калий

характеристики
[ Ar ] 4 с 1 19 К Периодическая таблица
В целом
Имя , символ , атомный номер	Калий, К, 19
Категория элемента	Щелочные металлы
Группа , период , блок	1 , 4 , п.
Появление	серебристо-белый
Количество CAS	7440-09-7
Номер ЕС	231-119-8
ECHA InfoCard	100.028.290
Массовая доля земной оболочки	2,41%
Атомный
Атомная масса	39.0983 (1) и др.
Атомный радиус (рассчитанный)	220 (243) вечера
Ковалентный радиус	203 вечера
Радиус Ван-дер-Ваальса	275 вечера
Электронная конфигурация	[ Ar ] 4 с 1
1. Энергия ионизации	4-й.340 663 69 (9) эВ ≈ 418.81 кДж / моль
2. Энергия ионизации	31 год.62500 (19) эВ ≈ 3 051.35 кДж / моль
3. Энергия ионизации	45.8031 (17) эВ ≈ 4 419.3 кДж / моль
4. Энергия ионизации	60.917 (19) эВ ≈ 5 878 кДж / моль
5. Энергия ионизации	82.66 (16) эВ ≈ 7 975 кДж / моль
Физически
Физическое состояние	фиксированный
Кристальная структура	объемно-центрированная кубическая
плотность	0,856 г / см 3 (20 ° С )
Твердость по шкале Мооса	0,4
магнетизм	парамагнитный ( Χ m = 5,7 10 −6 )
Температура плавления	336,53 К (63,38 ° С)
точка кипения	1047 К (774 ° С)
Молярный объем	45.94 10 −6 м 3 моль −1
Теплота испарения	79,1 кДж / моль
Теплота плавления	2.334 кДж моль -1
Скорость звука	2000 м с −1 при 293,15 К.
Удельная теплоемкость	757,8 Дж кг −1 K −1
Рабочая функция	2.30 эВ
Электропроводность	14,3 · 10 6 А · В −1 · м −1
Теплопроводность	100 Вт · м −1 · K −1
Химически
Состояния окисления	-1, +1
Нормальный потенциал	−2,931 В (К + + е - → К)
Электроотрицательность	0,82 ( шкала Полинга )
Изотопы
изотоп NH т 1/2 ZA ZE (M эВ ) ZP 38 К {син.} 7,636  мин β + 2,17 38 соток 39 К 93,26  % Стабильный 40 К 0,0117% 1,248 x 10 9  а β - 1,311 Около 40 ε 1,505 40 соток β + 1,505 40 соток 41 К 6,73% Стабильный 42 К {син.} 12.36  ч β - 3,525 42 приблизительно 43 К {син.} 22,3  ч β - 1815 43 Приблизительно
Для других изотопов см. Список изотопов
ЯМР свойства
Спиновое квантовое число I γ в рад · T −1 · s −1 E r  ( 1 H) f L при B = 4,7 Тл в МГц 39 К 3/2 0+1,25006 · 10 7 5,1 · 10 −4 009,3508 40 К 4-й 0-1,554286 10 7 5,23 · 10 -3 011,626 41 К 3/2 0+0,68607 10 7 8,4 · 10 −5 005,132
правила техники безопасности
Маркировка опасности GHS из  Регламента (ЕС) № 1272/2008 (CLP) , при необходимости расширенная Опасность H- и P-фразы ЧАС: 260-314 EUH: 014 П: 223-231 + 232-280-305 + 351 + 338-370 + 378-422
Насколько это возможно и общепринято, используются единицы СИ . Если не указано иное, приведенные данные относятся к стандартным условиям .

Калий ( латиница , от арабского القلية, DMG al-qalya 'зола растений') представляет собой химический элемент с символом элемента K (ранее также Ka) и атомным номером 19. В периодической таблице он находится в первой основной группе или 1-й  группе ИЮПАК и является одним из что щелочные металлы .

Калий является одним из десяти наиболее распространенных элементов в оболочке Земли и происходит в многочисленных минералах в этом земной коре .

