Высокий уровень калия
Содержание:
- ТОП-5 богатых калием продуктов
- Во всем виновата глюкоза?
- Общие сведения:
- А может, это кальциноз?
- Достоинства и недостатки
- Получение[ | код]
- Немного физиологии
- 1.Общие сведения
- Элемент калий и его обозначение
- Физические свойства
- История открытия
- Избыток калия
- Для чего полезен калий?
- Сравнение симптомов
- Реакции, взаимодействие калия с оксидами. Уравнения реакции:
- История и происхождение названия
- Реакции с простыми веществами
- Где используется калий
ТОП-5 богатых калием продуктов
Элемент относится к довольно распространенным веществам, встречается в большом списке доступных продуктов. При дефиците взять минерал организм может из гречки, молока, горошка и куриной грудки. Лучше всего использовать в рационе сушеные ингредиенты, содержание вещества в которых увеличивается в 2-5 раз. В богатых микроэлементом диетах при дефиците применяются сухофрукты, какао-порошок, сухое молоко, сушеные грибы, соевая мука.
Из привычных продуктов в топе по содержанию вещества находятся 5: бананы, курага, фисташки, финики и семечки.
Бананы
Чтобы восполнить дефицит минерала, в пищу лучше употреблять банановые чипсы. Сушеные кусочки фрукта содержат 1491 мг калия на 100 г – до половины суточной нормы. Из свежих можно получить 358 мг микроэлемента.
Курага
В 100 г кураги содержится 1162 мг микроэлемента – четвертая часть от суточного дефицита. Кроме основного вещества, продукт богат железом и антиоксидантами. Такое сочетание минералов делает курагу полезной для людей с низким уровнем гемоглобина, высоким артериальным давлением и проблемами в работе сердца и сосудов. Главное – при покупке выбрать натуральную, которая не вымачивалась в сахарном сиропе и не помешает усвоению микроэлементов.
Фисташки
На 100 г подходящих для восполнения дефицита фисташек приходится 1008 мг калия. Орех можно добавлять в салаты, выпечку, соусы или использовать отдельно, в качестве перекуса. Вместе с витаминами А, Е и магнием в составе фисташки снизят риск развития заболеваний сердечно-сосудистой системы, помогут поднять настроение и прибавят жизненных сил.
Финики
Из 100 г плодов при дефиците можно получить до 960 мг калия. Худеющим финики заменяют десерты и сахар в выпечке. Природная сладость продукта отбивает тягу к вредностям. Вместе с дефицитом калорий богатые минералом финики помогут избавиться от отеков и улучшить метаболизм, что благотворно влияет на процесс снижения веса.
Семечки подсолнуха
В 100 г семечек содержится 850 мг микроэлемента. Благодаря химическому составу продукт не только восполняет дефицит, но и понижает «плохой» холестерин. Семена помогают организму усваивать другие необходимые элементы из пищи, укрепляют кости и суставы.
В каких еще продуктах искать микроэлемент
Чтобы разобраться, в каких продуктах содержится микроэлемент и где калия больше всего, приверженцы сбалансированного питания используют специальные таблицы. Количество вещества указано на 100 г еды.
Продукт | Калий, мг | Продукт | Калий, мг |
Чернослив | 844 | Куриная грудка | 391 |
Тыквенные семечки | 806 | Брюссельская капуста | 389 |
Изюм | 746 | Белая фасоль | 389 |
Миндаль | 733 | Горох желтый | 362 |
Нут | 718 | Говядина | 339 |
Белые грибы | 697 | Свекла корень | 325 |
Фундук | 680 | Черная смородина | 322 |
Кешью | 660 | Морковь | 320 |
Сушеные яблоки | 640 | Киви | 312 |
Арахис | 634 | Шампиньоны | 277 |
Семга | 628 | Свекла ботва | 238 |
Зеленый салат | 606 | Баклажан | 238 |
Шпинат | 558 | Помидоры | 213 |
Петрушка | 554 | Апельсин | 197 |
Авокадо | 485 | Инжир | 190 |
Минтай | 456 | Кабачок | 172 |
Брокколи | 450 | Земляника | 161 |
Картофель | 425 | Малина | 158 |
Сельдь | 419 | Арбуз | 117 |
Во всем виновата глюкоза?
