Калий

Еда с высоким содержанием рассматриваемого микроэлемента

Прежде всего, это орехи, такие как кешью, грецкие, фундук, арахис, миндаль. Также большое его количество находится в картошке. Кроме того, калий содержится в сухофруктах, таких как изюм, курага, чернослив. Данным элементом богаты и кедровые орешки. Также высокая его концентрация наблюдается в бобовых: фасоли, горохе, чечевице. Морская капуста также богата данным химическим элементом. Еще одними продуктами, содержащими данный элемент в большом количестве, являются зеленый чай и какао. Кроме того, в высокой концентрации он находится и во многих фруктах, таких как авокадо, бананы, персики, апельсины, грейпфруты, яблоки. Многие крупы богаты рассматриваемым микроэлементом. Это прежде всего перловка, а также пшеничная и гречневая крупа. В петрушке и брюссельской капусте тоже есть много калия. Кроме того, он содержится в моркови и дыне. Лук и чеснок обладают немалым количеством рассматриваемого химического элемента. Куриные яйца, молоко и сыр также отличаются высоким содержанием в них калия. Суточная норма данного химического элемента для среднестатистического человека составляет от трех до пяти граммов.

Атом и молекула калия. Формула калия. Строение калия:

Калий (лат. Kalium, от араб. аль-кали – «поташ») – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением K и атомным номером 19. Расположен в 1-й группе (по старой классификации – главной подгруппе первой группы), четвертом периоде периодической системы.

Калий – металл. Относится к группе щелочных металлов.

Как простое вещество калий при нормальных условиях представляет собой мягкий металл серебристо-белого цвета.

Молекула калия одноатомна.

Химическая формула калия K.

Электронная конфигурация атома калия 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1. Потенциал ионизации (первый электрон) атома калия равен 418,81 кДж/моль (4,34066369(9) эВ).

Строение атома калия. Атом калия состоит из положительно заряженного ядра (+19), вокруг которого по четырем оболочкам движутся 19 электронов. При этом 18 электронов находятся на внутреннем уровне, а 1 электрон – на внешнем. Поскольку калий расположен в четвертом периоде, оболочек всего четыре. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая и третья – внутренние оболочки представлена s- и р-орбиталями. Четвертая – внешняя оболочка представлена s-орбиталью. На внешнем энергетическом уровне атома калия – на 4s-орбитали находится один неспаренный электрон. В свою очередь ядро атома калия состоит из 19 протонов и 20 нейтронов. Калий относится к элементам s-семейства.

Радиус атома калия (вычисленный) составляет 243 пм.

Атомная масса атома калия составляет 39,0983(1) а. е. м.

Калий – седьмой по распространённости элемент в земной коре. Содержание его в земной коре составляет 1,5 %, в океанах и морях – 0,042 %.

Калий очень легко вступает в химические реакции.

Применение

  • Жидкий при комнатной температуре сплав калия и натрия используется в качестве теплоносителя в замкнутых системах, например, в атомных силовых установках на быстрых нейтронах. Кроме того, широко применяются его жидкие сплавы с рубидием и цезием. Сплав с составом 12 % натрия, 47 % калия, 41 % цезия обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
  • Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трёх базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
  • Соли калия широко используются в гальванотехнике, так как, несмотря на относительно высокую стоимость, они часто более растворимы, чем соответствующие соли натрия, и потому обеспечивают интенсивную работу электролитов при повышенной плотности тока.

Важные соединения

  • Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
  • Гидроксид калия (едкое кали) применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
  • Карбонат калия (поташ) используется как удобрение, при варке стекла, как кормовая добавка для птицы.
  • Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.
  • Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
  • Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
  • Дихромат калия (хромпик) — сильный окислитель, используется для приготовления «хромовой смеси» для мытья химической посуды и при обработке кожи (дубление). Также используется для очистки ацетилена на ацетиленовых заводах от аммиака, сероводорода и фосфина.

Кристаллы перманганата калия

  • Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
  • Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
  • Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
  • Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
  • Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
  • Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали. Чрезвычайно ядовит, один из сильнейших ядов.
  • Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).
  • Сульфат калия применяется как удобрение.

