Калий kalium k


Калий (K, Kalium) - влияние на организм, польза и вред, описание

История калия

Калий был открыт осенью 1807 года английским химиком Дэви при электролизе твёрдого едкого кали. Увлажнив едкий кали, ученый выделил металл, которому дал название потассий, намекая на производство поташа (необходимого ингредиента для изготовления моющих средств) из золы. Своё привычное название металл получил через два года, в 1809г, инициатором переименования вещества стал Л.В. Гильберт, предложивший название калий (от арабского аль-кали – поташ).

Общая характеристика калия

Калий (лат. Kalium) является мягким щелочным металлом, элементом главной подгруппы I группы, IV периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 19 и обозначение – К.

Нахождение в природе

Калий в свободном состоянии в природе не встречается, он входит в состав всех клеток. Достаточно распространённый металл, занимает 7-е место по содержанию в земной коре (calorizator). Основными поставщиками калия являются Канада, Белоруссия и Россия, имеющие крупные месторождения данного вещества.

Физические и химические свойства

Калий – легкоплавкий металл серебристо-белого цвета. Имеет свойство окрашивать открытый огонь в яркий фиолетово-розовый цвет.

Калий имеет высокую химическую активность, это сильный восстановитель. При реакции с водой происходит взрыв, при длительном нахождении на воздухе полностью разрушается. Поэтому калий требует определённых условий для хранения – его заливают слоем керосина, силикона или бензина, для исключения вредных для металла контактов с водой и атмосферой.

Продукты питания богатые калием

Основными пищевыми источниками калия являются сушёные абрикосы, дыня, бобы, киви, картофель, авокадо, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград, все зелёные овощи с листьями, листья мяты, семечки подсолнуха. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах. Вообще, калий входит в состав почти всех растений. Яблочный уксус и мёд – чемпионы по содержанию калия.

Суточная потребность в калии

Суточная потребность организма человека в калии зависит от возраста, физического состояния и даже места проживания. Взрослым здоровым людям нужно 2,5г калия, беременным женщинам – 3,5г, спортсменам – до 5-ти грамм калия ежедневно. Количество необходимого калия для подростков рассчитывается по весу – 20 мг калия на 1 кг массы тела.

Полезные свойства калия и его влияние на организм

Калий вместе с натрием регулирует водный баланс в организме и нормализует ритм сердца, поддерживает концентрацию и физиологические функций магния.

Калий участвует в процессе проведения нервных импульсов и передачи их на иннервируемые органы. Способствует лучшей деятельности головного мозга, улучшая снабжение его кислородом. Оказывает положительное влияние при многих аллергических состояниях. Калий необходим для осуществления сокращений скелетных мышц. Калий регулирует содержание в организме солей, щелочей и кислот, чем способствует уменьшению отёков.

Калий содержится во всех внутриклеточных жидкостях, он необходим для нормальной жизнедеятельности мягких тканей (мышц, сосудов и капилляров, желез внутренней секреции и т.д.)

Усвояемость калия

Калий всасывается в организм из кишечника, куда поступает с пищей, выводится с мочой обычно в таком же количестве. Излишний калий выводится из организма тем же путём, не задерживается и не накапливается. Препятствиями для нормального всасывания калия могут послужить чрезмерное употребление кофе, сахара, алкоголя.

Взаимодействие с другими

Калий работает в тесном контакте с натрием и магнием, при росте концентрации калия из организма стремительно выводится натрий, а уменьшение количества магния может нарушить усвоение калия.

Признаки нехватки калия

Нехватка калия в организме характеризуется мышечной слабостью, быстрой утомляемостью, снижением иммунитета, сбоями в работе миокарда, нарушениями показателей артериального давления, учащённым и затруднённым дыханием. Кожные покровы могут шелушиться, повреждения плохо заживают, волосы становятся очень сухими и ломкими. Происходят сбои в работе желудочно-кишечного тракта – тошнота, рвота, расстройства желудка вплоть до гастрита и язвы.

Признаки избытка калия

Переизбыток калия наступает при передозировке препаратов, содержащих калий и характеризуется нервно-мышечными расстройствами, повышенной потливостью, возбудимостью, раздражительностью и плаксивостью. Человек постоянно испытывает чувство жажды, которое приводит к частым мочеиспусканиям. Желудочно-кишечный тракт реагирует кишечными коликами, чередованием запоров и поносов.

Применение калия в жизни

Калий в виде основных соединений находит широкое применение в медицине, сельском хозяйстве и промышленности. Калийные удобрения необходимы для нормального роста и вызревания растений, а всем известная марганцовка, это не что иное, как перманганат калия, испытанный временем антисептик.