До настоящего времени одной из наиболее вероятных причин неудавшегося отравления Распутина считают то, что смертельное действие цианистого калия предотвратила глюкоза, содержавшаяся в креме отравленных пирожных. Действительно, поскольку соль слабой циановодородной кислоты подвержена гидролизу, выделяющийся циановодород способен присоединяться к молекуле глюкозы и других сахаров, содержащих карбонильную группу.
Вещества, образующиеся в результате присоединения циановодорода по карбонильной группе, называют циангидринами. Глюкоза — продукт гидролиза сахарозы, она связывает цианиды, находящиеся в крови. Та часть яда, которая уже проникла в клеточное ядро, где в митохондриях происходит тканевое окисление, для сахаров недоступна.
Поскольку для Распутина начинили пирожные калия цианидом, содержащие сахар, а съедены они были не сразу, то в течение некоторого времени калия цианид выделил синильную кислоту, которая присоединилась к глюкозе, и часть цианида определенно потеряла свои свойства.
Казалось бы, все говорит в пользу именно такого развития событий и с этим можно полностью согласиться, но появилась еще одна весьма оригинальная гипотеза.
Общие сведения:
100 | Общие сведения | |
101 | Название | Калий |
102 | Прежнее название | |
103 | Латинское название | Kalium |
104 | Английское название | Potassium |
105 | Символ | K |
106 | Атомный номер (номер в таблице) | 19 |
107 | Тип | Металл |
108 | Группа | Щелочной металл |
109 | Открыт | Хемфри Дэви, Великобритания, 1807 г. |
110 | Год открытия | 1807 г. |
111 | Внешний вид и пр. | Мягкий, серебристо-белый металл |
112 | Происхождение | Природный материал |
113 | Модификации | |
114 | Аллотропные модификации | |
115 | Температура и иные условия перехода аллотропных модификаций друг в друга | |
116 | Конденсат Бозе-Эйнштейна | 39K, 41K |
117 | Двумерные материалы | |
118 | Содержание в атмосфере и воздухе (по массе) | 0 % |
119 | Содержание в земной коре (по массе) | 1,5 % |
120 | Содержание в морях и океанах (по массе) | 0,042 % |
121 | Содержание во Вселенной и космосе (по массе) | 0,0003 % |
122 | Содержание в Солнце (по массе) | 0,0004 % |
123 | Содержание в метеоритах (по массе) | 0,07 % |
124 | Содержание в организме человека (по массе) | 0,2 % |
А может, это кальциноз?
Иногда в суставах происходят патологические процессы, связанные непосредственно с нарушением солевого обмена. Кальциноз – это отложение в тканях и органах солей кальция из-за сбоев в работе паращитовидных желез. Другие причины – заболевания костей, почек, гипервитаминоз Д.
Различают две разновидности болезни:
- метаболический кальциноз развивается из-за местного нарушения метаболизма в тканях, при этом соли откладываются в мышцах, коже и подкожно-жировой клетчатке;
- метастатический – вызван высокой концентрацией соли в крови (гиперкальциемия), поэтому они откладываются на стенках сосудов и во внутренних органах.
Если концентрация солей в организме нормальная, они растворены в жидкости и участвуют в разных процессах. При перенасыщении – осаждаются в органах и тканях, на зубах и в сосудах, образуя выросты величиной от небольших горошин до образований с грецкий орех. Наиболее распространенные места локализации – кисти рук, локти, нижние конечности, ушные раковины, спина, ягодицы и крупные суставы.
Подобные участки с «отложением солей» подвижные и плотные на ощупь, а их пальпация не вызывает у человека боли, за исключением плечевого сустава. Кожа над ними вытягивается и приобретает синий оттенок, однако воспаление отсутствует. Со временем образования становятся мягче, из них выделяются белесые крупинки – известь, которая и помогает поставить диагноз «кальциноз».
