Войти
Калий - это химический элемент с символом K(из Неолатинский калий ) и атомный номер 19. Калий - это серебристо-белый металл, достаточно мягкий, чтобы его можно было разрезать ножом с небольшим усилием. Металлический калий быстро реагирует с атмосферным кислородом с образованием хлопьевидного белого пероксида калия всего за несколько секунд воздействия. Впервые он был выделен из поташа, пепла растений, от которого и произошло его название. В периодической таблице калий является одним из щелочных металлов, каждый из которых имеет единственный валентный электрон во внешней электронной оболочке, который легко удаляется, чтобы создают ион с положительным зарядом - катион , который соединяется с анионами с образованием солей. Калий в природе встречается только в ионных солях. Элементарный калий бурно реагирует с водой, выделяя тепло, достаточное для воспламенения водорода, выделяемого в результате реакции, и горит пламенем сиреневого - цвета. Он растворен в морской воде (что составляет 0,04% калия по весу) и встречается во многих минералах, таких как ортоклаз, общий компонент гранитов и другие магматические породы.
Калий химически очень похож на натрий, предыдущий элемент в группе 1 периодической таблицы. У них одинаковая первая энергия ионизации, которая позволяет каждому атому отдавать свой единственный внешний электрон. В 1702 году предполагалось, что это разные элементы, которые объединяются с одними и теми же анионами, чтобы образовывать аналогичные соли, и в 1807 году это было доказано с помощью электролиза. Встречающийся в природе калий состоит из трех изотопов, из которых . K является радиоактивным. Следы. К обнаружены во всем калии, и это самый распространенный радиоизотоп в организме человека.
Ионы калия жизненно важны для функционирования всех живых клеток. Перенос ионов калия через мембраны нервных клеток необходим для нормальной нервной передачи; Дефицит и избыток калия могут вызывать многочисленные признаки и симптомы, включая нарушение сердечного ритма и различные электрокардиографические отклонения. Свежие фрукты и овощи - хорошие диетические источники калия. Организм реагирует на приток калия с пищей, который повышает уровень сывороточного калия, перемещением калия из внешних во внутренние клетки и увеличением выведения калия почками.
В большинстве промышленных применений калия используется высокая растворимость в воде соединений калия, таких как калий мыла. Производство тяжелых сельскохозяйственных культур быстро истощает почву от калия, и это можно исправить с помощью сельскохозяйственных удобрений, содержащих калий, на которые приходится 95% мирового химического производства калия.
Английское название элемента калий происходит от слова «поташ », который относится к раннему методу извлечения различных солей калия: помещать в горшок золу сгоревшего дерева или листьев деревьев, добавлять воду, нагревать и выпаривать раствор. Когда Хамфри Дэви впервые выделил чистый элемент с помощью электролиза в 1807 году, он назвал его калием, который он получил от слова поташ.
Символ «К» происходит от слова «кали», которое происходит от корневого слова щелочь, которое, в свою очередь, происходит от арабского : القَلْيَه al-qalyah «пепел растений». В 1797 году немецкий химик Мартин Клапрот обнаружил "калий" в минералах лейцит и лепидолит и понял, что "калий" не является продуктом роста растений. но фактически содержал новый элемент, который он предложил назвать кали. В 1807 году Хамфри Дэви произвел элемент с помощью электролиза: в 1809 году Людвиг Вильгельм Гилберт предложил название «Калиум» для «калия» Дэви. В 1814 году шведский химик Берцелиус выступил за название калий для калия с химическим символом «K».
Англоязычные и франкоязычные страны приняли имя Дэви и Гей-Люссака / Тенара Калий, в то время как германские страны приняли имя Гилберта / Клапрота Калиум. В «Золотой книге» Международного союза теоретической и прикладной химии официальный химический символ обозначен как K.
Испытание пламенем калия. Калий является вторым наименее плотным металлом после лития. Это мягкое твердое вещество с низкой точкой плавления, которое легко разрезать ножом. Свежесрезанный калий имеет серебристый вид, но сразу же начинает тускнеть до серого цвета на воздухе. В испытании пламенем калий и его соединения излучают сиреневый цвет с максимальной длиной волны излучения 766,5 нанометров.