Автор: Виктория Н. (специально для Calorizator.ru)
Копирование данной статьи целиком или частично запрещено.

Kalium - Википедия

Eigenschaften
Allgemein
Имя, символ, Ordnungszahl Калиума, К, 19
Elementkategorie Алкалиметалл
Gruppe, Periode, Block 1, 4, с
Aussehen Зильбриг Вайс
Номер CAS 7440-09-7
EG-номер 231-119-8
ECHA-InfoCard 100.028,290
Massenanteil an der Erdhülle 2,41% [1]
Atomar [2]
Atommasse 39,0983 (1) [3] u
Атомрадиус (беречнет) 220 (243) вечера
Ковалентер Радиус 203 вечера
Ван-дер-Ваальс-Радиус 275 вечера
Электронная конфигурация [Ar] 4s 1
1.Ionisierungsenergie 4,34066369 (9) эВ [4] ≈ 418,81 кДж / моль [5]
2. Ionisierungsenergie 31,62500 (19) эВ [4] ≈ 3051,35 кДж / моль [5]
3. Ionisierungsenergie 45,8031 (17) эВ [4] ≈ 4419,3 кДж / моль [5]
4. Ionisierungsenergie 60,917 (19) эВ [4] ≈ 5878 кДж / моль [5]
5.Ionisierungsenergie 82,66 (16) эВ [4] ≈ 7975 кДж / моль [5]
Physikalisch [2]
Aggregatzustand фест
Кристаллструктура kubisch raumzentriert
Dichte 0,856 г / см 3 (20 ° C) [6]
Mohshärte 0,4
Магнетизм paramagnetisch ( Χ м = 5,7 · 10 −6 ) [7]
Schmelzpunkt 336,53 К (63,38 ° С)
Siedepunkt 1047 К [8] (774 ° С)
Molares Volumen 45,94 · 10 −6 м 3 · моль −1
Verdampfungswärme 79,1 кДж / моль [8]
Schmelzwärme 2334 кДж · моль −1
Schallgeschwindigkeit 2000 м · с −1 при 293,15 К
Spezifische Wärmekapazität 757,8 [1] Дж · кг −1 · K −1
Austrittsarbeit 2,30 эВ [9]
Elektrische Leitfähigkeit 14,3 · 10 6 A · V −1 · м −1
Wärmeleitfähigkeit 100 Вт · м −1 · K −1
Chemisch [2]
Oxidationszustände -1, +1
Нормальный потенциал −2,931 В (K + + e - → K) [10]
Elektronegativität 0,82 (Полинг-Скала)
Изотоп
Изотоп NH т 1/2 ZA ZE (МэВ) ZP
38 К {син.} 7 636 мин. β + 2,17 38 Ar
39 К 93,26 % Stabil
40 К 0,0117% 1248 · 10 9 а β - 1,311 40 Ca
ε 1 505 40 Ar
β + 1 505 40 Ar
41 К 6,73% Stabil
42 К {син.} 12,36 ч β - 3 525 42 Ca
43 К {синхр.} 22,3 ч β - 1815 43 Ca
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin-
Quanten-
zahl I
γ дюйм
рад · Т −1 · с −1
E r ( 1 H) f L bei
B = 4,7 T
в МГц
39 К 3/2 0 + 1,25006 · 10 7 5,1 · 10 −4 009,3508
40 К 4 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
Sicherheitshinweise
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kalium (lateinisch, aus arabisch القلية , DMG al-qalya ‚Pflanzenasche ') ist ein chemisches Element MITDEM DEMESYMBRES ESTEIN HEMISCHESEEMISSETMELEMITMIT DEMELEMETELEMESYMBOL INSTEADES bzw. der 1. IUPAC-Gruppe und zählt zu den Alkalimetallen.

In der Erdhülle gehört Kalium zu den zehn häufigsten Elementen und kommt in zahlreichen Mineralen der Erdkruste vor.

Am 19. ноябрь 1807 г. berichtete Humphry Davy vor der Royal Society в Лондоне, es sei ihm gelungen, durch Elektrolyse von schwach angefeuchteten Ätzalkalien zwei verschiedene Metalle zu gewinnen; das eine, am 6. Oktober 1807 erstmals gewonnene Metall nannte er Калий (die noch heute geltende englische und französische Bezeichnung für Kalium), weil man es aus Pottasche gewinnen kann, das andere, wenonnodium Tale 907 die noch heute geltende englische und französische Bezeichnung für Natrium), weil es in den verschiedenen Modifikationen von Natriumcarbonat (Soda) enthalten ist.Im deutschen Sprachraum wird das Sodium Davys seit 1811 nach einem Vorschlag von Berzelius als Natrium bezeichnet, während man für das Potassium Davys den von Klaproth 1796 eingeführten Ausdruck Kalium (vonلzen. قَ196, al. gewinnbar) übernahm.

