ĐẶC ĐIỂM TÍNH CHẤT CỦA THUỐC TÍM (KMnO4) VÀ CÁCH SỬ DỤNG HIỆU QUẢ, AN TOÀN

Thuốc tím là loại hóa chất công nghiệp dùng để khử trùng, sát khuẩn trong công nghiệp thực phẩm, thủy hải sản và y tế, dược phẩm. Tuy nhiên, khi sử dụng cần phải chú ý liều lượng, tránh lạm dụng quá mức sẽ gây nên những hậu quả khó lường. 

1. Khái quát chung về đặc điểm của thuốc tím (KMnO₄)

Thuốc tím hay còn gọi là kali pemanganat, có công thức hóa học là KMnO₄. 

Cấu trúc phân tử của thuốc tím Kali pemanganat

Thuốc tím có một số đặc tính nổi bật như sau:

• Là chất rắn, không mùi, tồn tại dưới dạng tinh thể tím đậm. Tuy nhiên, nếu bạn không cất giữ cẩn thận, nó sẽ chuyển sang màu tím hơi nâu giống đồng.
• Tan vô hạn trong nước tạo thành dung dịch có màu tím đậm. Nếu dung dịch loãng thì sẽ là màu tím đỏ.

Thuốc tím tan vô hạn trong nước

• Là chất oxy hóa mạnh (tức là có khả năng nhận điện tử từ những chất khác), có thể oxy hóa cả vật chất vô cơ cũng như hữu cơ.
• Bốc cháy hoặc phát nổ nếu kết hợp với chất hữu cơ khác.

Thuốc tím bốc cháy khi kết hợp với một số chất hữu cơ

• Bị phân hủy nhiệt độ trên 200^oC và 100g nước hòa tan được 6.4g KMnO₄. 

Hiện nay thuốc tím được sản xuất và ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của đời sống và lưu hành trên thị trường dưới hình thức là dạng bột hoặc tinh thể. 

2. Ứng dụng của thuốc tím KMnO4 trong thực tế

2.1. Loại bỏ một số hợp chất vô cơ trong nước

Bạn đã từng gặp phải một loại nước có mùi hôi thối hoặc khi nếm có vị lạ?Nguyên nhân chính là do nguồn nước đó đã bị nhiễm sắt (khiến nước có mùi tanh) và mangan.  Kali Pemanganat được sử dụng trong xử lý nước oxy hóa sắt và mangan, nhằm loại bỏ các hợp chất gây mùi.

Khi có sự xuất hiện của oxy, sắt và mangan trong nước sẽ bị oxy hóa khiến nước chuyển sang màu cam nâu (sắt oxit) hoặc đen (mangan oxit).

Hình ảnh nước nhiễm sắt (màu nâu đỏ) và mangan (màu đen)

Để oxy hóa 1mg Fe và 1mg Mn cần một lượng thuốc tím tương ứng lần lượt 0.94mg và 1.92mg trong khoảng thời gian từ 5 - 10 phút. 

3Fe²⁺ + KMnO₄    + 7H₂O   ⇒ 3Fe(OH)₃ + MnO₂ + K⁺+ 5H⁺

3Mn²⁺ + 2KMnO₄ + 2H₂O   ⇒ 5MnO₂ + 2K⁺ + 4H⁺

2.2. Sát trùng, diệt khuẩn

Thuốc tím có khả năng diệt khuẩn với nồng độ khá thấp, tuy nhiên, yêu cầu nguồn nước phải chứa ít chất hữu cơ. Chỉ 2 mg/l Kali pemanganat, 99% vi khuẩn gram âm và dương đã có thể bị tiêu diệt. Tác dụng này có được là do ion permanganate MnO₄^- oxy hóa tế bào của vi khuẩn.

Tiêu diệt nấm, tảo nhờ vào việc oxy hóa trực tiếp màng tế bào, phá hủy các enzyme đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất của tế bào.

Loại bỏ bụi gây ra trong các thiết bị và đường ống nước. Khả năng mắc bệnh tả và các bệnh liên quan đến nước khác cũng có thể được giảm thiểu bằng cách rửa trái cây, rau và dụng cụ nấu ăn bằng dung dịch kali permanganat pha loãng.

Lưu ý: Tỷ lệ không nên quá 0.5 mg/l nước. Nếu pha thuốc tím quá đậm đặc, rau sẽ dễ giập nát. Sau khi ngâm xong, cần dùng nước sạch để rửa lại nhằm loại bỏ lượng dư của thuốc tím còn đọng trên rau.

2.3. Giải độc cho nước 

• Thuốc tím Kali pemanganat có phản ứng với nhiều chất độc hữu cơ. Sau khi bị oxy hóa, chất độc sẽ không còn gây nguy hiểm nữa.
• Đối với thuốc diệt cá rotenone C₂₃H₂₂O₆, 2 mg/l Kali pemanganat có khả năng loại bỏ được 0.05 mg/l rotenone. Tuy nhiên, thực tế thì các ao, hồ, nguồn nước tự nhiên cần liều lượng lớn hơn, khoảng 2- 2.5 mg cho 0.05 mg rotenone.

2.4. Dùng trong y tế

• Dùng làm thuốc khử trùng và thuốc diệt nấm.
• Điều trị các bệnh nhiễm trùng da khác nhau như eczema, viêm da, mụn trứng cá và nhiễm nấm khác gây ra ở bàn tay và chân.
• Những người bị các vết thương có mủ, rỉ nước và phồng rộp cũng có thể được điều trị bằng kali permanganat (đã pha loãng).
• Giải pháp cấp tính để điều trị nhiễm nấm như chân của vận động viên, nơi bàn chân bị ảnh hưởng được ngâm trong dung dịch kali permanganat trong nước khoảng 15 phút.
• Dung dịch Kali pemanganat loãng được dùng để sát khuẩn, tẩy uế, rửa các vết thương, tẩy rửa sống....