Нейтральные атомы калия имеют 19 электронов, на один больше, чем конфигурация благородный газ аргон. Из-за своей низкой первой энергии ионизации, равной 418,8 кДж / моль, атом калия с гораздо большей вероятностью потеряет последний электрон и приобретет положительный заряд, хотя отрицательно заряженные ионы алкалида K. не являются невозможно. Напротив, вторая энергия ионизации очень высока (3052 кДж / моль).
Калий вступает в реакцию с кислородом, водой и компонентами углекислого газа в воздухе. С кислородом образует пероксид калия. С водой калий образует гидроксид калия. Реакция калия с водой может быть сильно экзотермической, особенно потому, что образующийся вместе водород газ может воспламениться. Из-за этого калий и жидкий натрий-калиевый (NaK ) сплав являются сильнодействующими осушителями, хотя они больше не используются как таковые.
Структура твердого супероксида калия (KO. 2).Три оксида калия хорошо изучены: оксид калия (K2O), пероксид калия (K2O2) и супероксид калия (KO 2). Бинарные соединения калий-кислород реагируют с водой с образованием гидроксида калия.
Гидроксид калия (КОН) является сильным основанием. Чтобы продемонстрировать его гидрофильный характер, в одном литре воды может раствориться до 1,21 кг КОН. Безводный КОН встречается редко. КОН легко реагирует с диоксидом углерода с образованием карбоната калия и в принципе может использоваться для удаления следов газа из воздуха. Подобно близкородственному гидроксиду натрия, гидроксид калия реагирует с жирами с образованием мыла.
В общем, соединения калия являются ионными и благодаря высокой энергии гидратации иона K. обладают отличной растворимостью в воде. Основными частицами в водном растворе являются акватированные комплексы [K (H. 2O). n]., где n = 6 и 7. Гептафтортанталат калия является промежуточным продуктом при очистке тантала от стойкого загрязнителя ниобия.
Калийорганические соединения иллюстрируют неионогенные соединения калия. Они имеют высокополярные ковалентные связи K --- C. Примеры включают бензил калия. Калий интеркалирует в графит для получения различных соединений, включая KC8.
Существует 25 известных изотопов калия, три из которых встречаются в природе:. K (93,3%),. K (0,0117%) и. K (6,7%). Встречающийся в природе . K имеет период полураспада 1,250 × 10 лет. Он распадается до стабильного . Ar за счет захвата электронов или позитронной эмиссии (11,2%) или до стабильного . Ca за счет бета-распада (88,8%). Распад. K до. Ar - основа обычного метода датирования горных пород. Традиционное K-Ar датирование Метод зависит от предположения, что породы не содержали аргона во время образования и что весь последующий радиогенный аргон (. Ar) был количественно сохранен. Минералы датируются путем измерения концентрации калия и количества накопленного радиогенного. Ar. Минералы, наиболее подходящие для датировки, включают биотит, мусковит, метаморфическую роговую обманку и вулканический полевой шпат ; образцы цельной породы из вулканических потоков и мелких насыпей также могут быть датированы, если они не изменились. Помимо датирования, изотопы калия использовались в качестве индикаторов в исследованиях выветривания и в исследованиях круговорота питательных веществ, поскольку калий является макроэлементом. for life.
. K содержится в природном калии (и, следовательно, в некоторых коммерческих заменителях соли) в количестве, достаточном для того, чтобы большие мешки с этими заменителями можно было использовать в качестве радиоактивного источника для демонстраций в классе.. К - это радиоизотоп с наибольшим содержанием в организме. У здоровых животных и людей. K представляет собой самый большой источник радиоактивности, даже больше, чем . C. В человеческом теле массой 70 кг примерно 4400 ядер с. К распадаются в секунду. Активность природного калия составляет 31 Бк / г.
Калий в полевом шпате Калий образуется в сверхновых путем нуклеосинтеза из более легких атомов. Калий главным образом создается в сверхновых типа II посредством взрывного процесса сжигания кислорода.. K также образуется в s-процессе нуклеосинтезе и процессе горения неона.