Kalium kommt in der Natur nur als Kation in Kaliumverbindungen vor. Das liegt daran, dass es nur ein Außenelektron besitzt und dieses sehr bereitwillig abgibt, um eine stabile und energiearme äußere Elektronenschale zu erlangen.Kovalente Kaliumverbindungen sind daher nicht bekannt. Im Meerwasser liegt die durchschnittliche Konzentration bei 399,1 мг K + / кг = 408,4 мг K + / л.

Natürlich vorkommende kaliumhaltige Minerale sind:

Kaliumsalze bilden Verdampfungsablagerungen auf ehemaligen Meeresböden, был die Gewinnung von Kaliumsalzen in diesen Gegenden wirtschaftlich macht. Калисальц вирд в Канаде, Русланде, Вайсруссланде, Казахстане, Германии, Израиле, den Vereinigten Staaten, Jordanien und anderen Orten auf der ganzen Welt abgebaut. [13] Die größten Vorkommen, die jemals gefunden wurden, liegen 1.000 Meter unter der Oberfläche der kanadischen Provinz Saskatchewan. Die Lagerstätten befinden sich in der Elk Point Group, die sich im mittleren Devon gebildet haben. В Саскачеване wo seit den 1960er Jahren mehrere große Minen betrieben wurden, wurde die Technik des Einfrierens von nassem Sand (die Blairmore-Formation) eingeführt, um Minenschächte durch sie zu treiben. Das wichtigste Kalibergbauunternehmen в Саскачеване - это Potash Corporation. [14] Das Wasser des Toten Meeres wird von Israel und Jordanien als Kaliquelle verwendet, während die Konzentration in normal Ozeanen für die kommerzielle Produktion zu aktuellen Preisen zu niedrig ist. [13]

2010 год Kalium в атмосфере экзопланет XO-2b и HD 80606b детектор. [15] [16]

Die Gewinnung von Metallischem Kalium kann nach mehreren Verfahren erfolgen. Genutzt wurden elektrolytische Verfahren wie das Degussa-Verfahren или ein thermisches Verfahren der I.Г. Фарбен, Верк Грисхайм. Das meiste Kalium wird jedoch mit dem in den 1950er-Jahren von Mine Safety Appliances eingeführten MSA-Verfahren hergestellt, bei dem bei 870 ° C unter Schutzgasatmosphäre mit metallischem Natrium eine Reduktion von Kaliumchlorid durchgeführt wird. Das entstehende gasförmige Kalium wird в einer Kühlfalle durch Kondensation niedergeschlagen.

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

Durch Variation der Destillationsparameter sind auch handelsübliche Na-K-Legierungen zugänglich.

Im Labor ist elementares Kalium über die Reduktion des Chromats [17] или Dichromats mittels Zirconium nach:

2K2CrO4 + Zr⟶4K + Zr (CrO4) 2 {\ displaystyle {\ ce {2 K2CrO4 + Zr -> 4 K + Zr (CrO4) 2}}}
2K2Cr2O7 + Zr⟶4K + Zr (Cr2O7) 2 {\ displaystyle {\ ce {2 K2Cr2O7 + Zr -> 4 K + Zr (Cr2O7) 2}}}

или термическая обработка калиумазида:

2KN3⟶2K + 3N2 {\ displaystyle {\ ce {2 KN3 -> 2 K + 3 N2}}}

sowie eine anschließende Destillation im Hochvakuum erhältlich. [18]

Аналог zu den anderen Alkalimetallen reagiert Kalium mit vielen anderen Elementen und Verbindungen of sehr heftig, insbesondere mit Nichtmetallen, und kommt in der natürlichen Umwelt nur chemisch gebunden vor. Kalium hat eine stärkere Reaktivität als Natrium und reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Kaliumhydroxid und Freisetzung von Wasserstoff. Hochgeschwindigkeitsaufnahmen der Reaktion von Alkalimetallen mit Wasser legen eine Coulomb-Explosion nahe. [19]

2 K + 2 h3O → 2 KOH + h3 {\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + 2 \ H_ {2} O \ rightarrow 2 \ KOH + H_ {2}}}
Reaktion von Kalium mit Wasser

Aufgrund der stark exothermen Reaktion entzündet sich der Wasserstoff bei Luftzutritt. Hierbei kann es zu Verpuffungen und Explosionen kommen. In trockenem Sauerstoff verbrennt das Metall с интенсивным фиолетовым пламенем Flamme zu Kaliumhyperoxid KO 2 и Kaliumperoxid K 2 O 2 .