история

19 ноября 1807 года , Хэмфри Дэви сообщил в Королевском обществе в Лондоне , что ему удалось получить два различных металла от электролиза слабо увлажненный каустической щелочи; Один из металлов, впервые извлеченный 6 октября 1807 года, он назвал калием (английский и французский термин для обозначения калия, который используется до сих пор), потому что его можно извлечь из поташа , а другой - впервые через несколько дней. позже, это натрий (который до сих пор используется на английском и французское имя натрия ), так как он содержится в различных модификациях из карбоната натрия (соды). В немецкоязычных странах натрий Дэвис с 1811 года называется натрием по предложению Берцелиуса , в то время как выражение Калиум (с арабского), введенное Клапротом в 1796 году, используется для Калия Дэвиса .القَلْيَة al-qalya = пепел, получаемый из растительного пепла).

Вхождение

Калий встречается в природе только в виде катиона в соединениях калия. Это связано с тем, что у него есть только один внешний электрон, и он очень готов отказаться от него, чтобы получить стабильную внешнюю электронную оболочку с низкой энергией . Поэтому соединения ковалентного калия неизвестны. Средняя концентрация в морской воде составляет 399,1 мг К ⁺ / кг = 408,4 мг К ⁺ / л.

Встречающиеся в природе минералы, содержащие калий :

• Сильвин - KCl
• Сильвинит - KCl · NaCl
• Карналлит - KCl · MgCl ₂ · 6H ₂ O
• Каинит - KCl · MgSO ₄ · 3H ₂ O
• Шёнит - K ₂ SO ₄ • MgSO ₄ • 6 H ₂ O
• Полигалит - K ₂ SO ₄ · MgSO ₄ · MgSO ₄ · 2 CaSO ₄
• Ортоклаз (калиевый полевой шпат) - K [AlSi ₃ O ₈ ]
• Мусковит (калийная слюда ) - KAl ₂ (OH, F) ₂ [AlSi ₃ O ₁₀ ]

Соли калия образуют отложения испарения на бывшем морском дне , что делает добычу солей калия в этих районах экономичной. Калийную соль добывают в Канаде, России, Беларуси, Казахстане, Германии, Израиле, США, Иордании и других местах по всему миру. Самые большие из когда-либо обнаруженных залежей находятся на глубине 1000 метров под поверхностью в канадской провинции Саскачеван. Эти месторождения расположены в точке группы Элка, которая формируется в центральном девоне . В Саскачеване , где с 1960-х годов работали несколько крупных шахт, была внедрена технология замораживания влажного песка (формация Блэрмор) для проходки шахтных стволов через них. Основная компания по добыче калийных удобрений в Саскачеване - это Potash Corporation . Вода Мертвого моря используется в качестве источника калийных удобрений в Израиле и Иордании, в то время как концентрация в обычных океанах слишком мала для коммерческого производства при нынешних ценах.

В 2010 году калий был обнаружен в атмосфере экзопланет XO-2b и HD 80606 b .

Извлечение и представление

Металлический калий можно извлечь несколькими способами. Были использованы электролитические процессы, такие как процесс Degussa или термический процесс от IG Farben , завод Griesheim. Большинство калия, однако, при этом в 1950 Технике безопасности в шахтах сделали введен метод MSA , в котором при температуре 870 ° С в атмосфере защитного газа с металлическим натрием является снижением из хлорида калия осуществляются. Образующийся газообразный калий осаждается в холодной ловушке путем конденсации.

${\ displaystyle \ mathrm {Na + KCl \ rightleftharpoons K \ uparrow + NaCl}}$

Имеющиеся в продаже сплавы Na-K также доступны за счет изменения параметров дистилляции.

Элементарный калий можно найти в лаборатории путем восстановления хромата или дихромата с использованием циркония в соответствии с:

${\ Displaystyle {\ ce {2 K2CrO4 + Zr -> 4 K + Zr (CrO4) 2}}}$

${\ Displaystyle {\ ce {2 K2Cr2O7 + Zr -> 4 K + Zr (Cr2O7) 2}}}$

или термическое разложение азида калия :

${\ Displaystyle {\ ce {2 KN3 -> 2 K + 3 N2}}}$

а также последующая перегонка в высоком вакууме.

характеристики

Как и другие щелочные металлы , калий часто очень бурно реагирует со многими другими элементами и соединениями , особенно с неметаллами , и в естественной среде встречается только химически связанным . Калий обладает более высокой реакционной способностью, чем натрий, и бурно реагирует с водой с образованием гидроксида калия и выделением водорода . Высокоскоростные записи реакции щелочных металлов с водой предполагают кулоновский взрыв .