Калий является 20-й по распространенности элемент в Солнечной системе и 17-й по массе элемент на Земле. Он составляет около 2,6% от веса земной коры и является седьмым по содержанию элементом в коре. Концентрация калия в морской воде составляет 0,39 г / л (0,039 мас. / Об.%), Что составляет примерно одну двадцать седьмую от концентрации натрия.
Калий в основном представляет собой смесь солей калия, потому что в растениях мало или совсем нет натрия, а остальная часть основных минералов в растениях состоит из солей кальция с относительно низкой растворимостью в воде. Хотя поташ использовался с древних времен, его состав не был понят. Георг Эрнст Шталь получил экспериментальные данные, которые привели его к выводу о фундаментальном различии солей натрия и калия в 1702 году, а Анри Луи Дюамель дю Монсо смог доказать это различие в 1736 году. точный химический состав соединений калия и натрия, а также статус химического элемента калия и натрия тогда не был известен, и поэтому Антуан Лавуазье не включил щелочь в свой список химических элементов в 1789 году. долгое время единственным значительным применением поташа было производство стекла, отбеливателя, мыла и пороха в виде нитрата калия. Калийные мыла из животных жиров и растительных масел особенно ценились, потому что они, как правило, более водорастворимы и имеют более мягкую текстуру, и поэтому известны как мягкие мыла. Открытие Юстуса Либиха в 1840 году, что калий является необходимым элементом для растений и что большинству почв не хватает калия, вызвало резкое повышение спроса на соли калия. Древесная зола с елей первоначально использовалась в качестве источника калийной соли для удобрений, но с открытием в 1868 г. залежей полезных ископаемых, содержащих хлорид калия около Штасфурта, Германия, производство калийные удобрения начали в промышленных масштабах. Были обнаружены и другие месторождения калийных солей, и к 1960-м годам Канада стала доминирующим производителем.
Сэр Хэмфри Дэви 
Кусочки металлического калия Металлический калий был впервые выделен в 1807 году Хамфри Дэви, который получил его электролизом расплавленного КОН с недавно обнаруженной гальванической связкой . Калий был первым металлом, выделенным электролизом. Позже в том же году Дэви сообщил об извлечении металла натрия из минерального производного (каустической соды, NaOH или щелока), а не из растительной соли, аналогичным способом, демонстрируя что элементы и, следовательно, соли разные. Хотя производство металлического калия и натрия должно было показать, что оба являются элементами, прошло некоторое время, прежде чем эта точка зрения стала общепринятой.
Из-за чувствительности калия к воде и воздуху без воздуха методы обычно используются для обработки элемента. Не реагирует с азотом и предельными углеводородами, такими как минеральное масло или керосин. Легко растворяется в жидком аммиаке, до 480 г на 1000 г аммиака при 0 ° C. В зависимости от концентрации растворы аммиака от синего до желтого цвета, а их электропроводность аналогична проводимости жидких металлов. Калий медленно реагирует с аммиаком с образованием KNH. 2, но эта реакция ускоряется небольшими количествами солей переходных металлов. Поскольку он может восстанавливать соли до металла, калий часто используется в качестве восстановителя при получении тонкоизмельченных металлов из их солей по методу Рике. Показательным является получение магния:
Элементарный калий не встречается в природе из-за его высокой реакционной способности. Он бурно реагирует с водой (см. Раздел «Меры предосторожности» ниже), а также реагирует с кислородом. Ортоклаз (калиевый полевой шпат) - распространенный породообразующий минерал. Гранит, например, содержит 5% калия, что намного превышает средний показатель для земной коры. Сильвит (KCl), карналлит (KCl · MgCl. 2· 6 (H. 2O)), каинит (MgSO. 4· KCl · 3H. 2O) и лангбейнит (MgSO. 4·K. 2SO. 4) - это минералы, обнаруженные в крупных эвапоритовых месторождениях по всему миру. Отложения часто имеют слои, начиная с наименее растворимых снизу и наиболее растворимых сверху. Отложения селитры (нитрат калия ) образуются в результате разложения органического материала при контакте с атмосферой, в основном в пещерах; из-за хорошей растворимости селитры в воде образование более крупных отложений требует особых условий окружающей среды.