Использование калия

Применение металлического калия

  • Металлический калий используется в качестве реагента во многих тонких химических и фармацевтических реакциях, где он используется, в частности, из-за его свойств в качестве мощного восстановителя (действие аналогично металлическому натрию ).
  • NaK сплав используется в термотрансферах: калий, как натрий , является отличным проводником тепла.

Соединения калия

Калий — незаменимый элемент для роста растений; он обнаружен в виде соединений в большинстве почв (см. ).

Калий жизненно важен для функционирования клеток животных (см. Натрий-калиевый насос ).

Его основные соединения:

  • гидроксид калия более известный под названием едкого кали или едкого кали , и используется для изготовления продукции моющих средств  ;
  • хлорид калия используется в качестве замены поваренной соли , вливание в больнице , чтобы восполнить дефицит , вызывая сердечные аритмии. Слишком высокие дозы могут остановить сердце  : это случай смертельных инъекций;
  • нитрат калия — селитра или селитра , используемая в порохе  ;
  • карбонат калия используется в производстве стекла и является основным компонентом калийных удобрений (удобрения);
  • в удобрениях NPK ( азот — фосфор — калий);
  • другие важные соли калия:
    • бромид калия ,
    • йодид калия ,
    • фосфат калия ,
    • сульфат калия ,
    • бисульфит 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».

Получение

Минеральные формы чистого сульфата калия относительно редки. Минерал арканит (англ. Arcanite) состоит из чистого K2SO4, представляет собой белые или прозрачные кристаллы, встречается в Калифорнии (США).

Есть много минералов, содержащих соли калия:

  • Каинит — MgSO4·KCl·H2O
  • Глазерит — 2K2SO4·Na2SO4
  • Шёнит — K2SO4·MgSO4·6H2O
  • Леонит — K2SO4·MgSO4·4H2O
  • Лангбейнит — K2SO4·2MgSO4
  • Полигалит — K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O
  • Сингенит — K2SO4·CaSO4·H2O

Промышленные методы получения основаны на обменных реакциях KCl с различными сульфатами и в результате сульфат калия, как правило, сильно загрязнён побочными продуктами:

 2KCl + 2MgSO4 ⇄ K2SO4 ⋅ MgSO4 + MgCl2
 K2SO4 ⋅ MgSO4  + 2KCl ⇄ 2K2SO+ MgCl2
 2KCl + Na2SO4 ⇄ K2SO4+ 2NaCl
 2KCl+ CaSO4 ⋅ 2H2O ⇄ K2SO4 + CaCl2 + 2H2O
 2KCl + FeSO4 ⇄ K2SO4 + FeCl2

Наиболее чистый продукт получают, обрабатывая твёрдый хлорид калия концентрированной серной кислотой:

 2KCl + H2SO4 →>100oC K2SO4 + 2HCl↑

Прокаливанием с углём минерала лангбейнита:

 K2SO4 ⋅ 2MgSO4 + 2C →>T K2SO4 + 2Mg↓ + 2CO2↑ + 2SO2

В лабораторной практике применяют следующие методы:

из оксида калия:

 K2O + H2SO4 → K2SO4 + H2O

вытеснением из слабых или неустойчивых кислот:

 K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2↑ + H2O

из щёлочи и разбавленной кислоты:

 2KOH + H2SO4 → K2SO4 + 2H2O

из гидросульфата калия:

 2KHSO4 →240oC K2SO4 + H2SO4 
 KHSO4 + KOH → K2SO4 + H2O
 2KHSO4 + KCl →500oC K2SO4 + HCl↑

окислением сульфида калия:

 K2S + 2O2 →>500oC K2SO4

из надперекиси калия:

 2KO2 + S →140oC K2SO4
 2KO+ SO2 →100oC K2SO4 + O2 

Сульфат калия получается при нагреве сульфита калия до температуры в 600 °C:

 4K2SO3 →600oC K2S + 3K2SO4 

Окисление серы бихроматом калия:

 K2Cr2O7 + S →800−1000oC  Cr2O3 + K2SO4

Взаимодействием сульфата аммония и гидроксид калия:

 (NH4)2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2NH3↑ + 2H2O

Калий и здоровье человека.

