榜单搜索

钾(Kalium),元素符号K,对预防高血压等慢性病具有重要作用。属于碱金属元素,单质是一种银白色的软质金属,蜡状,可用小刀切割,其熔沸点低(熔点63.65℃、沸点759℃),密度比水还小。由于钾的化学性质极度活泼,所以钾在自然界没有单质形态存在,钾元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。钾在地壳中的含量为2.09%,在所有金属元素中位列第六,可用来提取钾盐的矿物有钾盐矿、光卤石、杂卤石等。
目录
钾介绍

钾(Kalium),元素符号K,对预防高血压等慢性病具有重要作用。原子序数为19,位于元素周期表第四周期IA族,属于碱金属元素。单质是一种银白色的软质金属,蜡状,可用小刀切割,熔沸点低,密度比水小,化学性质极度活泼(比钠还活泼)。钾在自然界没有单质形态存在,钾元素以盐的形式广泛的分布于陆地和海洋中,也是人体肌肉组织和神经组织中的重要成分之一。

研究历史

钾盐以硝石(硝酸钾,KNO3),明矾(十二水硫酸铝钾,KAl(SO4)2·12H2O),还有草木灰(碳酸钾,K2CO3)的形式已经被认知了几个世纪。它们被用于火药,燃料和肥皂的制造。把含钾物质还原为元素挫败了早期的化学家,而且钾被拉瓦锡分类为“泥土”。由于钾的活动性很强,难以用常用的还原剂(如碳)从钾的化合物将金属钾还原出来。之后在1807年,汉弗里·戴维电解熔融氢氧化钾发现有金属小球形成,这就是钾。他注意到当把钾扔到水里时,钾会在水面上游动,并燃烧发出美丽的紫色的火焰。钾的名称来源于拉丁文Kalium,原意是“碱”。拉丁文名称从阿拉伯文Qali借来的。中国科学家在命名此元素时,因其活泼性在当时已知的金属中居首位,故用“金”字旁加上表示首位的“甲”字而造出“钾”这个字。

物理性质

钾为银白色立方体结构金属,理化性质和钠非常相似。钾质软而轻可用小刀切割,新切面有银白色光泽。

钾的密度0.862g/cm3(293K),熔点336K(63℃),沸点1032K(759℃)。

钾是热和电的良导体,具有较好的导磁性,质量分数77.2%的钾和22.8%的钠形成的钾钠合金熔点只有12℃,是核反应堆导热剂。钾单质还具有良好的延展性,硬度也低,能够溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。

已发现的钾的同位素共有28种,包括从32K至55K,其中在自然界中存在的只有39K、40K和41K,其他同位素都是由人工制造。40K有放射性,是岩石和土壤中天然放射性本底的重要来源之一。

钾离子能使火焰呈紫色,可用焰色反应和火焰光度计检测。

化学性质

钾的化学性质比钠还要活泼,仅比铯、铷活动性弱。暴露在空气中,表面迅速覆盖一层氧化钾和碳酸钾,使它失去金属光泽(表面显蓝紫色),因此金属钾应保存在液体石蜡或氩气中以防止氧化。钾在空气中加热就会燃烧,它在有限量氧气中加热,生成氧化钾;在过量氧气中加热,生成过氧化钾和超氧化钾的混合物。金属钾溶于液氨生成深蓝色液体,可导电,实验证明其中含氨合电子,钾的液氨溶液久置或在铁的催化下会分解为氢气和氨基钾。钾的液氨溶液与氧气作用,生成超氧化钾,臭氧作用,生成橘红色的臭氧化钾。

钾与水剧烈反应,甚至在冰上也能着火,生成氢氧化钾和氢气,反应时放出的热量能使金属钾熔化,并引起钾和氢气燃烧。

钾与氟、氯、溴、碘都能发生反应,生成相应的卤化物。钾不与氮气作用。与氨作用,生成氨基钾,并放出氢气,钾与汞形成钾汞齐(化学式:K Hg=K[Hg]),是还原剂,与水反应不剧烈。钾和汞作用时会发生强烈的放热反应。钾的氧化态为 1,只形成 1价的化合物。

在高中化学范畴认为钾盐均溶于水,但实际上高氯酸钾、酒石酸氢钾、六氯铂酸钾、钴亚硝酸钠钾、四苯硼酸钾等溶解度均较小。

化合物

氧化钾

氧化钾,化学式K2O,分子量94.2,密度2.32g/cm3。易潮解,易溶于水。为白色粉末,溶于水生成氢氧化钾,并放出大量热。在空气流中加热能被氧化成过氧化钾或超氧化钾,易吸收空气中的二氧化碳成为碳酸钾。