Калий является восьмым или девятым по массе элементом (0,2%) в организме человека. тело, так что взрослый человек весом 60 кг содержит в общей сложностиоколо 120 г калия. В теле содержится примерно столько же калия, сколько серы и хлора, и только кальций и фосфор более распространены (за исключением повсеместных элементов CHON ). Ионы калия присутствуют в большом количестве белков и ферментов.
Уровни калия, влияющие на множество физиологических процессов, включая
гомеостаз калия означает поддержание Уровни калия в плазме и соотношения внутриклеточных и внеклеточных концентраций калия в узких пределах, с учетом пульсирующего приема (приема пищи), обязательной почечной экскреции и сдвигов между внутриклеточными и внеклеточными компартментами.
Калий в плазме обычно поддерживается на уровне от 3,5 до 5,0 миллимолей (ммоль) [или миллиэквивалентов (мЭкв)] на литр с помощью нескольких механизмов. Уровень калия в сыворотке крови не поддерживаются в пределах нормы, некоторые сердечные, почечные и легочные заболевания прогрессируют быстрее, если уровни калия в сыворотке не поддерживаются в пределах нормы.
При приеме пищи в среднем 40–50 ммоль, в содержании больше калия, чем во всей плазме (20–25 ммоль). Однако этот всплеск вызывает повышение уровня калия в плазме не более чем на 10% в результате быстрого и эффективного выведения как почечным, так и внепочечным механизмом.
Гипокалиемия, дефицит калия в плазме, может быть смертельный исход в тяжелом состоянии. Распространенными причинами являются повышенная желудочно-кишечная потеря (рвота, диарея ) и повышенная почечная недостаточность (диурез ). Симптомы дефицита включают мышечную слабость, паралитическую кишечную непроходимость, отклонения ЭКГ, снижение рефлекторной реакции; а в тяжелых случаях - паралич дыхания, алкалоз и сердечная аритмия.
Содержание калия в плазме строго контролируется четырьмя механизмами контроля, которые имеют разные названия и классификации. Четыре из них: 1) система реактивной отрицательной обратной связи, 2) система реактивной прямой связи, 3) система прогнозирования, или циркадная система, и 4) внутренняя или транспортная система клеточной мембраны. В совокупности первые три иногда называют «системой внешнего гомеостаза калия»; и первые два, «система реактивного гомеостаза калия».
Действие натрий-калиевого насоса является примером первичного транспорта . Два белка-носителя, встроенные в клеточную мембрану слева, используйте АТФ для выхода натрия из клетки против градиента концентрации; Два белка используют вторичный активный транспорт для перемещения калия в клетку. Этот процесс приводит к восстановлению АТФ.Обработка калия почками связками с обработкой системы натрий. Калий является основным катионом (положительный ионный) внутри клеток животных [150 ммоль / л (4,8 г)], в то время как натрий является основным катионом внеклеточной жидкости [150 ммоль / л (3,345 г)]. В почках около 180 литров плазмы фильтруется через клубочки и в почечные канальцы в день. Эта фильтрация включает около 600 г натрия и 33 г калия. Временная диета может заменить только 1–10 г натрия и 1–4 г калия, почечная фильтрация должна эффективно реабсорбировать остаток из плазмы.
Натрий реабсорбируется для поддержания внеклеточного объема, осмотического давления и концентрации в сыворотке в узких пределах. Калий реабсорбируется для содержания калия в сыворотке крови в узких пределах. Натриевые насосы в почечных канальцах работают для реабсорбции натрия. Поскольку количество калия в плазме крови очень мало, а запас калия в клетках в 30 раз больше, ситуация для калия не столь критична. равновесие Доннана, никогда не может опуститься ниже концентрации калия в сыворотке, за исключением случаев, когда в конце она активно выводит воду. обработки. Калий выводится дважды и трижды реабсорбируется, чем моча собирается собирающих канальцев. В этот момент моча обычно имеет примерно такую же концентрацию калия, как и плазма. В конце обработки калий секретируется еще раз, если уровни в сыворотке слишком высоки.
Без приема калия он выводится примерно в дозе 200 мг в день, пока примерно через неделю калий не попадет в сыворотка снижается до умеренно недостаточного уровня 3,0–3,5 ммоль / л. Продолжает падать, пока серьезный дефицит не к возможной смерти.