K + O2 → KO2 {\ displaystyle \ mathrm {K + O_ {2} \ rightarrow KO_ {2}}} bzw. 2 К + O2 → K2O2 {\ Displaystyle \ mathrm {2 \ K + O_ {2} \ rightarrow K_ {2} O_ {2}}}
Reaktion von Kalium mit Sauerstoff

An feuchter Luft reagiert es sehr rasch mit Wasser und Kohlenstoffdioxid zu Kaliumcarbonat unter Wasserstoffbildung.

2 К + h3O + CO2 → K2CO3 + h3 {\ displaystyle \ mathrm {2 \ K + H_ {2} O + CO_ {2} \ rightarrow K_ {2} CO_ {3} + H_ {2}}}
Reaktion von Kalium mit Wasser und Kohlenstoffdioxid

Mit Alkoholen setzt sich Kalium unter Bildung von Wasserstoff zu Alkoholaten um.

2 C2H5OH + 2 K⟶2 C2H5OK + h3 {\ displaystyle \ mathrm {2 \ C_ {2} H_ {5} OH + 2 \ K \ longrightarrow 2 \ C_ {2} H_ {5} OK + H_ {2 }}}
Reaktion von Kalium mit Ethanol

In flüssigem Ammoniak ist Kalium, wie alle Alkalimetalle, unter Bildung einer blauvioletten Lösung gut löslich. Mit den Halogenen Brom und Iod in flüssiger oder fester Form setzt sich Kalium explosionsartig zu den entsprechenden Halogeniden um.

Zur Entsorgung von Kalium wird meist das vorsichtige Einbringen kleiner Stücke des Metalls в einen großen Überschuss an tert -Butylalkohol empfohlen, mit dem es unter Bildung des Alkoholats und Wasserst.Da diese Reaktion recht langsam verläuft, kann es passieren, dass unbemerkt kleine, mit einer Kruste von Kalium- tert -butanolat umhüllte Kaliumreste übrigbleiben. Daher muss sorgfältig auf die Vollständigkeit der Reaktion geachtet werden. Alternativ kann man für kleine Kaliummengen auch 1-Butanol verwenden, das mit dem Kalium zwar schneller, aber dennoch kontrollierbar reagiert. Keinesfalls sollten «niedrigere» Alkohole (пропанол, этанол или метанол) verwendet werden, da diese zu heftig mit Kalium reagieren und zudem leichter entzündlich sind.

An der Luft überzieht sich die silberweiß glänzende Schnittfläche des frischen Metalls innerhalb von Sekunden mit einer bläulich schimmernden Schicht aus Oxid und Hydroxid und ein wenig Carbonat. An der Luft stehengelassen реагирует на все Alkalimetalle langsam vollständig zum Carbonat. Metallisches Kalium wird deshalb unter wasserfreien organischen Flüssigkeiten, wie z. B. Paraffinöl aufbewahrt. Im Gegensatz zu Natrium kann Kalium bei längerer Lagerung dennoch Krusten aus Oxiden, Peroxiden und Hydroxiden bilden, die das Metall in Form rötlich-gelber Schichten überziehen und die bei Berührung или Druck explodieren können.Eine sichere Entsorgung ist dann nicht mehr möglich, hier bietet sich nur noch der Abbrand des kompletten Gebindes unter kontrollierten Bedingungen an. [20] Auch in Polyethenverpackungen eingeschweißtes Kalium kann sich mit einer explosiven Kruste überziehen, eine solche Verpackung ist также zur Lagerung nicht geeignet. [21]

Mit Natrium werden in einem weiten Konzentrationsbereich bei Raumtemperatur flüssige Gemische gebildet, siehe: NaK (Legierung). Das Phasendiagramm zeigt eine bei 7 ° C inkongruent schmelzende Verbindung Na 2 K und ein Eutektikum bei −12,6 ° C mit einem Natriumgehalt von 23% w. [22]

Kalium ist in einigen schnellen Kernreaktoren в форме einer eutektischen Na-K-Legierung als Kühlflüssigkeit eingesetzt worden. Ansonsten hat Metallisches Kalium nur geringe technische Bedeutung, da es durch das billigere Natrium ersetzt werden kann.

Im Forschungslabor wird Kalium gelegentlich zur Trocknung von Lösungsmitteln eingesetzt, besonders wenn der Siedepunkt des Lösungsmittels über dem Schmelzpunkt des Kaliums, aber unter dem Schmelzpunkt liegt von.Dann liegt das Kalium im siedenden Lösungsmittel geschmolzen vor und seine Oberfläche verkrustet nicht. Man benötigt somit deutlich weniger Alkalimetall und es kann fast völlig beim Trocknungsprozess verbraucht werden, so dass nur sehr kleine Reste entsorgt werden müssen.