Кальциноз в плечевом суставе всегда сопровождается болью
Достоинства и недостатки
Тем не менее, применение монофосфата калия в агротехнике более чем оправдано, особенно на малых и средних площадях при наличии возможностей ручной индивидуальной обработки растений. В таких условиях относительно высокая (но не чрезмерно высокая) стоимость препарата с лихвой компенсируется приростом урожая.
Монофосфат калия как удобрение обладает след. достоинствами:
Соотношение активных K и P в препарате оптимально для максимального плодоношения, а также повышения стойкости растений к болезням, вредителям и заморозкам;
Монофосфат калия более других фосфорно-калийных удобрений способствует образованию боковых побегов с цветоносами, что существенно для цветов, кроме как на срезку (см. также ниже);
Высокая растворимость обуславливает быструю миграцию активных веществ и легкость их усвоения растениями;
Монофосфат калия усваивается всеми частями растений;
Перекормить насаждения монофосфатом калия практически невозможно, это достоинство – следствие одного из его недостатков, см. ниже;
Монофосфат калия полностью совместим с пестицидами, вплоть до приготовления единого бакового раствора для комплексной обработки;
Монофосфат калия сам по себе неплохое средство профилактики и борьбы с мучнистой росой и нек. др. грибковыми заболеваниями;
Отсутствие балластных веществ гарантирует отсутствие побочных эффектов от удобрения;
Монофосфат калия практически не влияет на кислотность почвы;
Монофосфат калия благотворен и для полезной почвенной микрофлоры
Это весьма важно для тепличного хозяйства: пересыхание почвы при достаточном вроде бы поливе в теплицах, регулярно подкармливаемых данным удобрением – редчайшее исключение, т.к. участвующие в структурировании почвы микроорганизмы находятся в комфортных условиях.
О совместимости с азотом
Растения хорошо отреагируют на фосфор и калий только при наличии здоровой мощной зеленой массы, для чего нужен азот. Серьезных противопоказаний применению монофосфата калия совместно с азотными удобрениями нет, но рисковать, готовя общий раствор тех и других, лучше не надо. Высокая активность монофосфата калия дает возможность сократить разрыв между калийно-фосфорной и азотной подкормкой до минимума в 2-5 дней; чем влажнее погода, тем меньше промежуток. Давать азот нужно после фосфора с калием, кроме как для азотфиксирующих растений: бобовых, клевера, люцерны.
Отличное в общем-то минеральное удобрение, монофосфат калия не лишен недостатков:
- В почве монофосфат калия не накапливается и очень быстро распадается, поэтому подкормка им производится только растворами (см. далее). Вносение в почву твердого монофосфата калия растениям не повредит, но и толку не даст – все удобрение будет потеряно;
- Как следствие пред. п., монофосфат калия плохо подходит для предзимней подготовки насаждений в открытом грунте, кроме отдельных случаев, см. ниже;
- Также вследствие п. 1 монофосфат калия наиболее эффективен в теплое время благоприятного года – не жаркого и умеренно влажного. В теплицах – при достаточном освещении и регулярном проветривании;
- Еще одно негативное следствие п. 1 – сорнякам монофосфат калия по вкусу и впрок ничуть не меньше, чем культурным растениям. Поэтому использовать его в огороде или в саду можно рекомендовать только культурным хозяевам, имеющим достаточно времени и средств для борьбы с сорняками. На даче выходного дня, пропалываемой от случая к случаю, монофосфат калия вызовет зарастание участка всем, чем угодно, кроме того, что нужно;
- Монофосфат калия гигроскопичен и, намокший, теряет свои качества. Рабочие растворы на воздухе и свету нестойки. Поэтому закупать препарат нужно в упаковках, подходящих для однократного применения, а рабочий раствор использовать немедленно по приготовлении.
