effet d’application pratique et le potentiel du permanganate de potassium dans le traitement des eaux usées industrielles.
Dans le domaine de la purification de l'air, les purificateurs d'air contenant des oxydants au permanganate de potassium sont utilisés pour éliminer les polluants organiques volatils (COV) tels que le formaldéhyde de l'air intérieur. En chargeant du permanganate de potassium sur différents supports, tels que l'alumine activée, les tamis moléculaires ou la perlite expansée, l'efficacité d'élimination du formaldéhyde peut être améliorée. Par exemple, dans une étude, le permanganate de potassium a eu le meilleur effet sur l'oxydation du formaldéhyde en utilisant de l'alumine activée comme support, et l'élimination cumulée du formaldéhyde a atteint 42 % de la valeur théorique.
Dans la conception des purificateurs d’air, des réacteurs tubulaires et à plaques ont été utilisés pour tester l’efficacité d’élimination des oxydants de permanganate de potassium sur différents supports. Les résultats expérimentaux montrent que lorsque l'alumine activée est utilisée comme support, les performances de l'oxydant sont plus élevées et le taux de passage unique du formaldéhyde se situe entre 21,88 % et 69,33 % à un débit d'air de 300 m/h. Lorsque la quantité d'oxydant est de 1,25 kg, l'efficacité de purification du réacteur tubulaire se situe dans la plage qualifiée, tandis que lorsque la quantité d'oxydant est supérieure à 2,5 kg, l'efficacité de purification atteint le niveau d'efficacité élevé. De plus, la modification du tungstène δ- La préparation de MnO2 démontre également son potentiel d'application dans la purification de l'air, notamment dans la décomposition catalytique du formaldéhyde. La modification du tungstène après un traitement thermique à 200 ℃ δ-MnO2 présente une excellente activité catalytique et une excellente stabilité.
Le permanganate de potassium, en tant qu'oxydant puissant, revêt une valeur significative dans le domaine de la purification de l'environnement. Son application dans le traitement des eaux usées industrielles et la purification de l’air a été largement vérifiée et reconnue. Dans le traitement des eaux usées, le permanganate de potassium peut éliminer efficacement les polluants organiques et les métaux lourds, améliorer considérablement la qualité de l'eau par oxydation et adsorption et la rendre conforme aux normes de rejet. En termes de purification de l'air, le permanganate de potassium est utilisé dans les purificateurs d'air pour éliminer efficacement le formaldéhyde intérieur et d'autres polluants organiques volatils, améliorant ainsi la qualité de l'air intérieur.
Dans le cadre de développements futurs, l’application du permanganate de potassium pourrait être encore étendue. L'innovation technologique permettra d'améliorer l'efficacité et la sécurité de l'utilisation du permanganate de potassium, notamment en développant de nouvelles formules ou de nouveaux procédés pour réduire son impact sur l'environnement ou améliorer ses performances dans des applications spécifiques. Parallèlement, le renforcement des réglementations environnementales pourrait favoriser une réglementation plus stricte de l’impact environnemental de l’utilisation du permanganate de potassium, favoriser le développement d’alternatives plus respectueuses de l’environnement ou améliorer les procédés existants. De plus, avec la demande croissante de produits de désinfection, l’application du permanganate de potassium à la santé publique et à la prévention des maladies continuera de retenir l’attention. Grâce à l'innovation technologique continue et au respect de la réglementation, l'application du permanganate de potassium sera plus efficace, plus sûre et plus respectueuse de l'environnement, contribuant ainsi davantage à la protection de l'environnement et de la santé humaine.