${\ Displaystyle \ mathrm {2 \ K + 2 \ H_ {2} O \ rightarrow 2 \ KOH + H_ {2}}}$

Реакция калия с водой

Из-за сильно экзотермической реакции водород воспламеняется при поступлении воздуха. Это может привести к дефлаграциям и взрывам . В сухом кислороде металл горит интенсивным фиолетовым пламенем с образованием гипероксида калия KO ₂ и пероксида калия K ₂ O ₂ .

${\ Displaystyle \ mathrm {К + O_ {2} \ rightarrow KO_ {2}}}$ соответственно. ${\ Displaystyle \ mathrm {2 \ K + O_ {2} \ rightarrow K_ {2} O_ {2}}}$

Реакция калия с кислородом

Во влажном воздухе он очень быстро реагирует с водой и углекислым газом с образованием карбоната калия с образованием водорода .

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + H_ {2} O + CO_ {2} \ rightarrow K_ {2} CO_ {3} + H_ {2}}}$

Реакция калия с водой и углекислым газом

Калий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов с образованием водорода .

${\ displaystyle \ mathrm {2 \ C_ {2} H_ {5} OH + 2 \ K \ longrightarrow 2 \ C_ {2} H_ {5} OK + H_ {2}}}$

Реакция калия с этанолом

Как и все щелочные металлы , калий легко растворяется в жидком аммиаке , образуя сине-фиолетовый раствор . С галогенами брома и йода в жидкой или твердой форме калий взрывным образом превращается в соответствующие галогениды .

Чтобы избавиться от калия, обычно рекомендуется осторожно поместить небольшие кусочки металла в большой избыток трет-бутилового спирта , с которым он реагирует с образованием алкоголята и водорода . Поскольку эта реакция протекает очень медленно, может случиться так, что небольшие остатки калия останутся незамеченными, покрытыми коркой трет- бутанолата калия . Поэтому необходимо внимательно следить за полнотой реакции . В качестве альтернативы, 1-бутанол также можно использовать для небольших количеств калия , который реагирует с калием быстрее, но все еще поддается контролю. Ни при каких обстоятельствах нельзя использовать «низшие» спирты ( пропанолы , этанол или метанол ), так как они слишком бурно реагируют с калием и также более легковоспламеняемы .

В воздухе , блестящий серебристо-белой поверхность среза свежего металла покрыта голубоватый мерцающий слой оксида и гидроксида и небольшое количество карбоната в течение нескольких секунд . Оставленный на воздухе, он, как и все щелочные металлы, медленно и полностью реагирует с образованием карбоната . Поэтому металлический калий используется в безводных органических жидкостях , таких как. Б. хранимое парафиновое масло. В отличие от натрия , калий все еще может образовывать корки оксидов , пероксидов и гидроксидов после длительного хранения , которые покрывают металл в виде красновато-желтых слоев и могут взорваться при прикосновении или нажатии . В этом случае безопасная утилизация становится невозможной; единственный вариант - сжечь весь контейнер в контролируемых условиях. Калий, сваренный в полиэтиленовую упаковку, также может покрыться взрывоопасной коркой, поэтому такая упаковка не подходит для хранения .

Жидкие смеси образуются с натрием в широком диапазоне концентраций при комнатной температуре , см .: NaK (сплав) . На фазовой диаграмме показано соединение Na ₂ К, плавится несоответственно при 7 ° C и эвтектической при -12,6 ° С с содержанием натрия 23% мас .

использовать

Калий использовался в качестве охлаждающей жидкости в некоторых высокоскоростных ядерных реакторах в виде эвтектического сплава Na-K . В противном случае металлический калий не имеет большого технического значения, поскольку его можно заменить более дешевым натрием .

В научно - исследовательской лаборатории калия иногда для сушки из растворителей , используемых, в частности , когда температура кипения вышеуказанного растворителя точки плавления калия, но ниже точки плавления натрия находится. Затем калий плавится в кипящем растворителе, и его поверхность не покрывается коркой. Таким образом, вам нужно значительно меньше щелочного металла, и его можно почти полностью использовать в процессе сушки, так что нужно утилизировать только очень небольшие остатки.