Монофосфат калия и виноград
Виноград более других ягодников нуждается в магнии, поэтому в нормальных условиях монофосфат калия для удобрения виноградников не рекомендуем. Обычно виноград во второй половине лета и в порядке подготовки к зиме покармливают калимагнезией. Но она – удобрение не из особо активных: мигрирует в почве и усваивается растениями медленно, зато отлично выщелачивается. Поэтому, если год выдался прохладный и влажный, лозы не успевают насытиться калием, зимуют тяжело, а урожай на другой год бывает плохим. В таком случае оправдана будет интенсивная предзимняя подготовка винограда с использованием монофосфата калия, см. видео:
Получение[ | код]
Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расплавленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
-
- K++e−→K{\displaystyle {\mathsf {K^{+}+e^{-}\rightarrow K}}}
- 2Cl−→Cl2{\displaystyle {\mathsf {2Cl^{-}\rightarrow Cl_{2}}}}
При электролизе гидроксида калия на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
-
- 4OH−→2H2O+O2{\displaystyle {\mathsf {4OH^{-}\rightarrow 2H_{2}O+O_{2}}}}
Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).
Важное промышленное значение имеют и методы термохимического восстановления:
-
- Na+KOH→N2380−450oCNaOH+K{\displaystyle {\mathsf {Na+KOH{\xrightarrow{380-450^{o}C}}NaOH+K}}}
и восстановление из расплава хлорида калия карбидом кальция, алюминием или кремнием.
Немного физиологии
В отличие от натрия, ионы которого в основном находятся в жидкостях организма, ионы калия главным образом сосредоточены во внутриклеточных жидкостях. В клетках находится 90% калия организма, причем основное его хранилище — клетки мышц. Остальной калий циркулирует в плазме крови, и его концентрация там должна быть строго постоянна. Однако поступление калия в организм человека в течение дня меняется очень сильно: от нуля в период покоя до граммов в час во время еды. Организм с такими всплесками вынужден бороться, для этого у него есть несколько механизмов.
Калий всасывается в кишечнике непосредственно, за счет диффузии, то есть не используя какие-то клеточные каналы. Значит, его всасывание организм регулировать не может. Поэтому он регулирует выведение, и, в сущности, весь съеденный калий должен вскоре выйти: 90% с мочой и 10% с калом. Похоже, что организм считает калий крайне нежелательным элементом и стремится избавиться от него как можно скорее. Так, каким-то непостижимым пока для физиологов образом, как только калий начинает поступать в кишечник, почки сразу же принимаются усиленно отгонять его из плазмы крови в мочу, будто зная, что нужно готовить свободное место для новых поступлений.
Одновременно с поглощением пищи включается и независимый механизм утилизации калия, инсулиновый. Да, этот гормон способствует усвоению глюкозы, но, удивительно, он же активирует и канал перекачки калия внутрь мышечных клеток, обеспечивая его временное хранение. Причем так получается, даже если калия в пище мало и почки вполне могут с ним справиться: активируется-то инсулин не калием, а глюкозой. Что происходит с калием в клетках мышц, к истории с натрием особого отношения не имеет. Поэтому обратимся к почкам, которые выводят свежесъеденный калий в мочу.
1.Общие сведения
Калий – один из ключевых макроэлементов в организме человека. Это вещество, особенно во взаимодействии с натрием, необходимо для регуляции сократительной активности мышц (в т.ч. миокарда), водно-солевого, кислотно-щелочного и энергетического баланса, высшей нервной деятельности, нормальной ферментации и метаболизма, секреторной активности эндокринных желез, функционирования печени и почек. До половины всех солей в организме – соединения калия, и основной их объем содержится во внутриклеточных жидких пространствах.
В отношении всех микро- и макроэлементов, калия в том числе, должен соблюдаться определенный интервал концентрации.
В противном случае как дефицит, так и избыток приводит к развитию тяжелых, порой жизнеугрожающих состояний. Гиперкалиемия, т.е. чрезмерное содержание калия – типичный тому пример.