Калий пассивно перемещается через поры в клеточной мембране. Когда ионы проходят через переносчики первой (насосы), в насосах с обеих сторон клеточной мембраны есть ворота, и одновременно может быть открыт только один клапан. В результате примерно 100 проходят через каждую секунду. Ионный канал имеет только один затвор, и через него может проходить только один вид, со скоростью от 10 до 100 миллионов первой в секунду. Кальций необходим для открытия пор, хотя кальций может действовать в обратном направлении, блокируя по крайней одной из пор. Карбон группы внутри поры на месте пороковых имитируют гидратацию воды, которая имеет в водном растворе, благодаря электростатическим зарядам на четырех карбонильных группах внутриы.
Национальная медицинская академия США (NAM) от имени США и Канады устанавливает ориентировочные средние потребности (EAR) и рекомендуемые диетические нормы (RDA), или ные Принимает (AI), когда нет адекватной информации для установки EAR и RDA. В совокупности EAR, RDA, AI и UL обозначаются как Референсная диета.
И для мужчин, и для женщин в возрасте до 9 лет AI для калия составляет: 400 мг калия в 0-6 месяцев- младенцы старшего возраста: 860 мг калия для детей в возрасте 7–12 месяцев, 2000 мг калия для детей в возрасте 1–3 лет и 2300 мг калия для детей в возрасте 4–8 лет.
Для мужчин в возрасте 9 лет и старше AI для калия составляет: 2500 мг калия для мужчин 9-13 лет, 3000 мг калия для мужчин 14-18 лет и 3400 мг для мужчин 19 лет и старше.
Для женщин в возрасте 9 лет и старше AI для калия: 2300 мг калия для 9-18-летних женщин и 2600 мг калия для женщин в возрасте 19 лет и старше..
Для беременных и кормящих женщин ИВ калия составляет: 2600 мг калия для беременных женщин в возрасте 14–18 лет, 2900 мг для беременных женщин в возрасте 19 лет и старше; кроме того, 2500 мг калия для кормящих женщин 14-18 лет и 2800 мг для кормящих женщин в возрасте 19 лет и старше. Что касается безопасности, NAM также устанавливает допустимые верхние уровни потребления (UL) для витаминов и минералов, но для калия доказательств было недостаточно, поэтому UL не был установлен.
По состоянию на 2004 год большинство взрослых американцев потребляют менее 3000 мг.
Аналогичным образом, в Европейском Союзе, в частности в Германии и Италии, недостаточное потребление калия довольно часто. Британская национальная служба здравоохранения рекомендует соответствующее потребление, заявляет, что взрослым необходимо 3500 мг в день и что избыток доз может вызвать проблемы со здоровьем, такие как боль в желудке и диарея.
Ранее адекватное потребление для взрослые были установлены на 4700 мг в день. В 2019 году Национальные академии наук, инженерии и медицины пересмотрели ИИ для калия до 2600 мг / день для женщин 19 лет и старше и 3400 мг / день для мужчин 19 лет и старше.
Калий присутствует во всех фруктах, овощах, мясе и рыбе. Продукты с высоким содержанием калия включают батат, петрушку, сушеные абрикосы, молоко, шоколад, все орехи (особенно миндаль и фисташки ), картофель, побеги бамбука, бананы, авокадо, кокосовая вода, соевые бобы и отруби.
В USDA за томатная паста, апельсиновый сок, свекла, белый фасоль, картофель, бананы, бананы, абрикосы и другие диетические источники калия, ранжированные в порядке убывания содержания калия. Ежедневный запас калия содержится в 5 бананах или 5 бананах.
Диеты с низким содержанием калия могут привести к гипертонии и гипокалиемии.
Добавки калия наиболее широко используются в сочетании с диуретиками, которые блокируют реабсорбцию натрия и воды выше по течению от дистального канальца (тиазиды и петлевые диуретики ), потому что они способствуют усилению секреции калия в дистальных канальцах и, как следствие, повышенной экскреции калия. Доступны разнообразные добавки, отпускаемые по рецепту и без рецепта. Хлорид калия можно растворить в воде, но соленый / горький вкус делает жидкие добавки невкусными. Типичные дозы варьируются от 10 ммоль (400 мг) до 20 ммоль (800 мг). Калий также доступен в таблетках или капсулах, состав которых позволяет калию медленно вымываться из матрикса, поскольку очень высокие концентрации иона калия, которые возникают рядом с твердой таблеткой, могут повредить слизистую оболочку желудка или кишечника. По этой причине в США закон ограничивает прием безрецептурных таблеток калия до 99 мг калия.