При длительном стоянии калий образует корки пероксосоединений (K ₂ O ₂ и KO ₂ ) даже под защитной жидкостью ( нефть ), которые реагируют очень взрывоопасно . Эти пероксосоединения могут вызвать взрывы даже при низком давлении , особенно при поднятии кусочков калия плоскогубцами или при резке ножом . В качестве контрмер рекомендуется либо плавление в стеклянных ампулах, либо хранение в защитной жидкости и инертном газе . Кроме того, галогенированные растворители нельзя сушить калием из-за опасности взрыва. Также опасны реакции калия при взаимодействии растворителей, которые могут легко выделять кислород .

Другое использование:

• Легирование вольфрамовой проволоки для производства нитей накаливания.
• Нагревательный сплав Na-K (см. Натрий )
• В форме гипероксида калия KO ₂ в качестве воздушного фильтра калия (см. Калийные картриджи ), используемого на подводных лодках , среди прочего, для регенерации воздуха для дыхания.

Биологическое значение

Важность как удобрение

Водорастворимые соли калия используются в качестве удобрений, поскольку растениям трудно переваривать силикаты калия, содержащиеся в почве .

Индустриальное сельское хозяйство использует удобрения к в жатвы , чтобы заменить потерянный калий. Большинство сельскохозяйственных удобрений содержат хлорид калия , в то время как сульфат калия используется для культур, чувствительных к хлоридам, или культур с более высоким содержанием серы . Немногие удобрения содержат нитрат калия . Другими удобрениями, содержащими калий, являются Корнкали с оксидом магния , Патенткали, Флори, Нитрофоска и фосфат калия .

Существенные макроэлементы калий имеет широкий спектр эффектов в растениях . В ксилеме он служит осмотиком , что имеет решающее значение для повышения корневого давления. Калий в клетках листа увеличивает тургор , что приводит к удлинению клеток и росту поверхности листа. Увеличивая тургор, он также обеспечивает открытие устьиц , что способствует поглощению углекислого газа и, таким образом, оказывает прямое влияние на фотосинтез . Если калий присутствует в достаточном количестве, он способствует образованию сахаров C3 на первом этапе , которые перерабатываются в крахмал , целлюлозу , лигнин и белки в других метаболических процессах, на которые влияет калий . У растений, страдающих недостатком калия, симптомы проявляются в основном на старых листьях . Калий ретранслируется из них и транспортируется в молодые листья через флоэму . Типичными симптомами дефицита калия являются точечный, межреберный хлороз и хлороз края листа и некроз края листа . Также наблюдается сжатый габитус и, возможно, увядание . Сильный солнечный свет может вызвать фотоокисление листьев. Большой избыток вызывает ожоги корней и дефицит кальция или магния .

Калий является антагонистом кальция, поэтому оба питательных элемента должны присутствовать в правильном соотношении друг с другом в растении и в почве.

Значение для человеческого тела

Калий - важный минерал ( основной элемент ) для поддержания жизни . Как самый важный внутриклеточный катион , калий участвует в физиологических процессах в каждой клетке:

• Биоэлектричество из клеточных мембран , д. ЧАС. нормальная нервно-мышечная возбудимость, стимуляция и проводимость сердца
• Регулирование роста клеток
• Влияние защитных (защитных) функций эндотелия сосудов
• Поддержание нормального артериального давления
• Регулирование кислотно-щелочного баланса путем воздействия на почечную кислоты экскреции чистый
• Влияние на высвобождение гормонов (например, инсулина из бета-клеток )
• Использование углеводов и синтез белка

Рекомендуемое и фактическое потребление калия

Для поддержания всех жизненно важных физиологических процессов рекомендуется ежедневно употреблять не менее 2 г калия. Однако Совет по пищевым продуктам и питанию (FNB) США и Канады считает, что потребление 4,7 г / день (120 ммоль / день) является подходящим для всех взрослых с профилактической точки зрения. Согласно новым данным, такое количество калия (из пищи) необходимо для предотвращения, уменьшения или отсрочки хронических заболеваний, таких как повышенное артериальное давление , чувствительность к соли , камни в почках , потеря костной массы или инсульты .

Согласно Национальному исследованию питания II (NVS II), потребление калия в Германии находится в среднем на уровне 3,1 г / день (женщины) или 3,6 г / день (мужчины). Рекомендуемое FNB потребление 4,7 г калия в день не достигается 75% мужчин и 90% женщин.

