鉀

康熙字典

鉀元素化學符號(K)，原子序數(shù)19，原子量39.0983，屬周期系ⅠA族，為堿金屬的成員。元素的英文名稱來源于potash一詞，含義是木灰堿。鉀的化合物早就被人類利用，古代就知道草木灰中存在著鉀草堿(即碳酸鉀)，可用作洗滌劑，硝酸鉀也被用作黑火藥的成分之一。但鉀的化合物特別穩(wěn)定，難以用常用的還原劑(如碳)從鉀的化合物將金屬鉀還原出來。一直到1807年，英國H.戴維才用電解氫氧化鉀熔體的方法制得金屬鉀。鉀在地殼中的含量為2.59%，占第七位。在海水中，除了氯、鈉、鎂、硫、鈣之外，鉀的含量占第六位。

鉀 - 物質(zhì)簡介

氧化態(tài)：MainK+1 OtherK-1(inliquidNH3)

晶胞參數(shù)：

a=532.8pm

b=532.8pm

c=532.8pm

α=90°

β=90°

γ=90°

電離能：(kJ/mol)

M-M+418.8

M+-M2+3051.4

M2+-M3+4411

M3+-M4+5877

M4+-M5+7975

M5+-M6+9649

M6+-M7+11343

M7+-M8+11942

M8+-M9+16964

M9+-M10+48575

原子量：39.0983原子量單位

原子半徑(計算值)：220(243)pm

共價半徑：196pm

范德華半徑：275pm

晶體結(jié)構(gòu)：晶胞為體心立方晶胞，每個晶胞含有2個金屬原子。

莫氏硬度：0.4

晶體結(jié)構(gòu)體：新立方格

物理屬性：

熔點：336.53K(63.38°C)

沸點：1032K(759°C)

摩爾體積：45.94×10-6m3/mol

汽化熱：79.87kJ/mol

熔化熱：2.334kJ/mol

蒸氣壓：106×10-6帕

聲速：2000m/s(293.15K)

其他性質(zhì)：

電負性：0.82(鮑林標度)

比熱：757J/(kg·K)

電導率：13.9×106/(米歐姆)

熱導率：102.4W/(m·K)

第一電離能：418.8kJ/mol

第二電離能：3052kJ/mol

第三電離能：4420kJ/mol

第四電離能：5877kJ/mol

第五電離能：7975kJ/mol

第六電離能：9590kJ/mol

第七電離能：11343kJ/mol

第八電離能：14944kJ/mol

第九電離能：16963.7kJ/mol

第十電離能：48610kJ/mol

鉀 - 物質(zhì)性質(zhì)

鉀是銀白色金屬，很軟，可用小刀切割。熔點63.25℃，沸點760℃，密度0.86克/厘米(20℃)。鉀的化學性質(zhì)比鈉還要活潑，暴露在空氣中，表面覆蓋一層氧化鉀和碳酸鉀，使它失去金屬光澤，因此金屬鉀應保存在煤油中以防止氧化。鉀在空氣中加熱就會燃燒，它在有限量氧氣中加熱，生成氧化鉀;在過量氧氣中加熱，生成超氧化鉀;金屬鉀溶于液氨生成深藍色液體，可導電，實驗證明其中含氨合電子，鉀的液氨溶液久置或在鐵的催化下會分解為氫氣和氨基鉀。鉀的液氨溶液與氧氣作用，生成超氧化鉀，臭氧作用，生成臭氧化鉀。

鉀與水、冰或雪的反應在-100攝氏度時仍反應非常猛烈，生成氫氧化鉀和氫氣，反應時放出的熱量能使金屬鉀熔化，并引起鉀和氫氣燃燒。鉀與氫氣發(fā)生反應，生成氫化鉀。鉀與氟、氯、溴、碘都能發(fā)生反應，生成相應的鹵化物。鉀與氮氣共熱可生成不穩(wěn)定的疊氮化鉀，但反應條件要控制得極為嚴格，否則疊氮化鉀又會分解為鉀和氮氣。與氨共熱，生成氨基鉀，并放出氫氣。鉀與汞形成鉀汞齊，是還原劑。鉀的氧化態(tài)為+1，只形成+1價的化合物。金屬鉀很活潑，貯存和使用都要注意安全，由鉀引起的火災，不能用水或泡沫滅火劑撲滅，而要用碳酸鈉干粉。鉀離子能使火焰呈紫色，可用焰色反應和火焰光度計檢測。