Поскольку почки являются местом выведения калия, люди с нарушенной функцией почек подвержены риску гиперкалиемия, если потребление калия и пищевых добавок не ограничено. Чем тяжелее нарушение, тем серьезнее ограничение, необходимое для предотвращения гиперкалиемии.
A метаанализ пришел к выводу, что увеличение суточного потребления калия на 1640 мг было связано со снижением риска инсульта на 21%. Хлорид калия и бикарбонат калия могут быть полезны для контроля легкой гипертензии. В 2017 году калий был 37-м лекарством, которое чаще всего выписывали в США, было выписано более 19 миллионов рецептов.
Калий можно определить по вкусу, потому что он вызывает три из них. пять типов вкусовых ощущений в зависимости от концентрации. Разбавленные растворы ионов калия имеют сладкий вкус, позволяя умеренные концентрации в молоке и соках, в то время как более высокие концентрации становятся все более горькими / щелочными и, наконец, солеными на вкус. Комбинация горечи и солености растворов с высоким содержанием калия делает добавление высоких доз калия жидкими напитками проблемой вкусовых качеств.
Сильвит из Нью-Мексико 
Монте Кали, куча отходов добычи и обогащения в Гессене, Германия, состоящая в основном из хлорида натрия.Калийные соли, такие как карналлит, лангбейнит, полигалит и сильвин образуют обширные эвапоритовые отложения на дне древних озер и морском дне, что делает извлечение солей калия в этих средах коммерчески выгодным. Основной источник калия - калий - добывается в Канаде, России, Беларуси, Казахстане, Германия, Израиль, США, Иордания и другие места по всему миру. Первые добытые месторождения были расположены недалеко от Штасфурта, Германия, но месторождения простираются от Великобритании до Германии и Польши. Они расположены в Цехштейне и были отложены в средней и поздней перми. Самые крупные из когда-либо обнаруженных залежей находятся на глубине 1000 метров (3300 футов) под поверхностью канадской провинции Саскачеван. Месторождения расположены в Elk Point Group, добываемой в среднем девоне. Саскачеван, где с 1960-х годов работали несколько крупных рудников, впервые применил метод замораживания влажных песков (формация Блэрмор) для проходки через них шахтных стволов. Основной компанией по добыче калийных солей в Саскачеване до слияния была Potash Corporation of Saskatchewan, ныне Nutrien. Вода Мертвого моря используется Израилем и Иорданией в качестве источника калия, в то время как концентрация в обычных океанах слишком мала для коммерческого производства по текущим ценам.
Для отделения солей калия от соединений натрия и магния используется несколько методов. Наиболее распространенный метод - фракционное осаждение с использованием разницы растворимости солей. Электростатическое разделение t Молотая соляная смесь также используется на некоторых рудниках. Образующиеся натриевые и магниевые отходы либо хранятся под землей, либо складываются в отвалы шлака. Большая часть добытого минерала калия после обработки превращается в хлорид калия. В горнодобывающей промышленности хлорид калия называют калием, хлористым калием или просто СС.
Чистый металлический калий может быть выделен электролизом его гидроксида в процессе, который мало изменился с тех пор, как он был впервые использован Хамфри Дэви в 1807 году. Хотя процесс электролиза разработан и использован в промышленных масштабах в 1920-х годах, термический метод взаимодействия натрия с хлоридом калия в химическом равновесии реакция стала доминирующим методом в 1950-х годах.
Производство сплавов натрия и калия осуществляется путем изменения времени и количества натрия, используемого в реакции. Для получения калия также использовался процесс Грисхаймера, в котором используется реакция фторида калия с карбидом кальция.