Важность соотношения натрий / калий

Калий играет важную роль в регулировании мембранного потенциала в организме . Внутриклеточная концентрация калия составляет около 150 ммоль / л, внеклеточная - 4 ммоль / л. Внутриклеточная концентрация натрия составляет около 10 ммоль / л, внеклеточная концентрация около 140 ммоль / л. Эти различия в концентрации поддерживаются Na / K-АТФазой и жизненно важны для функционирования клетки. Постоянное изменение этих клеточных концентраций может привести к остановке сердца в систолу с повышением концентрации K ⁺ ( гиперкалиемия ), т.е. K ⁺ >> 4,5 ммоль / л, и к гипокалиемии (K ⁺ <3,5 ммоль / л). сокращение мышц, повышенное возбуждение, нарушение проводимости возбуждения, экстрасистолии сердца. K ⁺ (помимо Na ⁺ ) имеет решающее значение для осмотического давления клеток, то есть для содержания воды в клетке. Слишком низкая концентрация K ⁺ в крови приводит к остановке сердца в диастолу . Нормальный диапазон в сыворотке крови составляет 3,6–4,5 ммоль / л, в моче - 26–123 ммоль / л. То есть постоянно теряется К ⁺ , который нужно заменить едой.

Это особенно актуально в наши дни, поскольку западная диета характеризуется потреблением продуктов животного происхождения. Однако потребление богатой калием растительной пищи значительно снижено по сравнению с предыдущим периодом. До развития сельского хозяйства потребление калия составляло 10,5 г / день по сравнению со средним значением 3,4 г / день согласно NVS II. С другой стороны, потребление натрия, которое было изменено на противоположное, ранее составляло всего 0,8 г / день. день и увеличился в среднем до 3,1 г / день (женщины) и 4,3 г / день (мужчины) из-за нашей диеты с высоким содержанием соли. Это влияет на естественное соотношение калия и натрия в организме человека.

Калий является естественным антагонистом натрия , и сбалансированное соотношение двух минералов особенно важно для регуляции физиологических процессов. Чрезмерное потребление натрия может привести к истощению запасов калия. И наоборот, калий обладает натрийуретическим действием. В этом отношении соотношение Na / K в пище имеет большее значение, чем концентрация отдельных катионов по отдельности. ВОЗ рекомендует молярное отношение двух минералов 1: 1. Этому соотношению соответствуют рекомендации ВОЗ: менее 2 г натрия в день и не менее 3,5 г калия в день.

Физиологическое значение

Помимо натрия, калий имеет большое значение для регулирования артериального давления . Эпидемиологические исследования показывают, что повышенное потребление калия связано со снижением артериального давления и снижает риск инсульта. Антигипертензивный эффект калия также был продемонстрирован при попытках приема добавок .

Так называемая диета DASH (диетические подходы к борьбе с гипертонией) (богатая цельнозерновыми злаками , фруктами, овощами, птицей, рыбой и орехами) также может снизить кровяное давление . В отличие от обычной диеты, эта диета содержит меньше поваренной соли и насыщенных жиров, относительно большое количество калия, но также больше других питательных веществ, таких как магний и кальций, которые также считаются ответственными за снижение артериального давления. По этой причине следует рекомендовать диету, богатую фруктами и овощами (богатыми калием), в сочетании с умеренным снижением потребления натрия, так как соотношение натрия и калия, равное 1 или меньше, положительно влияет на артериальное давление. Регулировать потребление калия до высокого уровня натрия не имеет смысла. Европейская кухня безопасности Орган (EFSA) также подтверждает давление возрастает эффект крови натрия.

Калий также положительно влияет на метаболизм костей, поскольку более высокое потребление калия предотвращает повышенное выведение кальция, которое вызвано высоким потреблением соли. Таким образом, калий способствует удержанию кальция почками в почках и предотвращает расщепление кальция из костей . В этом контексте также необходимо учитывать влияние сопутствующего аниона, состава пищи и возраста на кислотно-щелочной статус. Клинические исследования показали, что цитрат калия противодействует потере кальция через почки и распаду кальция из костей. Проспективное контролируемое интервенционное исследование с участием 161 женщины в постменопаузе с остеопенией показало, что частичная нейтрализация кислотного воздействия, вызванного диетой (с использованием 30 ммоль цитрата калия в день, что эквивалентно 1,173 г калия), в течение двенадцати месяцев значительно увеличивала плотность костей и значительно улучшала костную ткань. состав. Цитрат калия был так же эффективен, как ралоксифен , модулятор рецепторов эстрогена, используемый для лечения и профилактики остеопороза у женщин в постменопаузе.