Из-за обширного круга того, на что влияет калий, от его нехватки в организме могут увеличиться риски развития некоторых заболеваний. Некоторые из таких заболевании:

 1. Гипертония и инсульт.

Гипертония является основным фактором риска развития сердечных заболеваний и инсульта. Согласно заключениям исследователей, низкие уровни калия способны повысить риски гипертонии, особенно в сочетании с высоким потреблением натрия. Если увеличить прием калия, это может поспособствовать снижению кровяного давления, частично за счет увеличения вазодилатации и выделения натрия с мочой, что, в свою очередь, уменьшает объем плазмы.Система питания DASH, при которой калий поступает из фруктов, овощей и обезжиренных молочных продуктов, снижает систолическое давление в среднем на 5,5 мм рт.ст. И диастолическое на 3 мм рт.ст. Это отличная система питания для тех, кто заботится о своем здоровье или хочет получить достаточное количество минералов из продуктов питания, включая калий. Эта система, так же, увеличивает и нормы магния и кальция в организме, которые также способны снижать давление в сосудах. Из-за этого, выделить какой вклад вносит калии в этот процесс, не допускается возможным.

Диеты, содержащие продукты, которые богаты калием, в то же время, содержат мало натрия, могут снизить риск высокого кровяного давления и инсульта, а так же многих заболеваний сердечно-сосудистой системы. Мета-анализ 11 проспективных когортных исследований у 247510 взрослых показал, что потребление калия 1640 мг (слишком мало) в день было связано со значительным увеличением риска развития инсульта на 21%, а так же с незначительным снижением рисков ишемической болезни сердца и других сердечно — сосудистых состояний. Однако исследования продолжаются и могут появиться новые факты.

 2. Камни в почках

Это заболевание распространено у людей в возрасте от 40 до 60 лет. В основном камни состоят из оксалата кальция или фосфата кальция. Если калия в организме не достаточно, нарушается реабсорбция кальция в почках, увеличивая экскрецию кальция в моче, что может спровоцировать гиперкальциурию и образованию камней в почках. Некоторые исследования показали, что добавления цитрата калия снижает гиперкальциурию, а так же риск образования камней в почках и их роста.

3. Здоровье костей.

Исследования показали, что при получении калия из фруктов и овощей связано с увеличением минеральной плотности костей. Диетический калий способен улучшить здоровье костей. Основные механизмы этого явления до конца не изучены. Одна из основных гипотез заключается в том, что калий помогает защитить кость за счет влияния на кислотно-щелочной баланс. Диеты с высоким содержанием кислотообразующих продуктов, такие как мясо и зерновые злаки, способствуют метаболическому ацидозу и могут оказывать неблагоприятное воздействие на кость. Щелочные компоненты в виде солей калия, могут противодействовать этому эффекту и способствовать сохранению костной ткани.

4. Диабет.

Диабет 2 типа это растущая проблема современного общества. Хотя ожирение является основным фактором риска к развитию диабета, другие факторы метаболизма также играют определенную роль. Поскольку калий необходим для секреции инсулина из клеток поджелудочной железы, гипокалиемия нарушает секрецию инсулина и может приводить к непереносимости глюкозы. Этот эффект наблюдается при длительном приеме диуретиков (особенно, содержащих тиазиды) или гиперальдостеронизме (чрезмерное производство альдостерона), которые увеличивают потери калия с мочой.

Результаты исследований, проведенных в этой области, являются многообещающими. Однако требуются дополнительные эксперименты, что бы со 100% уверенностью утверждать о пользе калия в снижении рисков диабета 2 типа.

Химические свойства

Элементарный калий, как и другие щелочные металлы, проявляет типичные металлические свойства и очень химически активен, является сильным восстановителем. На воздухе свежий срез быстро тускнеет из-за образования плёнок соединений (оксиды и карбонат). При длительном контакте с атмосферой способен полностью разрушиться. С водой реагирует со взрывом. Хранить его необходимо под слоем бензина, керосина или силикона, дабы исключить контакт воздуха и воды с его поверхностью. С Na, Tl, Sn, Pb, Bi калий образует интерметаллиды.