戴維在發(fā)現(xiàn)鉀的實驗中，用的是電解法，但在實際生產(chǎn)中卻不能用此法，因為戴維用的是鉑電極，它不與熔融的金屬鉀作用，但實際生產(chǎn)中只能用石墨電極，熔融的金屬鉀能滲透到石墨中，侵蝕電極。所以現(xiàn)在金屬鉀的生產(chǎn)方法都采用金屬鈉與氯化鉀的反應：

Na+KCl=K↑+NaCl(高溫)

鉀的沸點比鈉低，不斷地將鉀的蒸氣分離出去，就能使反應持續(xù)進行。用真空蒸餾法可將鉀的純度提高為99.99%。由于鉀比鈉貴，在一般情況下都用鈉代替鉀，鉀鹽的用途就比較少。主要用作化肥，玻璃工業(yè)、煙火生產(chǎn)和肥皂工業(yè)的原料。超氧化鉀吸收二氧化碳產(chǎn)生氧氣，用于宇航。

鉀 - 化合物應用

硫氰酸鉀

物化性質(zhì)：無色單斜晶系結(jié)構(gòu)，相對密度1.886，熔點172.3℃，易溶于水，并因大量吸熱而降溫，也溶于酒精和丙酮，在低溫下可得半水結(jié)晶(KSCN•0.5H4O)，-29.5℃--6.8℃時穩(wěn)定，灼燒至約430℃時變藍，但冷卻后又重新變?yōu)闊o色，如熱至500℃時分解，遇鐵鹽生成血紅色的硫氰化鐵，遇亞鐵鹽則無反應.別名：硫氰化鉀

物化性質(zhì)：無色單斜晶系結(jié)構(gòu)，相對密度1.886，熔點172.3℃，易溶于水，并因大量吸熱而降溫，也溶于酒精和丙酮，在低溫下可得半水結(jié)晶(KSCN•0.5H4O)，-29.5℃--6.8℃時穩(wěn)定，灼燒至約430℃時變藍，但冷卻后又重新變?yōu)闊o色，如熱至500℃時分解，遇鐵鹽生成血紅色的硫氰化鐵，遇亞鐵鹽則無反應.用途：用作電鍍行業(yè)作褪鍍劑，也可用于制冷劑，還用于染料工業(yè)，照相業(yè)，農(nóng)藥及鋼鐵分析等.包裝凈重25塑編袋。

關于腐植酸鉀的應用

1：作為植物有機鉀肥

用HA-K溶液(濃度0.001-0.05%)噴灑|，浸種，蘸根或與其他肥復合施用，可提高植株含鉀率和吸鉀量，減輕化學鉀肥遺留在土壤中的陰離子對土壤和作物的不良影響，并有效改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)。

2：用作植物生長刺激素

刺激土壤中生物的生理，生物過程。腐植酸鉀中奎諾酊和活性酸有很高的氧化潛能來抑制自由根的活動，對植物生長很有力。腐植酸鉀作用于細胞層級，有利于加速光合作用。

3：用作植物抗旱保水劑

腐植酸鉀可松散土壤，促進植物根系吸收水分，對土壤濕度和水蒸發(fā)率有穩(wěn)定作用;同時游離的腐植酸可促進植物葉面毛孔的收縮，減少水分的喪失。

4：用作土壤環(huán)保改良劑

固定許多無機物和有機物形成不溶或低溶混合物，阻止無機物或有機物從土壤和植物中流失進入地表水中。因此，腐植酸鉀減弱殺蟲劑殘留物的毒性，重金屬和其他有害物質(zhì)對土壤的污染。