Калий - важный электролит . Ионы калия в основном находятся внутри клетки ( внутриклеточное пространство ), где они участвуют в поддержании потенциала покоя . Следовательно, высокие потери калия, например, из-за обильного потоотделения , могут привести к судорогам и состоянию истощения.

Продукты, богатые калием, обладают мочегонным / обезвоживающим действием . В диализных -pflichtigen пациентов с нарушенной функцией почек , важно , что они избегают сильных калия , содержащих пищевые продукты, так как это может привести к гиперкалиемии в опасных для жизни условиях.

Смертельная инъекция, используемая для казней в Соединенных Штатах, содержит, среди прочего, хлорид калия , который парализует сердечные мышцы и, таким образом, приводит к смерти.

Для получения дополнительной информации о физических эффектах калия

Уровни калия в продуктах питания

Продукты, богатые калием, включают грибы, бананы, финики, изюм, бобы, перец чили, сыр, шпинат и картофель, которые содержат от 0,2 до 1,0 г калия на 100 г пищи.

Уровень калия в продуктах, богатых калием, в мг на 100 г; из Национальной базы данных по питательным веществам Министерства сельского хозяйства США (2011 г.)

Еда 100 г	калий
Соя (сушеная)	000000000001800.00000000001800 мг
Абрикосы (сушеные)	000000000001370.00000000001,370 мг
Пшеничные отруби	000000000001350.00000000001350 мг
фисташка	000000000001020.00000000001,020 мг
Томатная паста	000000000001014.00000000001,014 мг
Свекольные листья (приготовленные)	000000000000909.0000000000909 мг
линзы	000000000000840.0000000000840 мг
Изюм	000000000000749.0000000000749 мг
Миндаль	000000000000705.0000000000705 мг
Концентрат апельсинового сока	000000000000674.0000000000674 мг
арахис	000000000000658.0000000000658 мг
Свидание (Деглет Нур)	000000000000656.0000000000656 мг
соевое молоко	000000000000638.0000000000638 мг
Сладкие каштаны (жареные)	000000000000592.0000000000592 мг
Гречневая мука (цельнозерновая)	000000000000577.0000000000577 мг
Кешью	000000000000565.0000000000565 мг
Картофель фри (растительное масло)	000000000000550.0000000000550 мг
Картофель (неочищенный, запеченный)	000000000000535.0000000000535 мг
Соевые бобы (приготовленные)	000000000000515.0000000000515 мг
авокадо	000000000000485.0000000000485 мг
Грейпфрутовый сок (белый)	000000000000484.0000000000484 мг
Шпинат (приготовленный)	000000000000466.0000000000466 мг
Подорожники (приготовленные)	000000000000464.0000000000464 мг
белые бобы	000000000000454.0000000000454 мг
Томатное пюре	000000000000439.0000000000439 мг
Фасоль (приготовленная)	000000000000402.0000000000402 мг

Поскольку соли калия, содержащиеся в пище, очень хорошо растворяются в воде, содержание калия в пище можно заметно снизить за счет так называемого замачивания ( замачивания в воде в течение примерно трех-пяти часов). Это особенно важно для людей с нарушениями функции почек и обмена веществ.

радиоактивность

Природный калий состоит из 0,0117 процентов радиоактивного изотопа ⁴⁰ K и, следовательно, имеет удельную активность 31,6  беккереля на грамм. При 0,17  мЗв в год это почти 10 процентов естественной дозы облучения в Германии (в среднем 2,1  мЗв в год) назад к собственному калию организма.

⁴⁰ K распадается через β-распад : с вероятностью 89% через β ^- -разложение на стабильный ⁴⁰ кальция и с вероятностью 11% через β ⁺ -распад или захват электрона (EC, K-capture) на стабильный ⁴⁰ аргон . Период полураспада составляет 1,248 миллиарда лет.