Металлический калий марки «ЧДА » стоит около 10,00 долл. / фунт (22 долл. / кг ) в 2010 году при закупке тонной. Металл более низкой чистоты значительно дешевле. Рынок нестабилен, потому что длительное хранение металла затруднено. Его необходимо в атмосфере сухого инертного газа или безводного минерального масла, чтобы предотвратить образование поверхностного слоя супероксида калия, чувствительное к давлению взрывчатое вещество, которое детонирует при поцарапании. Возникающий в результате взрыв часто вызывает пожар, который трудно потушить.
Калий в настоящее время количественно методами ионизации, но в свое время его количественно определяется с помощью гравиметрического анализа.
Реагенты, используемые для осаждения солей калия, включая тетрафенилборат натрия, гексахлорплатиновую кислоту и кобальтинитрит натрия соответственно в тетрафенилборат калия, гексахлорплатинат калия и кобальтинитрит калия. Реакция с кобальтинитритом натрия является иллюстративной:
Кобальтинитрит калия получается в виде твердого вещества желтого.
Удобрения сульфат калия / сульфат магния Ионы калия являются важными компонентами растения питания и часто встречаются в большинстве почв типов. Они используются в качестве удобрения в сельском хозяйстве, садоводстве и <559.>гидропонная культура в форме хлорида (KCl), сульфата (K. 2SO. 4) или нитрата (KNO. 3), представляет собой «K» в «NPK». На сельскохозяйственных удобрениях приходится 95% мирового химического производства калия, и около 90% этого калия поставляется в виде KCl. Содержание калия в большинстве растений колеблется от 0,5% до 2% от собранного веса сельскохозяйственных культур, условно выражаемое как коли чество К. 2О. Современное сельское хозяйство с высокой урожайностью зависит от удобрений средства для восполнения потерь калия при сборе урожая. Большинство сельскохозяйственных удобрений содержат хлорид калия, в то время как сульфат калия используется для культурных, чувствительных к хлоридам, или культурных, требующих более высокого содержания серы. Сульфат образуется в основном при разложении комплексных минералов каинита (MgSO. 4· KCl · 3H. 2O) и лангбейнита (MgSO. 4·K. 2SO. 4). Лишь очень немногие удобрения содержат нитрат калия. В 2005 году около 93% мирового производства калия приходилось на производство удобрений. Кроме того, калий может играть ключевую роль в круговороте питательных веществ, контролируя состав подстилки.
Калий в форме хлорида калия используется в качестве лекарства для лечить и предотвращать низкий уровень калия в крови. Низкий уровень калия в крови может возникнуть из-за рвоты, диареи или некоторых лекарств. Его вводят медленной инъекцией в вену или перорально.
Тартрат калия-натрия (KNaC. 4H. 4O. 6, соль Рошеля ) является основным входящий в состав некоторых разновидностей разрыхлителя ; он также используется в серебрении зеркал. Бромат калия (KBrO. 3) - сильный окислитель (E924), используемый для улучшения прочности теста и повышения его высоты. Бисульфит калия (KHSO. 3) используется в качестве пищевого консерванта, например, в производстве вина и пива (но не в мясе). Он также используется для отбеливания текстильных изделий и соломы, а также при дублении кожи.
Основными химическими веществами калия являются гидроксид калия, карбонат калия, сульфат калия и калий. хлористый. Ежегодно производятся мегатонны этих соединений.
Гидроксид калия КОН - сильное основание, которое используется в промышленности для нейтрализации сильных и слабых кислот, для контроля pH и для производства солей калия . Он также используется для омыления жиров и масел в промышленных чистящих средствах и в реакциях гидролиза, например, сложных эфиров..
Нитрат калия (KNO. 3) или селитра получают из природных источников, таких как гуано и эвапоритов, или производятся по процессу Габера ; это окислитель в порохе (черный порох ) и важное сельскохозяйственное удобрение. Цианид калия (KCN) используется в промышленности для растворения меди и драгоценных металлов, в частности серебра и золота, путем образования комплексы. Его приложения включают добычу золота, гальванику и гальванопластику этих металлов ; он также используется в органическом синтезе для получения нитрилов. Карбонат калия (K. 2CO. 3или поташ) используется в производстве стекла, мыла, цветных телевизионных трубок, люминесцентных ламп, красок и пигментов для текстиля. Перманганат калия (KMnO. 4) является окислителем, отбеливающим и очищающим веществом и используется для производства сахарина. Хлорат калия (KClO. 3) добавляется в спички и взрывчатые вещества. Бромид калия (KBr) ранее использовался как успокаивающее средство и в фотографии.