2.5. Điều trị bệnh cho cá

Rất nhiều bệnh của cá cảnh bắt nguồn do bị nhiễm trùng bên ngoài bởi các loài ký sinh, vi trùng và nấm. Nếu không chữa trị kịp thời, bệnh sẽ lây lan, phát triển khiến cá chết hàng loạt.

• Thuốc tím được dùng để chữa trị nhiễm trùng mang vi khuẩn và viêm loét da. Bên cạnh đó, nó cũng tăng cường chất lượng nước bằng cách giảm thiểu nhu cầu oxy hóa sinh học và nó cũng phản ứng với các chất hữu cơ như vi khuẩn, tảo và các hạt. 
• Các nhà sinh học khuyến cáo nên sử dụng thuốc tím với liều dùng từ 4- 8 mg/l cho các ao nuôi, với bể nhốt thì có thể cao hơn nhưng thời gian tiếp xúc phải thấp hơn.

2.6. Các ứng dụng khác của thuốc tím

• Là chất hấp thụ khí gas, chống nhiễm trùng trong nước.
• Dùng làm chất oxy hóa của đường saccharin, vitamin C.
• Chất làm bay màu của tinh bột, vải dệt,...
• Ngoài ra cũng được ứng dụng trong nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, ngành cơ khí luyện kim và môi trường.

3. Cách sử dụng thuốc tím đối với nguồn nước để đảm bảo an toàn, hiệu quả

3.1. Trong nuôi trồng thủy sản 

• Thuốc tím thương mại thường tồn tại ở dạng tinh thể hoặc bột, do đó, người dùng cần phải hoà tan hoàn toàn vào nước trước khi trải khắp mặt ao. Sau khi nước ao chứa thuốc tím, hàm lượng PO₃ trong nước sẽ hạ xuống, do đó cần bón phân (Lưu ý không được sử dụng đồng thời với thuốc diệt cá).
• Tùy vào lượng hợp chất hữu cơ có trong nước mà người dùng cân đối liều lượng thuốc tím sao cho phù hợp. Nếu không lượng thuốc sẽ phản ứng với chất hữu cơ, trở nên trung tính và không đủ độc lực tiêu diệt mầm bệnh. 
• Khi bắt đầu nên sử dụng 2mg/l, nước sẽ chuyển từ màu tím sang hồng trong khoảng 8 -12 giờ, nghĩa là lượng thuốc tím sử dụng đã đủ không cần tăng thêm. 
• Nếu trong 12 giờ sau khi xử lý màu nước chuyển sang màu nâu, tức là chưa đủ liều, do đó cần thêm 1 - 2mg/l thuốc tím nữa. 
• Nên sử dụng thuốc tím vào sáng sớm để có thể quan sát sự chuyển màu của dễ dàng từ 8 - 12 giờ. 

Sử dụng thuốc tím vào buổi sáng là tốt nhất

• Có thể sử dụng thuốc tím để tắm cho cá trong 30 phút với nồng độ 10 mg/l. Khi sử dụng cách này, cần đặc biệt chú ý đến những thay đổi của cá để kịp thời xử lý những dấu hiệu bất thường, ngăn chặn những hậu quả đáng tiếc có thể xảy ra. Đây là biện pháp được dùng nhiều với các ao nuôi đất. 
• Sau khi tắm với thuốc tím xong, cá cần được ngâm trong dung dịch nước muối nồng độ 0.02-1% vài ngày hoặc 1 tuần, tùy từng loại cá. Phương pháp này rất hiệu quả trong việc điều trị các bệnh do Columnaris gây ra.

3.2. Trong đời sống sinh hoạt hàng ngày

• Thuốc tím được dùng để khử mùi và tạo vị nước: liều lượng tối đa 20mg/l
• Ở liều lượng 2-4 mg/l, thuốc tím có khả năng diệt khuẩn. 
• Từ 50 mg/l, nó có khả năng diệt virus.

4. Những lưu ý khi sử dụng thuốc tím

• Cần tính toán chính xác lượng nước trong ao để tránh lãng phí trong khi vẫn đủ độc lực để tiêu diệt mầm bệnh.
• Bảo quản thuốc tím ở nơi kín đáo, thoáng mát, không có ánh nắng mặt trời trực tiếp chiếu vào vì thuốc tím là chất oxy hóa mạnh.
• Có thể diệt tảo trong ao bằng cách ngăn cản quá trình quang hóa. Tuy nhiên, xác tảo chết lại gây ra hiện tượng thiếu oxy. Do đó, khi sử dụng thuốc tím, bạn cần tăng cường bật quạt nước liên tục để ổn định nồng độ oxy trong nước, tránh việc thiếu không khí làm tôm, cá,... bị ngạt và tử vong.

Tăng cường bật quạt nước khi sử dụng thuốc tím trong ao nuôi

• Dùng thuốc tím chung với một số loại thuốc sát trùng khác như formaline, oxy già...
• Quá trình xử lý có thể ảnh hưởng đến thủy sản, vì vậy khoảng cách giữa 2 lần sử dụng thuốc tím nên cách nhau ít nhất là 4 ngày, lưu ý thường xuyên theo dõi sức khỏe của tôm, cá,....