Взаимодействие с простыми веществами

Калий при комнатной температуре реагирует с кислородом воздуха, галогенами; практически не реагирует с азотом (в отличие от лития и натрия). При умеренном нагревании реагирует с водородом с образованием гидрида (200—350 °C):

 2K + H2 ⟶ 2KH 

с халькогенами (100—200 °C, E = S, Se, Te):

 2K + E ⟶ K2

При сгорании калия на воздухе образуется надпероксид калия KO2 (с примесью K2O2):

 K + O2 ⟶ KO2 

В реакции с фосфором в инертной атмосфере образуется фосфид калия зелёного цвета (200 °C):

 3K + P ⟶ K3

Взаимодействие со сложными веществами

Калий при комнатной температуре (+20 °C) активно реагирует с водой, кислотами, растворяется в жидком аммиаке (−50 °C) с образованием тёмно-синего раствора аммиаката калия.

 2K + 2H2O ⟶ 2KOH + H2
 2K + 2HCl ⟶ 2KCl + H2↑ 
 K + 6NH3 ⟶ [K(NH3)]6

Калий глубоко восстанавливает разбавленные серную и азотную кислоты:

 8K + 6H2SO4 ⟶ 4K2SO4 + SO2↑ + S↓ + 6H2O
 21K + 26HNO3 ⟶ 21KNO3 + NO↑ + N2O↑ + N2↑ + 13H2O

При сплавлении металлического калия со щелочами он восстанавливает водород гидроксогруппы:

 2K + 2KOH ⟶ 2K2O + H2↑ (450∘C)

При умеренном нагревании реагирует с газообразным аммиаком с образованием амида (+65…+105 °C):

 2K + 2NH3 ⟶ 2KNH2 + H2

Металлический калий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов:

 2K + 2C2H5OH ⟶ 2C2H5OK + H2↑ 

Алкоголяты щелочных металлов (в данном случае — этилат калия) широко используются в органическом синтезе.

Соединения с кислородом

При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:

 2K + O2 ⟶ K2O2
 K + O2 ⟶ KO2 

Оксид калия может быть получен при нагревании металла до температуры не выше 180 °C в среде, содержащей очень мало кислорода, или при нагревании смеси супероксида калия с металлическим калием:

 4K + O2 ⟶ 2K2
 KO2 + 3K ⟶ 2K2O

Оксиды калия обладают ярко выраженными осно́вными свойствами, бурно реагируют с водой, кислотами и кислотными оксидами. Практического значения они не имеют. Пероксиды представляют собой желтовато-белые порошки, которые, хорошо растворяясь в воде, образуют щёлочи и пероксид водорода:

 K2O2 + 2H2O ⟶ 2KOH + H2O
 4KO2 + 2H2O ⟶ 4KOH + 3O2↑ 
 4KO2 + 2CO2 ⟶ 2K2CO3 + 3O2↑ 

Советский изолирующий противогаз ИП-5

Свойство обменивать углекислый газ на кислород используется в изолирующих противогазах и на подводных лодках. В качестве поглотителя используют эквимолярную смесь супероксида калия и пероксида натрия. Если смесь не эквимолярна, то в случае избытка пероксида натрия поглотится больше газа, чем выделится (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется один объём O2), и давление в замкнутом пространстве упадёт, а в случае избытка супероксида калия (при поглощении двух объёмов CO2 выделяется три объёма O2) выделяется больше газа, чем поглотится, и давление повысится.

В случае эквимолярной смеси (Na2O2:K2O4 = 1:1) объёмы поглощаемого и выделяемого газов будут равны (при поглощении четырёх объёмов CO2 выделяется четыре объёма O2).

Пероксиды являются сильными окислителями, поэтому их применяют для отбеливания тканей в текстильной промышленности.

Получают пероксиды прокаливанием металлов на воздухе, освобождённом от углекислого газа.