Распад от ⁴⁰ K до ⁴⁰ Ar является важным источником аргона в атмосфере Земли и может также использоваться для определения возраста с помощью калий-аргонового датирования .

Физическая особенность

Металла калия может в соответствии с компьютерным моделированием при экстремальных давлении одновременно фиксированной и жидкости , чтобы быть потому , что, в соответствии с моделированием , то хотя большинство атомов в твердых барах , однако, расположить несколько атомов для жидкости , чтобы быть. Под экстремальным давлением калий представляет собой твердый блок, из которого одновременно вытекает жидкий калий.

Доказательство калия

В дополнение к спектроскопическому обнаружению, основанному на цвете пламени , ионы калия , растворенные в воде, могут быть обнаружены и определены потенциометрически с помощью ионоселективного электрода, специализирующегося на K ⁺ . Большинство калиевых электродов используют специфическое комплексообразование калия с валиномицином C ₅₄ H ₉₀ N ₆ O ₁₈ , который встроен в пластиковую мембрану в концентрации около 0,7%.

Качественное доказательство калия является возможным с помощью хлорной кислоты . Калий перхлорат (KClO ₄ ) , который является умеренно растворим в воде в холоде, формы в виде белого осадка . Однако другие образующие катионы, такие как рубидий , цезий и белый аммоний , тяжелые в хладорастворимых осадках .

Калий можно определить количественно с помощью гравиметрии . Здесь калий представляет собой тетрафенилборат калия (K [B (C ₆ H ₅ ) ₄ ]) путем добавления к раствору с осажденным калигностом, и полученный осадок уравновешивается.

Кроме доказательство можно также осадки от hexanitrocobaltate калия (III) , тартрат калия (K _A = 3,80 · 10 ^-4 ) и гексахлороплатинат (IV) .

В рутинном анализе ( клиническая химия ( крови ), экологическая химию , химии воды ), калий определяется количественно вплоть до уровня трассировки с помощью пламенной фотометрии . Указанный здесь предел количественного определения составляет 100 мкг / л. В атомно-абсорбционной спектрометрии 1 мкг / л все еще можно обнаружить с помощью пламенного метода и 0,004 мкг / л с помощью метода графитовой печи.

ссылки

→ Категория: Соединение калия

В его соединениях калий присутствует только в виде одновалентного катиона со степенью окисления 1.

Оксиды

Оксид калия представляет собой очень реактивное белое твердое вещество и имеет кристаллическую структуру антифторита в кубической кристаллической системе в пространственной группе Fm 3 m (пространственная группа № 225) . Там положения анионов и катионов меняются местами относительно их положений во флюорите : ионы калия связаны с 4 ионами оксида, а ионы оксида связаны с 8 ионами калия.Шаблон: room group / 225

Пероксид калия - это очень реактивное твердое вещество- окислитель , которое само по себе не является горючим , но бурно реагирует с легковоспламеняющимися веществами . Сильно разлагается при контакте с водой . Он используется как окислитель и отбеливатель, а также для очистки воздуха .

Гипероксид калия - желтое, соленое соединение . Он разлагается в воде с образованием гидроксида калия , перекиси водорода и кислорода .

Галогениды

Хлорид калия образует бесцветные, легко растворимые в воде кристаллы без запаха . Хлорид калия встречается в природе в виде сильвина . Другими распространенными минералами и породами, содержащими калий и хлорид, являются карналлит (KCl · MgCl ₂ · 6 H ₂ O), каинит (KCl · MgSO ₄ · 3 H ₂ O) и сильвинит (KCl · NaCl). Он используется в пищевой промышленности как укрепляющий агент и усилитель вкуса . Он используется для производства из калийных удобрений и почти во всех калиевых соединений , используемых в промышленности , таких как карбонат калия , гидроксид калия используется.

Фторид калия - это белый гигроскопичный порошок, который обычно встречается в виде дигидрата . Он используется для производства из глазурей , в качестве добавки к цементу , в качестве оксидного компонента растворения алюминиевых порошков сварки, в качестве консерванта древесины и для травления стекла .

Калий бромистый используются для производства из серебра - эмульсии на пленках и пластинах для фотографических пленок , используемых. В проявителях фотографий он противодействует запотеванию и задерживает проявление.

Иодид калия находится в лаборатории для получения из раствора иодида калия йода , используемого (раствор Люголя). Он также используется в производстве иодида серебра , и в производстве из лекарственных средств, а в аналитической химии для обнаружения определенных соединений .