Элемент калий и его обозначение
Калий — это химический элемент системы элементов, придуманной Дмитрием Менделеевым, который находится в первой группе. Он имеет атомный номер 19 и атомную массу равную 39,098 г/моль. По своим физическим свойствам элемент представляет из себя металл серебристо-белого цвета. Он очень пластичный и плавкий. Имеет характерный металлический блеск. Калий легко режется ножом и по твердости не уступает куску твердого сыра. Калий состоит из трех изотопов: 39К, 41К, 40К. Два первых соединения являются стабильными, а третий считается достаточно слабым, но при всем этом радиоактивным. Период полураспада последнего соединения составляет 1,32*109 лет. Химический элемент в химии обозначают «К».
В нормальных условиях калий находится в твердом агрегатном состоянии. Температура плавления элемента равна 63 градуса, чего легко добиться при обычном нагревании. Температура же кипения элемента гораздо выше и составляет 761 градус.
Физические свойства
Калий — серебристо-белый, лёгкий, мягкий и легкоплавкий металл. Кристаллическая решётка кубическая, объёмноцентрированная, параметр а=0,522±2 нМ при 5К и а=0,5247±2 нМ при 78К.
Физические свойства калия: плотность 862,9 кг/м3 (0°С); t плавления 63,55°С; t кипения 760°С; коэффициент теплопроводности (при 21°С) 97,13 Вт/м•К; удельная теплоёмкость (при 20°С) 741,2 Дж/кг•К; удельное электрическое сопротивление (при 20°С) 7,118•10-8 Ом•м; твёрдость по Бринеллю 400 кПа. Металлический калий легко режется ножом. Степень окисления +1. Калий на воздухе легко окисляется, образуя оксид К2О и надпероксид KO2. Хранят калий в бензине или керосине. С водой он легко реагирует с образованием гидрооксида KOH и выделением водорода. При взаимодействии с водными растворами кислот образует хорошо растворимые соли. При температуре выше 200°С реагирует с водородом с образованием белых кристаллов KH. При нагревании с серой, теллуром, селеном образует сульфид К2S, теллурид К2Te, селенид К2Se. Известны также различные карбиды, силициды, арсениды и фосфиды калия.
История открытия
Атомный номер калия 19, что указывает на его расположение в химической таблице Менделеева.
Примерная молярная масса 39,1 г/моль.
Электронная конфигурация калия 1s22s22p63s23p64s1
Единственная возможная степень окисления +1 (плюс один).
На внешнем энергетическом уровне имеется всего 1 электрон. Это значит, что максимальная валентность элемента 1.
Кристаллическая решётка простого вещества кубическая объёмно-центрированная.
В 1807 году английский химик Х. Дэви опытным путём получил потассий (латинское название — потассиум). Именно так изначально был назван калий. Проводя электролиз каустической воды и расплавов поташа, учёный заметил образование мягкого легкоплавкого металла. Такое достижение подтолкнуло его к новым открытиям и он стал изучать химические и физические свойства нового вещества.
Такая сенсация потрясла весь научный мир и зарубежные коллеги решили не оставаться в стороне. Уже через 2 года британский эксперт Л. В. Гилберт предложил название «Аль-кали», что в переводе с арабского означает «зола растений». И это не удивительно, ведь золу, которая оставалась после сжигания растений, обрабатывали водой, а полученную смесь выпаривали до сухого остатка. В далёкие времена это использовали как моющее средство. В 1831 году немецкий физик Г. И. Гесс, изучавший свойства нового вещества, предложил своё название для элемента, который также называли «Аль-калий».
Избыток калия
Основные причины
- избыточное потребление с пищевыми продуктами (длительный прием препаратов калия, потребление соответствующих минеральных вод и др.)
- нарушение обмена
- быстрый и значительный выход калия из клеток (при гемолизе, цитолизе, синдроме раздавливания тканей)
- нарушение функции почек (почечная недостаточность)
Последствия
- повышенная возбудимость нервной системы, раздражительность, беспокойство
- потливость
- слабость
- нейроциркуляторная дистония
- нарушения сердечнососудистой системы (аритмии, ослабление сократительной способности мышцы сердца)
- паралич скелетной мускулатуры
- кишечные колики
- частое мочеиспускание
- манифестация сахарного диабета
Для чего полезен калий?