Также известен озонид калия KO3, оранжево-красного цвета. Получить его можно взаимодействием гидроксида калия с озоном при температуре не выше +20 °C:

 4KOH + 4O3 ⟶ 4KO3 + O2 + 2H2

Озонид калия является очень сильным окислителем, например, окисляет элементарную серу до сульфата и дисульфата уже при +50 °C:

 6KO3 + 5S ⟶ K2SO4 + 2K2S2O7

Гидроксид

Основная статья: Гидроксид калия

Гидроксид калия (или едкое кали) представляет собой твёрдые белые непрозрачные, очень гигроскопичные кристаллы, плавящиеся при температуре 360 °C. Гидроксид калия относится к щелочам. Он хорошо растворяется в воде с выделением большого количества тепла. Растворимость едкого кали при +20 °C в 100 г воды составляет 112 г.

Физико-химические характеристики

Калий как металл проявляет типично «щелочные» характеристики:

  • Химически суперактивен: без проблем взаимодействует с неметаллами, сложными веществами. В результате образуются галогениды, фосфиды, оксиды, амальгамы, соли.
  • Взаимодействие с металлами возможно только при нагревании. Образуются сплавы-интерметаллиды.
  • Почти мгновенно окисляется на воздухе.
  • С кислородом реагирует так бурно, что получается супероксид – K2O4.
  • Легкий (кубик с ребром в 1 см весит меньше грамма), легкоплавок.
  • Это мягкий металл – легко режется ножом, раскатывается до фольги.
  • Не тонет в воде.


Калий активно взаимодействует с водой. Выделяющийся водород воспламеняется, а ионы калия придают пламени фиолетовый цвет. Раствор фенолфталеина в воде становится малиновым, демонстрируя щелочную реакцию образующегося KOH.

Свойства атома
Название, символ, номер Калий / Kalium (K), 19
Атомная масса (молярная масса) 39,0983(1) а. е. м. (г/моль)
Электронная конфигурация 4s1
Радиус атома 235 пм
Химические свойства
Ковалентный радиус 203 пм
Радиус иона 133 пм
Электроотрицательность 0,82 (шкала Полинга)
Электродный потенциал −2,92 В
Степени окисления 0; +1
Энергия ионизации (первый электрон) 418,5 (4,34) кДж/моль (эВ)
Термодинамические свойства простого вещества
Плотность (при н. у.) 0,856 г/см³
Температура плавления 336,8 К; +63,65 °C
Температура кипения 1047 К; 773,85 °C
Уд. теплота плавления 2,33 кДж/моль
Уд. теплота испарения 76,9 кДж/моль
Молярная теплоёмкость 29,6 Дж/(K·моль)
Молярный объём 45,3 см³/моль
Кристаллическая решётка простого вещества
Структура решётки кубическая объёмно-центрированная
Параметры решётки 5,332 Å
Температура Дебая 100 K
Прочие характеристики
Теплопроводность (300 K) 79,0 Вт/(м·К)
Номер CAS 7440-09-7

Калий, его соединения придают пламени горелки розовато-фиолетовый оттенок. По этому признаку его легко отличить от других щелочных металлов.

Медицинские аспекты

Питание и медицина

Калий является важным питательным веществом для питания человека.

Калий в форме катиона K + является основным внутриклеточным ионом организма . Существует градиент концентрации в пользу выхода иона из внутриклеточного компартмента во внеклеточный компартмент. Этот градиент поддерживается насосами, расположенными в клеточных мембранах , в частности, натриево-калиевый насос отвечает за существование отрицательного потенциала покоя, присутствующего во всех живых клетках.

Концентрация К + в плазме (или калия в сыворотке ) очень точно регулируется, особенно в почках , так что этот уровень остается в точном диапазоне от 3,5 до 5,5  ммоль · л -1 . Патологические изменения уровня калия в сыворотке ( гипокалиемия и особенно гиперкалиемия ) являются тяжелыми нарушениями, которые могут привести к фатальным сердечным аномалиям .

Разнообразное питание — лучший способ поддерживать в организме хороший уровень калия. Исследования показали, что диета с высоким содержанием калия может снизить риск высокого кровяного давления .

Адекватная суточная доза для взрослых и подростков составляет 3500 мг в соответствии с EFSA и 4700 мг в соответствии с NAM . Максимальных рекомендуемых доз не существует.