Kalium entwickelt beim langen Stehenlassen auch unter Schutzflüssigkeit (Petroleum) Krusten von Peroxoverbindungen (K 2 O 2 und KO 2 ), die sehr brisant reagieren. Bereits durch geringen Druck, insbesondere beim Herausheben von Kaliumstücken mit einer Zange oder beim Versuch des Schneidens mit dem Messer, können diese Peroxoverbindungen Explosionen auslösen.Als Gegenmaßnahmen empfehlen sich entweder das Einschmelzen в Glasampullen oder ein Lagern unter Schutzflüssigkeit und Inertgas. Weiterhin dürfen halogenierte Lösemittel aufgrund der Explosionsgefahr nicht mit Kalium getrocknet werden. Ebenfalls gefährlich sind Reaktionen des Kaliums im Zusammenspiel von Lösemitteln, die leicht Sauerstoff abgeben können.

Weitere Verwendungen:

Bedeutung als Düngemittel [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Wasserlösliche Kaliumsalze werden als Düngemittel verwendet, da Pflanzen die im Boden vorkommenden Kaliumsilicate schlecht aufschließen können.

Die Industrielle Landwirtschaft verwendet Düngemittel, um das bei der Ernte verlorene Kalium zu ersetzen. Die meisten landwirtschaftlichen Düngemittel enthalten Kaliumchlorid, während Kaliumsulfat für chlormpfindliche Kulturen oder Kulturen mit höherem Schwefelgehalt verwendet wird. Nur wenige Düngemittel восхищает Kaliumnitrat. Weitere kaliumhaltige Düngemittel sind Kornkali mit Magnesiumoxid, Patentkali, Flory, Nitrophoska und Kaliumphosphat.

Die Wirkung des essentiellen Makronährstoffes Kalium in den Pflanzen ist vielfältig.Im Xylem dient es als Osmotikum welches für den Aufbau des Wurzeldrucks entscheidend ist. Kalium in den Blattzellen erhöht den Turgor, был zu einer Zellstreckung und Blattflächenwachstum führt. Auch sorgt es über die Erhöhung des Turgors für eine Öffnung der Stomata, был Die Kohlenstoffdioxid-Aufnahme begin und somit direkten Einfluss auf die Photosyntheseleistung hat. Ist Kalium in ausreichenden Mengen vorhanden, fördert es in einem ersten Schritt die Bildung von C3-Zuckern, die in weiteren von Kalium beeinflussten Stoffwechselprozessen zu Stärke, Cellulose, Lignin und Proteinen verarbeitet.Pflanzen, die unter Kaliummangel leiden, weisen vornehmlich an den älteren Blättern Symptome auf. Kalium wird aus ihnen retransloziert und über das Phloem in junge Blätter transportiert. Typische Symptome eines Kaliummangels sind Punkt-, Interkostal- und Blattrandchlorosen sowie Blattrandnekrosen. Auch kommt es zu einem gestauchten Habitus und gegebenenfalls zur Welketracht. Bei starker Sonneneinstrahlung kann es zur Photooxidation in den Blättern kommen. [23] Ein stärkerer Überschuss bewirkt Wurzelverbrennungen und Calciumbeziehungsweise Magnesiummangel.

Kalium ist der Gegenspieler von Calcium - beide Nährelemente müssen также в einem richtigen Verhältnis zueinander in der Pflanze und im Boden vorhanden sein.

Bedeutung für den menschlichen Körper [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Kalium ist ein für die Erhaltung des Lebens essenzieller Mineralstoff (Mengenelement). Als wichtigstes intrazelluläres Kation ist Kalium an den Physiologischen Prozessen in jeder Zelle beteiligt:

Empfohlene und tatsächliche Kaliumzufuhr [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Zur Aufrechterhaltung Aller lebenswichtigen Physiologischen Prozesse Wird geraten, mindestens 2 г Kalium täglich zu sich zu nehmen.Das Food and Nutrition Board (FNB) der USA und Kanada erachtet allerdings unter präventiven Aspekten für all Erwachsenen einnahme von 4,7 г / тег (120 ммоль / тег) als angemessen. Diese Kaliummenge (aus der Nahrung) ist aufgrund neuer Erkenntnisse erforderlich, um chronischen Erkrankungen wie erhöhtem Blutdruck, Kochsalzsensitivität, Nierensteinen, Verlust an Knochenmasfäder Schlagan sie zu vermindern oder zu verzögern. [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49]