Калий участвует во всех критически важных процессах в организме.
- Поддерживает необходимый для тела уровень магния, который жизненно важен для нормальной работы сердца и ряда других процессов.
- Вместе с натрием и хлором является активным участником водно-солевого обмена в организме – обеспечивает функционирование жидкостей в нашем теле и поддерживает осмотическое давление на должном уровне.
- Наряду с кальцием, натрием и магнием принимает участие в кислотно-щелочном равновесии тела, то есть, способствует его ощелачиванию.
- Помогает глюкозе превращаться внутри нас в энергию, а она, в свою очередь, поступает в переработанном виде к мышцам, активизирует их сокращение и является профилактикой паралича.
- Поддерживая энергетический уровень тела, повышает нашу выносливость и обеспечивает силу, а также предотвращает появление хронической усталости.
- Отвечает за регулирование артериального давления и сердечного ритма.
- Участвует в транспортировке нервных импульсов по нервной системе.
- Способствует выведению из тела жидкостей, а, значит, избавляет его от отеков, помогает нормальному мочеиспусканию, поддерживает работу почек.
- В связи с предыдущим пунктом помогает нашему организму освобождаться от шлаков.
- Активизирует мозговое кровоснабжение – насыщает этот жизненно важный орган кислородом и, следовательно, улучшает его деятельность.
Как видите, влияние калия на организм человека очень велико, а потому его дефицит может плачевно отразиться на большом количестве наших органов и систем.
К содержанию
Сравнение симптомов
Общим симптомом недостатка любого из элементов питания является задержка роста растения, хотя в одном случае этот симптом может проявляться более отчетливо, чем в другом. Ниже приводится сравнение других (кроме задержки роста) симптомов недостаточности минерального питания.
Симптомы недостаточности минерального питания растений можно разделить на две большие группы:
I. Первую группу составляют главным образом симптомы, проявляющиеся на старых листьях растения. К ним относятся симптомы недостатка азота, фосфора, калия и магния. Очевидно, при нехватке указанных элементов они перемещаются в растении из более старых частей в молодые растущие части, на которых не развиваются признаки голодания.
II. Вторую группу составляют симптомы, проявляющиеся на точках роста и молодых листочках. Симптомы этой группы характерны для недостатка кальция, бора, серы, железа, меди и марганца. Эти элементы, по-видимому, не способны перемещаться из одной части растения в другую. Следовательно, если в воде и грунте нет достаточного количества перечисленных элементов, то молодые растущие части не получают необходимого питания, в результате чего они заболевают и погибают.
Приступая к определению причины нарушения питания растений, следует прежде всего обратить внимание на то, в какой части растения проявляются аномалии, определяя, таким образом, группу симптомов. Симптомы первой группы, которые обнаруживаются главным образом на старых листьях, могут быть разбиты на две подгруппы:. 1) в большей или меньшей степени общими, затрагивающими лист целиком (недостаток азота и фосфора);
1) в большей или меньшей степени общими, затрагивающими лист целиком (недостаток азота и фосфора);
2) или же носить лишь местный характер (недостаток магния и калия).
Вторая группа симптомов, проявляющихся на молодых листочках или точках роста растения, может быть разбита на три подгруппы, которые характеризуются:
1) появлением хлороза, или потерей молодыми листьями зеленой окраски без последующей гибели верхушечной почки, что указывает на недостаток железа, серы либо марганца;
2) гибелью верхушечной почки, сопровождающейся потерей ее листьями зеленой окраски, что указывает на недостаток кальция либо бора;
3) постоянным увяданием верхних листьев, что указывает на недостаток меди.
Ниже описаны симптомы, проявляющиеся вследствие недостатка минеральных веществ, для каждого элемента отдельно.
Реакции, взаимодействие калия с оксидами. Уравнения реакции:
1. Реакция взаимодействия калия и воды:
2K + 2H2O → 2KOH + H2.
Реакция взаимодействия калия и воды происходит с образованием гидроксида калия и водорода. Реакция протекает бурно.