Самые богатые продукты — это фрукты, овощи и шоколад. Хорошее количество калия содержится в:

  • несладкий какао- порошок (1524 мг / 100г)
  • в горошек (930  мг / 100  г )
  • что линзы (837  мг / 100  г )
  • сливовый (732  мг / 100  г )
  • в миндалинах (728  мг / 100  г )
  • то даты (656mg / 100g)
  • на каштаны (600  мг / 100  г )
  • черная редька (554  мг / 100  г )
  • адвокат (485  мг / 100  г )
  • шпината (466  мг / 100  г )
  • картофеля (379  мг / 100  г )
  • что клубни в целом
    • сельдерея
    • репа
  • банана (358  мг / 100  г )
  • перец (322  мг / 100  г )
  • киви (270  мг / 100  г )
  • сердечник (320  мг / 100  г )
  • дыни (300  мг / 100  г
  • помидор (280  мг / 100  г )
  • тыквы (223  мг / 100  г )
  • апельсиновый сок (200  мг / 100  г ).

Дефицит

Дефицит калия может привести к гипертонии и гипокалиемии .

Токсическая доза

Калий может оказывать действие при вдыхании. Вдыхание может вызвать раздражение глаз, носа, горла, легких при чихании, кашле и боли в горле. Более высокое воздействие может вызвать скопление жидкости в легких, что может привести к смерти. Попадание на кожу и в глаза может вызвать серьезные ожоги, ведущие к необратимым повреждениям.

Когда почки работают со сбоями, происходит накопление калия, который может вызвать нарушение сердечного ритма. Калий выше 25 мг / кг токсичен. При внутривенном введении смертельная доза для человека составляет от 30 до 35  мг / кг . Передозировка калия вызывает гиперкалиемию , а недостаточная дозировка калия вызывает гипокалиемию . Гиперкалиемия чаще всего возникает в результате очень выраженной почечной недостаточности (почки больше не выделяют калий, и, следовательно, он увеличивается), в то время как гиперкалиемия практически невозможна при нормальной работе почек. Гиперкалиемия лечится инфузиями бикарбоната (кровь подщелачивается), вплоть до самых крайних случаев, когда проводится гемодиализ (искусственная почка) … Остановка сердца может произойти, особенно если наблюдаются резкие изменения уровня калия в сыворотке. Есть предшествующие проявления: нарушение сердечного ритма, расстройства пищеварения (только гипокалиемия), мышечные боли (только гипокалиемия).

Меры предосторожности

Калий в форме металла бурно реагирует с водой. Более того, его реакция с водой намного сильнее, чем реакция натрия в водной среде. Калий также может бурно реагировать с собственным оксидом; например, удар по потоку окисленного калия может вызвать взрыв. Поэтому этот металл следует хранить вдали от воды и окислительной или влажной атмосферы. Чаще всего его хранят погруженным в масло или окруженным жиром. В пробах, предназначенных для школьных и университетских лабораторных экспериментов, он поставляется в бутылках в виде оливок, чтобы в случае сомнений по поводу повреждения этикетки не спутать его с натрием.

Симптомы дефицита калия в организме

Если от незначительных прикосновений на теле появляется синяк, в мышцах стали проявляться, не известные до сих пор, болезненные ощущения – это тоже снижение присутствия калия в организме. На некоторое время избавиться от недуга можно благодаря питательному составу, в соотношении 1:1, меда и яблочного уксуса. Втирая этот раствор в больные мышцы, за счет хорошо впитываемого уксуса, ткани снабжаются калием.

К дефициту калия можно отнести и такие симптомы как, беспричинные судороги и появление лопающихся мелких кровеносных сосудов. Хочешь чувствовать себя здоровым, узнай об этом микроэлементе как можно больше. При первых же симптомах заболевания многие бегут в аптеку. Но без рекомендации специалиста лучше не принимать никаких мер. Для лечения дефицита калия в организме необходимо иметь развернутый анализ крови, так как превышение калия в организме способствует более тяжелым заболеваниям, чем его недостаток. Гиперкалиемия опасна для здоровья. Может произойти обезвоживание организма, расстройство желудка, наступить сонливость, аритмия, потеря ориентации. Такое состояние возникает при приеме противоопухолевых и некоторых противовоспалительных препаратах. Только врач назначает лечение и дает рекомендации по употреблению необходимых продуктов питания. Хочешь не обременять близких тебе людей, своими проблемами со здоровьем, принимай калий содержащие продукты.