Laut der Nationalen) Verzehrsstudie II (NVS II) находится в Kaliumzufuhr в Deutschland im Median по 3,1 г / Tag (Frauen) bzw.3,6 г / бирка (Männer). Из 75% от Männer и 90% от Frauen wird die vom FNB empfohlene Zufuhr von 4,7 g Kalium pro Tag nicht erreicht. [50]

Bedeutung des Natrium / Kalium-Verhältnisses [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]
Ansicht von oben auf einen Kaliumkanal, die violetten Kaliumionen passieren den Kanal

Im Körper spielt Kalium eine herausragende Rolle bei der Regulation des Membranpotentials. Die intrazelluläre Kaliumkonzentration liegt bei ungefähr 150 mmol / l, extrazellulär finden sich 4 mmol / l.Die Konzentration an Natrium liegt intrazellulär bei rund 10 mmol / l, extrazellulär bei 140 mmol / l. Diese Konzentrationsunterschiede Werden Durch Die Na / K-ATPase aufrechterhalten und sind für die Funktion der Zelle lebenswichtig. Ein dauerhaftes Verschieben dieser zellulären Konzentrationen kann bei erhöhter K + -Konzentration (Hyperkaliämie), das heißt K + >> 4,5 ммоль / л, zu Herzstillstand in Systole führenä (<3 Hypok. 5 ммоль / л) zur Abnahme der Kontraktionsfähigkeit der Muskeln, erhöhter Erregung, Störung der Erregungsleitung, Extrasystolen des Herzens.K + ist (neben Na + ) entscheidend für den osmotischen Druck der Zellen, das heißt für den Wassergehalt der Zelle. Eine zu geringe K + - Conzentration im Blut führt zu Herzstillstand in Diastole. Der Normbereich im Serum liegt bei 3,6–4,5 ммоль / л, im Harn - 26–123 ммоль / л. Das heißt, es wird ständig K + verloren, das mit der Nahrung ersetzt werden muss.

Das ist insbesondere in der heutigen Zeit ein Problem, da die westliche Ernährungsweise von der Zufuhr tierischer Lebensmittel geprägt ist.Die Zufuhr kaliumreicher, pflanzlicher Lebensmittel ist im Vergleich zu früher hingegen deutlich vermindert. Vor der Entwicklung der Landwirtschaft lag die Kaliumzufuhr bei 10,5 г / Tag, [51] im Vergleich zu den durchschnittlich 3,4 г / Tag laut NVS II. [50] Demgegenüber steht die ins Gegenteil verschobene Natriumzufuhr: Diese lag früher bei lediglich 0,8 g / Tag [51] und ist durch unsere salzreiche Ernährung auf durchschnittlich 3,1 g / Tagz (Frauen) b. 4,3 г / тег (Männer) angestiegen. [52] Das hat Auswirkungen auf das natürliche Verhältnis von Kalium zu Natrium im menschlichen Körper.

Kalium ist der natürliche Gegenspieler von Natrium, und ein ausgewogenes Verhältnis der beiden Mineralien ist für die регуляция физиологичный Prozesse besonders wichtig. Eine exzessive Natriumzufuhr kann zur Kaliumverarmung führen. Umgekehrt hat Kalium einen natriuretischen Effekt. Insofern ist das Na / K-Verhältnis in der Nahrung entscheidender als die Konzentration der einzelnen Kationen für sich allein.Die WHO empfiehlt ein molares Verhältnis der beiden Mineralstoffe von 1: 1. [53] Diesem Verhältnis werden die WHO-Empfehlungen von weniger als 2 г Natrium pro Tag [54] und mindestens 3,5 г Kalium pro Tag gerecht. [53]

Physiologische Bedeutung [Bearbeiten | Quelltext Bearbeiten]

Neben Natrium hat Kalium große Bedeutung für die Regulation des Blutdrucks. [55] [56] Epidemiologische Studien belegen, dass eine erhöhte Kaliumaufnahme mit einer Blutdrucksenkung einhergeht und das Risiko für Schlaganfälle reduziert.Die blutdrucksenkende Wirkung von Kalium wurde auch in Supplementierungsversuchen nachgewiesen. [57] [58] [59] [49] [60] [61] [62] [63] [64]

Eine blutdrucksenkende Wirkung konnte auch allein durch die so genannte DASH (диетические подходы к остановке гипертонии)

.

Калий

Химический элемент калий относится к щелочным металлам. Он был открыт в 1806 году сэром Хамфри Дэви.