5：用作石油鉆井防腐劑

在石油鉆井液中添加HA-K(一般為3-5%)。可減少鉆孔中頁巖水化分解，防止井壁坍散;同時具有稀釋，抗鈣，懸浮重晶石的作用，可抗高溫180-200OC，可用于深井和地熱井的鉆井液

鉀 - 需要人群

1、大量飲用咖啡、酒和愛吃甜食的人較容易疲勞，這是缺鉀造成的。

2、嚴重腹瀉的人即使在尿潴留狀態(tài)時，失去鉀的可能性仍很大。假如使用利尿劑的話，將會失去更多的鉀。

3、不吃主食(碳水化合物)減肥，失去的不僅是體重，體內(nèi)的鉀含量也會下降。這會造成體力減弱，反應遲鈍。

4、神經(jīng)和肉體的緊張會導致鉀的不足。

鉀 - 物質(zhì)作用

人體血清中鉀濃度只有3.5～5.5mmol/L，但它卻是生命活動所必需的。鉀在人體內(nèi)的主要作用是維持酸堿平衡，參與能量代謝以及維持神經(jīng)肌肉的正常功能。當體內(nèi)缺鉀時，會造成全身無力、疲乏、心跳減弱、頭昏眼花，嚴重缺鉀還會導致呼吸肌麻痹死亡。此外，低鉀會使胃腸蠕動減慢，導致腸麻痹，加重厭食，出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹脹等癥狀。臨床醫(yī)學資料還證明，中暑者均有血鉀降低現(xiàn)象。

防治低鉀的關鍵是補鉀。臨床上可選用口服10%的氯化鉀溶液，但最安全且有效的方法是多吃富鉀食品，特別是多吃水果和蔬菜。含鉀豐富的水果有香蕉、草莓、柑橘、葡萄、柚子、西瓜等，菠菜、山藥、毛豆、莧菜、大蔥等蔬菜中含鉀也比較豐富，黃豆、綠豆、蠶豆、海帶、紫菜、黃魚、雞肉、牛奶、玉米面等也含有一定量的鉀。各種果汁，特別是橙汁，也含有豐富的鉀，而且能補充水分和能量。據(jù)測定含有1.1%～2.3%的鉀，所以茶水是夏季最好的消暑飲品。

鉀是維持生命不可或缺的必需物質(zhì)。它和鈉共同作用，調(diào)節(jié)體內(nèi)水份的平衡并使心跳規(guī)律化。鉀對細胞內(nèi)的化學反應很重要，對協(xié)助維持穩(wěn)定的血壓及神經(jīng)活動的傳導起著非常重要的作用。缺鉀會減少肌肉的興奮性，使肌肉的收縮和放松無法順利進行，容易倦怠。另外，會妨礙腸的蠕動，引起便秘;還會導致浮腫，半身不遂及心臟病發(fā)作。當人體鉀攝取不足時，鈉會帶著許多水份進入細胞中，使細胞破裂導致水腫。血液中缺鉀會使血糖偏高，導致高血糖癥。另外，缺鉀對心臟造成的傷害最嚴重，缺乏鉀，可能是人類因心臟疾病致死的最主要原因。

人體缺鉀的主要癥狀是：心跳過速且心率不齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡心、嘔吐、腹瀉、低血壓、精神錯亂、以及心理冷淡。兒童每日應攝取鉀1600毫克，成人每天2000毫克，含鉀的食物包括乳制品、魚、水果、豆科植物、肉、家禽、未加工的谷物、綠葉蔬菜等，比如杏、香蕉、啤酒酵母、糙米、無花果、蒜、葡萄干、番薯等。鎂有助于保持細胞內(nèi)的鉀，而攝入過量的鈉、酒精、糖類;服用利尿劑、輕劑、皮質(zhì)激素類藥物和心理壓力過大會妨礙鉀的吸收。