Характеристика простого вещества и промышленное получение металлического калия.

Калий – мягкий серебристо-белый металл с температурой плавления 63,51° С и температурой кипения 761° С. Придает пламени характерную красно-фиолетовую окраску, что связано с легкостью возбуждения его внешних электронов.

Химически очень активен, легко взаимодействует с кислородом, при нагревании на воздухе загорается. Основным продуктом этой реакции является надпероксид калия KO2.

С водой и разбавленными кислотами калий взаимодействует со взрывом и воспламенением. Серную кислоту восстанавливает до сероводорода, серы и диоксида серы, а азотную – до оксидов азота и N2.

При нагревании до 200–350° С калий реагирует с водородом с образованием гидрида KH. Металлический калий воспламеняется в атмосфере фтора, слабо взаимодействует с жидким хлором, но взрывается при соприкосновении с бромом и растирании с иодом. Калий реагирует с халькогенами и фосфором. С графитом при 250–500° С он образует слоистые соединения состава C8K–C60K.

Калий растворяется в жидком аммиаке (35,9 г в 100 мл при –70° С) с образованием ярко-голубых метастабильных растворов с необычными свойствами. Впервые это явление наблюдал, по-видимому, сэр Гемфри Дэви в 1808. Растворы калия в жидком аммиаке широко изучались с того момента, как они были получены Т.Вейлем в 1863.

Калий не растворяется в жидких литии, магнии, кадмии, цинке, алюминии и галлии и не реагирует с ними. С натрием образует интерметаллическое соединение KNa2, которое плавится с разложением при 7° С. С рубидием и цезием калий дает твердые растворы с минимальными температурами плавления около 35° С. С ртутью он образует амальгаму, содержащую два меркурида KHg2 и KHg с температурами плавления 270 и 180° С, соответственно.

Калий энергично взаимодействует со многими оксидами, восстанавливая их до простых веществ. Со спиртами он образует алкоголяты.

В отличие от натрия, калий не удается получать электролизом расплава хлорида, так как калий очень хорошо растворяется в расплавленном хлориде и не всплывает на поверхность. Дополнительную трудность создает образование надпероксида, который реагирует с металлическим калием с взрывом, поэтому способ промышленного производства металлического калия заключается в восстановлении расплавленного хлорида калия металлическим натрием при 850° С.

Восстановление хлорида калия натрием, на первый взгляд, противоречит обычному порядку реакционной способности (калий более реакционноспособен, чем натрий). Однако, при 850–880° С устанавливается равновесие:

Na(г) + K+(ж) Na+(ж) + K(г)

Так как калий более летуч, он испаряется раньше, это смещает равновесие и способствует протеканию реакции. Фракционной перегонкой в насадочной колонне можно получить калий 99,5%-ной чистоты, но обычно для перевозки используют смесь калия с натрием. Сплавы, содержащие 15–55% натрия, являются (при комнатной температуре) жидкими, поэтому их легче транспортировать.

Иногда калий восстанавливают из хлорида другими элементами, образующими устойчивые оксиды:

6KCl + 2Al + 4CaO = 3CaCl2 + CaO·Al2O3 + 6K

Металлический калий, производство которого является более трудным и дорогим, чем производство натрия, вырабатывается в гораздо меньших количествах (мировое производство составляет около 500 т в год). Одна из важнейших областей применения – получение надпероксида KO2 прямым сжиганием металла.

Металлический калий используют как катализатор в производстве некоторых видов синтетического каучука, а также в лабораторной практике. Сплав калия с натрием служит теплоносителем в атомных реакторах. Он же является восстановителем в производстве титана.

Калий вызывает сильные ожоги кожи. При попадании даже мельчайших его крошек в глаза возможна потеря зрения. Загоревшийся калий заливают минеральным маслом или засыпают смесью талька и хлорида натрия.

Хранят калий в герметически закрытых коробках под слоем обезвоженного керосина или минерального масла. Отходы калия утилизируют обработкой их сухим этанолом или пропанолом с последующим разложением образовавшихся алкоголятов водой.