Зона данных

Классификация: Калий - щелочной металл
Цвет: серебристо-белый
Атомный вес: 39.0983
Состояние: цельный
Температура плавления: 63.4 o С, 336,5 К
Температура кипения: 765,6 o С, 1038,7 К
Электронов: 19
Протонов: 19
Нейтроны в наиболее распространенном изотопе: 20
Электронные оболочки: 2,8,8,1
Электронная конфигурация: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 1
Плотность при 20 o C: 0.862 г / см 3
Показать больше, в том числе: тепла, энергии, окисления,
реакций, соединений, радиусов, проводимости
Атомный объем: 45,46 см 3 / моль
Состав: bcc: объемно-центрированный кубический
Твердость: 0,4 МОС
Удельная теплоемкость 0,75 Дж г -1 K -1
Теплота плавления 2.334 кДж моль -1
Теплота распыления 89 кДж моль -1
Теплота испарения 79,870 кДж моль -1
1 st энергия ионизации 418,8 кДж моль -1
2 nd энергия ионизации 3051,3 кДж моль -1
3 rd энергия ионизации 4411.3 кДж моль -1
Сродство к электрону 48,385 кДж моль -1
Минимальная степень окисления 0
Мин. общее окисление нет. 0
Максимальное число окисления 1
Макс. общее окисление нет. 1
Электроотрицательность (шкала Полинга) 0,82
Объем поляризуемости 43.4 Å 3
Реакция с воздухом сильное, ⇒ КО 2
Реакция с 15 M HNO 3 сильнорослый, ⇒ H 2 , NO x , KNO 3
Реакция с 6 M HCl сильнодействующий, ⇒ H 2 , KCl
Реакция с 6 М NaOH сильнодействующий, ⇒ H 2 , KOH
Оксид (оксиды) К 2 О
Гидрид (-ы) КХ
Хлорид (ы) KCl
Атомный радиус 220 вечера
Ионный радиус (1+ ион) 152 вечера
Ионный радиус (2+ ионов)
Ионный радиус (3+ ионов)
Ионный радиус (1-ионный)
Ионный радиус (2-ионный)
Ионный радиус (3-ионный)
Теплопроводность 102.5 Вт м -1 K -1
Электропроводность 16,4 x 10 6 См -1
Температура замерзания / плавления: 63,4 o С, 336,5 К

Калий металлический. Изображение Шмиди.

Дэви (на мехах) на публичной демонстрации науки в Королевском институте в Лондоне. Изображение Джеймса Гилрея.

Натрий, а затем калий в реакции с водой.

Открытие калия

Доктор Дуг Стюарт

В 1806 году английский химик сэр Хамфри Дэви обнаружил, что химическая связь имеет электрическую природу и что он может использовать электричество для разделения веществ на их основные строительные блоки - химические элементы.

В 1807 году он впервые выделил калий в Королевском институте в Лондоне. Он электролизовал высушенный гидроксид калия (поташа), который он очень слегка увлажнил, выставив его на влажный воздух в своей лаборатории.Электролиз питался от объединенной мощности трех больших батарей, которые он построил.

Когда он приложил напряжение от своих батарей к гидроксиду калия, он обнаружил, что на отрицательно заряженном электроде скопились глобулы, «имеющие высокий металлический блеск». (1)

Эдмунд Дэви, который участвовал в эксперименте, описал реакцию сэра Хэмфри Дэви на производство металлического калия, его момент Эврики:

«… когда мельчайшие шарики калия прорываются сквозь корку поташа и воспламеняются при входе в атмосферу, он не мог сдержать своей радости - он фактически танцевал по комнате в экстатическом восторге; Ему потребовалось немного времени, чтобы собраться с силами и продолжить эксперимент.” (2)

Калий был первым металлом, выделенным электролизом.

Дэви был удивлен низкой плотностью нового металла, заметив, что он плавает в масле, чего не может сделать ни один другой металл. Он поместил кусочек калия в воду и заметил, что вода «разлагает его с большой силой, мгновенный взрыв с ярким пламенем. Он также (смело) добавил калий в соляную кислоту и увидел, что она загорелась ярким красным пламенем. (3)

Название «калий» происходит от английского слова «поташ», первоначально означающего щелочь, извлеченную с водой в горшке с золой из сгоревшего дерева или листьев дерева.

Символ калия K происходит от слова «калий» - названия элемента в Германии и Скандинавии. (4)

Всего через несколько дней после выделения калия Дэви впервые выделил натрий тем же методом.