Хромат калия (K. 2CrO. 4) используется в чернилах, красителях, пятна (яркий желтовато-красный цвет); в взрывчатые вещества и фейерверки ; при дублении кожи в летучей бумаге и безопасных совпадениях, но все эти применения обусловлены химическим составом иона хромата, а не иона калия.
Существуют тысячи применений различных соединений калия. Одним из примеров является супероксид калия, KO. 2, оранжевое твердое вещество, которое действует как портативный источник кислорода и поглотитель диоксида углерода. Он широко используется в дыхательных системах в шахтах, подводных лодках и космических кораблях, поскольку занимает меньше объема, чем газообразный кислород.
Другой пример - кобальтинитрит калия, K. 3[Co (NO. 2). 6], который используется в качестве пигмента художника под названием ауреолин или кобальт. Желтый.
Стабильные изотопы калия могут быть охлаждены лазером и использоваться для исследования фундаментальных и технологических проблем в квантовой физике. Два бозонные изотопы обладают удобными резонансами Фешбаха для проведения исследований, требующих настраиваемых взаимодействий, в то время как K является одним из двух стабильных фермионов среди щелочных металлов.
сплав натрия и калия NaK, жидкость, используемая в качестве теплоносителя, и осушитель для производства сухих и безвоздушных растворителей. Его также можно использовать в реактивной дистилляции. Тройной сплав 12% Na, 47% K и 41% Cs имеет самую низкую температуру плавления -78 ° C среди любых металлических соединений.
Металлический калий используется в нескольких типах магнитометров.
| Опасности | |
|---|---|
| Пиктограммы GHS |   |
| Сигнальное слово GHS | Опасно |
| Предупреждения об опасности GHS | H260, H314 |
| Меры предосторожности GHS | P223, P231 + 232, P280, P305 + 351 + 338, P370 + 378, P422 |
| NFPA 704 (огненный алмаз) |  3 3 2 |
Металлический калий может бурно реагировать с водой с образованием гидроксида калия (КОН) и водород.
Play media Реакция металлического калия с водой. Вырабатывается водород, и с парами калия горит розовым или сиреневым пламенем. В растворе образуется сильно щелочной гидроксид калия. Эта реакция является экзотермической и выделяет достаточно тепла для воспламенения образующегося водорода в присутствии кислорода. Мелкоизмельченный калий воспламеняется на воздухе при комнатной температуре. При нагревании основной металл воспламеняется на воздухе. Поскольку его плотность составляет 0,89 г / см, горящий калий плавает в воде, подвергая его воздействию кислорода воздуха. Многие распространенные средства пожаротушения, включая воду, либо неэффективны, либо усугубляют калийный пожар. Азот, аргон, хлорид натрия (поваренная соль), карбонат натрия (кальцинированная сода) и диоксид кремния (песок) эффективны, если они сухие. Некоторые порошковые огнетушители класса D, предназначенные для металлических пожаров, также эффективны. Эти агенты лишают огонь кислорода и охлаждают металлический калий.
Во время хранения калий образует пероксиды и супероксиды. Эти пероксиды могут бурно реагировать с органическими соединениями, такими как масла. И пероксиды, и супероксиды могут взрывоопасно реагировать с металлическим калием.
Поскольку калий реагирует с водяным паром в воздухе, он обычно хранится под безводным минеральным маслом или керосином. Однако, в отличие от лития и натрия, калий не следует хранить в масле дольше шести месяцев, кроме случаев, когда он находится в инертной (бескислородной) атмосфере или в вакууме. После длительного хранения на воздухе опасные, чувствительные к удару перекиси могут образовываться на металле и под крышкой контейнера и могут взорваться при открытии.
Проглатывание большого количества соединений калия может привести к гиперкалиемии, сильно влияя на сердечно-сосудистую систему. Хлорид калия используется в Соединенных Штатах для смертельной инъекции казней.
.
Жемчуг калия (в парафине масло, ~ 5 мм каждый)
Категория: Калий.