Все эти соединения калия имеет кубическую кристаллическую структуру с хлоридом натрия типа.

Больше связей

Гидроксид калия - белое гигроскопичное твердое вещество без запаха. В воде он растворяется с образованием сильного основного гидроксида калия, выделяющего большое количество тепла . В микросистемной технике он используется для селективного анизотропного травления монокристаллического кремния . В микробиологии он используется для различения грамположительных и грамотрицательных бактерий в процедуре экспресс- теста. Он используется в качестве электролита в гальванических датчиках кислорода . Он служит той же цели в широко распространенных щелочно-марганцевых элементах и исторически важных никель-кадмиевых батареях . Он используется в качестве регулятора кислотности в пищевой промышленности.

Карбонат калия - белый гигроскопичный порошок. Он имеет моноклинную кристаллическую структуру в пространственной группе P 2 ₁ / c (пространственная группа № 14) . Он используется в производстве из стекла , краски и фотографических разработчиков . Шаблон: группа комнат / 14

Гидрокарбонат калия используется как разделительный агент и регулятор кислотности в пищевых продуктах и как разрыхлитель .

Хлорат калия - это белая стабильная соль, которая превращается в бесцветный раствор в воде . Соединение имеет сильное окисление и волю среди прочего для производства из матчей , грунтовочных крышек и других пиротехнических изделий , используемых.

В чистом виде перхлорат калия образует ромбические призмы , размер которых может достигать нескольких сантиметров. Кристаллическая система является ромбической в пространственной группе Pnma (пространственная группа нет. 62) . Он часто используется в пиротехнике из-за его сильного огнестойкого эффекта и хорошего срока хранения , например, в качестве окислителя в молниях . Он редко используется в ракетных двигателях, потому что был заменен перхлоратом аммония . Шаблон: room group / 62

Нитрат калия - основной компонент черного пороха . Он также используется для сохранения в пище используется.

Сульфат калия в основном используется в качестве удобрения .

Фосфат калия используется как добавка в моющие средства , как удобрение и как регулятор кислотности в пищевых продуктах .

Дихромат калия - это апельсиновая соль. Он имеет триклинную кристаллическую структуру в пространственной группе P 1 (пространственная группа № 2) . В лаборатории он используется в качестве окисляющего агента , реагента для обнаружения из перекиси водорода и основного титр вещества из - за свою жизнь хорошо полки . В технике он используется в кожевенном , гальваники , на матчи и для производства из chromosulfuric кислоты .Шаблон: группа комнат / 2

Перманганат калия представляет собой металлическое блестящее кристаллическое вещество почти черного цвета, являющееся сильным окислителем .

Гексацианоферрат (II) калия образует желтые моноклинные кристаллы . При окислении с перекисью водорода или хлора может быть Kaliumhexacyanidoferrat (III) , производится. В пищевой промышленности он используется как разделительный агент и стабилизатор . Однако его можно использовать в пищевых продуктах только в небольших количествах, поскольку цианистый водород может образовываться при нагревании или при воздействии кислот .

Цианид калия (цианид) представляет собой калиевую соль цианистого водорода и также очень токсичен. Он используется в промышленных производственных процессах , где он в основном используются для извлечения золота ( цианирования ) и в гальванических ваннах, но также и в синтетической органической химии для производства из нитрилов .

Калий кислый тартрат (зубной камень) представляет собой соль из винной кислоты . Он производится во время хранения из вина или виноградного сока . Он используется для производства винной кислоты и, вместе с гидрокарбонатом натрия, в качестве разрыхлителя .

Мыла являются натриевые или калиевые соли из жирных кислот . Для производства , жиры являются кипятили с каустической содой или калием раствором гидроксида . Этот процесс называется кипячением мыла , химической реакцией омыления . Жиры расщепляются на глицерин и щелочные соли жирных кислот (собственно мыло). В качестве альтернативы мыла могут быть получены непосредственно из свободных жирных кислот путем их реакции со щелочами с образованием их солей . Подходящими жирными кислотами являются, например, лауриновая кислота , миристиновая кислота , пальмитиновая кислота , стеариновая кислота , олеиновая кислота и рицинолевая кислота .

Индивидуальные доказательства

веб ссылки