Интересные факты о калии

  • Калий и его ближайший сосед по таблице Менделеева натрий являются твердыми веществами при комнатной температуре. Однако их сплавы - нет. Сплавы NaK, содержащие от 40 до 90 процентов калия по массе, являются жидкостями при комнатной температуре.Имеющийся в продаже сплав с 78% K и 22% Na остается жидким при температурах до -12,6 o C (9,3 o F).
  • Всем живым клеткам нужен калий для поддержания баланса жидкости, поэтому нам и всем другим формам жизни на Земле нужны минералы калия, чтобы выжить. Калий содержится во всех мясных, растительных и молочных продуктах. Фрукты и овощи - лучшие источники калия.
  • Некоторые нейротоксины нарушают биологическое использование калия нашими клетками.Это может привести к сильной боли или даже смерти. Эти нейротоксины включают агитоксин, харибдотоксин и маргатоксин (укусы скорпиона), апамин (укусы пчел) и дендротоксин (укусы змей мамбы).
  • Большинство атомов калия во Вселенной образовались в последние моменты жизни гигантских звезд, когда они взорвались сверхновыми. Калий образуется в кислородной оболочке звезд, когда они взрываются. Это, конечно, ненормальное горение; это ядерный синтез. Калий образуется вместе с несколькими другими элементами, включая серу и кремний, во время взрывного горения кислорода в сверхновых.
  • Всем растениям для выживания нужен калий; более 90% всего потребления соединений калия человеком приходится на производство удобрений для растений.
  • Люди с низким содержанием калия в рационе могут страдать от гипокалиемии. Тяжелая гипокалиемия может быть опасной для жизни. Симптомы включают нерегулярное сердцебиение, усталость, мышечные судороги и запор. Люди редко испытывают дефицит калия исключительно из-за недостаточного питания. Обычно гипокалиемия вызывается другими проблемами, такими как диарея и / или рвота, прием антибиотиков и заболевание почек.
  • Большинство людей знакомы с методом углеродного датирования, который использует распад радиоактивного изотопа углерода-14, чтобы определить возраст некогда живых существ, таких как животные и растения. Радиоактивный изотоп калия-40 дает нам возможность датировать горные породы. Калий-40 распадается на аргон-40 и кальций-40 с периодом полураспада 1,25 миллиарда лет. Отношение калия-40 к аргону-40, захваченному в породе, используется для определения того, сколько времени прошло с момента затвердевания породы.

,

Элементаль - Элемент Калий

Что в названии? От английского слова potash . Химический символ калия происходит от латинского слова, обозначающего щелочь, kalium .

Сказать что? Калий произносится как poh-TASS-ee-em .

Хотя калий является восьмым по распространенности элементом на Земле и составляет около 2,1% земной коры, он является очень реактивным элементом и никогда не встречается в природе свободным. Металлический калий был впервые выделен сэром Хэмфри Дэви в 1807 году путем электролиза расплавленного едкого калия (КОН).Через несколько месяцев после открытия калия Дэви использовал тот же метод для выделения натрия. Калий может быть получен из минералов сильвита (KCl), карналлита (KCl · MgCl 2 · 6H 2 O), лангбейнита (K 2 Mg 2 (SO 4 ) 3 ) и полигалита. (K 2 Ca 2 Mg (SO 4 ) 4 · 2H 2 O). Эти минералы часто встречаются в древних озерах и морях. Каустический калий, еще один важный источник калия, добывается в основном в Германии, Нью-Мексико, Калифорнии и Юте.

Чистый калий - мягкий, воскообразный металл, который легко разрезать ножом. Он реагирует с кислородом с образованием супероксида калия (KO 2 ) и с водой с образованием гидроксида калия (КОН), газообразного водорода и тепла. Вырабатывается достаточно тепла, чтобы зажечь газообразный водород. Чтобы предотвратить его реакцию с кислородом и водой в воздухе, образцы металлического калия обычно хранят погруженными в минеральное масло.

Калий образует сплав с натрием (NaK), который используется в качестве теплоносителя в некоторых типах ядерных реакторов.

Калий образует много важных соединений. Хлорид калия (KCl) - наиболее распространенное соединение калия. Он используется в удобрениях, как заменитель соли и для производства других химикатов. Гидроксид калия (КОН) используется для изготовления мыла, моющих средств и средств для очистки канализации. Карбонат калия (KHCO 3 ), также известный как жемчужная зола, используется для производства некоторых видов стекла и мыла и коммерчески добывается как побочный продукт при производстве аммиака. Супероксид калия (KO 2 ) может создавать кислород из водяного пара (H 2 O) и диоксида углерода (CO 2 ) посредством следующей реакции: 2KO 2 + H 2 O + 2CO 2 => 2ХСО 3 + О 2 .Он используется в респираторном оборудовании и производится путем сжигания металлического калия в сухом воздухе. Нитрат калия (KNO 3 ), также известный как селитра или селитра, используется в удобрениях, спичечных головках и пиротехнике.

,

Смотрите также