2. Реакция взаимодействия калия и оксида кремния:
4K + 3SiO2 → Si + 2K2SiO3 (t°).
Реакция взаимодействия калия и оксида кремния происходит с образованием кремния и силиката калия.
3. Реакция взаимодействия калия и оксида углерода:
4K + 2CO2 → C + 2K2CO3 (t°).
Реакция взаимодействия калия и оксида углерода происходит с образованием углерода и карбоната калия.
4. Реакция взаимодействия калия и оксида бора:
3K + 2B2O3 → B + 3KBO3 (t°).
Реакция взаимодействия калия и оксида бора происходит с образованием бора и метабората калия.
5. Реакция взаимодействия калия и оксида ванадия (III):
2V2O3 + 2K → 4VO + K2O2.
Реакция взаимодействия калия и оксида ванадия (III) происходит с образованием оксида ванадия (II) и пероксида калия.
История и происхождение названия
Соединения калия используются с древнейших времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия K2CO3, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.
19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH) (в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года). Дэви назвал его «потасий» (лат. potasium); это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках. При электролизе влажного едкого кали KOH на ртутном катоде он получил амальгаму калия, а после отгонки ртути — чистый металл. Дэви определил его плотность, изучил химические свойства, в том числе разложение воды и поглощение водорода.
В 1808 году французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар выделили калий химическим путём — прокаливанием KOH с углём.
В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.
Реакции с простыми веществами
Как уже было сказано, калий очень активный элемент, поэтому очень легко вступает в реакцию с окружающеми его веществами. Если оставить кусок калия на воздухе, он мновенно вступит в реакцию с воздухом.Элемент прекрасно реагирует с кислородом, азотом, фосфором и галогенами.
Реакция окисления
Взаимодействие любых элементов с кислородом (О2) называется окислением. В результате реакции образуется оксид калия (II). В результате процесса образуется промежуточное соединение оксиген калия.
Горение
Если поджечь калий или его соединения, можно наблюдать фиолетовый цвет пламени у горелки или лучины. Благодаря этому, такая реакция является качественной на определение калия.
Реакция галогенирования
Исходя из того, с каким из элементов вступает в реакцию калий, реакции были названы: йодирование, фторирование, хлорирование и бромирование. Эти реакции являются реакциями присоединения, так как в результате образуется одно соединение. Соответственно, результатом химической реакции будут хлориды, бромиды, йодиды и фториды.
Реакция с азотом и фосфором
Калий реагирует с N2 на открытом воздухе. В результате горения образуется нитрид калия, который представляет собой соединение темно-зеленого цвета.
По такой же схеме калий взаимодействует с фосфором.
Реакция с водородомВ качестве еще одного примера реакции присоединения можно привести реакцию калия с водородом. В результате химического взаимодействия образуется гидрид калия.
Где используется калий
Калиево-натриевый сплав используется как теплоноситель в атомных реакторах.
Минералы, содержащие калий, аккумулируют изотопы аргона. Благодаря этому возможно определение возраста геологических формаций.
Калийные соединения используются в промышленности:
- Флюс для пайки цветных металлов, сталей.
- Монокристаллы в лазерах, пьезоэлектрики.
- Серебрение, золочение, другие гальванические операции. Используется цианид калия – один из сильнейших ядов.
- Очистка ацетилена от примесей.
- Регенерация воздуха на субмаринах и в противогазах.
Советский изолирующий противогаз ИП-5
- Щелочные аккумуляторы, сушка газов. Здесь нашлось применение свойству гидроксида калия (едкого кали) усиленно поглощать влагу из окружающей среды.
- Производство стекла.
- Компонент пороха, взрывчатки, спичек (калийная селитра).
- Начинка пиротехники.
- Дубление кожи, отбеливание текстиля.
Без перманганата – марганцовки – и бромида (успокоительного) не обходится домашняя аптечка.
Кристаллы перманганата калия
Достоинства металла оценили аграрии. 90% продукции – это калийные удобрения: поташ, селитра, сильвин («калийная соль»).