过氧化钾

过氧化钾,化学式为K2O2,黄色无定形块状物,易潮解。加热分解,遇水放出氧气,遇酸生成过氧化氢,过氧化钾能吸收二氧化碳并放出氧气。是强氧化剂。可由氢氧化钾与过氧化氢反应制得。

超氧化钾

超氧化钾,化学式为KO2,是一种一级氧化剂,在许多方面类似于第I族金属过氧化物。遇易燃物、有机物、还原剂等会引起燃烧甚至爆炸。遇水或水蒸汽产生大量热量,同样可能发生爆炸。吸湿性极强,与水激烈反应生成氧及可被进一步分解的碱性过氧化物溶液。

氢氧化钾

氢氧化钾,化学式为KOH,白色粉末或片状固体。具强碱性及腐蚀性,中等毒性。极易吸收空气中水分而潮解,吸收二氧化碳而成碳酸钾。溶于水,能溶于乙醇和甘油。当溶解于水、醇或用酸处理时产生大量热量。

含量分布

地壳

钾的化合物早就被人类利用,由于钾的化学性质极为活泼,所以钾在自然界中只以化合物形式存在。人们古代就知道草木灰中存在着钾草碱(即碳酸钾),可用作洗涤剂。硝酸钾也被用作黑火药的成分之一。钾在地壳中的含量为2.47%,占第七位。可用来提取钾盐的矿物有钾盐矿(KCl)、光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)、杂卤石(2CaSO4·K2SO4·2H2O)。分布极广的天然硅酸盐矿物中也含有钾,如钾长石K[AlSi3O8]。在云母、钾长石等硅酸盐中都富含钾。

海洋

在海水中以钾离子的形式存在,含量约为0.38g/kg。钾在海水中含量比钠离子少的原因是由于被土壤和植物吸收多。在动植物体内也含有钾。除了氧、氢、氯、钠、镁、硫、钙之外,钾在海水中的含量最高。

人体

正常人体内约含钾175克,其中98%的钾以钾离子的形式贮存于细胞液内;血清中含钾3.5~5.5mmol/L。钾是细胞内最主要的阳离子之一。

主要用途

人体

钾可以调节细胞内适宜的渗透压和体液的酸碱平衡,参与细胞内糖和蛋白质的代谢。有助于维持神经健康、心跳规律正常,可以预防中风,并协助肌肉正常收缩。在摄入高钠而导致高血压时,钾具有降血压作用。

(1)参与糖、蛋白质和能量代谢:糖原合成时,需要钾与之一同进入细胞,糖原分解时,钾又从细胞内释出。蛋白质合成时每克氮约需钾3mmol,分解时,则释出钾。ATP形成时亦需要钾。

(2)参与维持细胞内、外液的渗透压和酸碱平衡:钾是细胞内的主要阳离子,所以能维持细胞内液的渗透压。酸中毒时,由于肾脏排钾量减少,以及钾从细胞内向外移,所以血钾往往同时升高,碱中毒时,情况相反。

(3)维持神经肌肉的兴奋性。

(4)维持心肌功能:心肌细胞膜的电位变化主要动力之一是由于钾离子的细胞内、外转移。

人体钾缺乏可引起心跳不规律和加速、心电图异常、肌肉衰弱和烦躁,最后导致心跳停止。一般而言,身体健康的人,会自动将多余的钾排出体外。但肾病患者则要特别留意,避免摄取过量的钾。

在乳制品、水果、蔬菜、瘦肉、内脏、香蕉、葡萄干中都含有丰富的钾

人体缺钾的主要症状是:心跳过速且心率不齐,肌肉无力、麻木、易怒、恶心、呕吐、腹泻、低血压、精神错乱、以及心理冷淡。

植物

钾能促进植株茎秆健壮,改善果实品质,增强植株抗寒能力,提高果实的糖分和维生素C的含量,和氮、磷的情况一样,缺钾症状首先出现于老叶。钾素供应不足时,碳水化合物代谢受到干扰,光合作用受抑制,而呼吸作用加强。因此,缺钾时植株抗逆能力减弱,易受病害侵袭,果实品质下降,着色不良。瓜、果、番茄等对钾肥的需求主要是在果实迅速膨大期。

钾肥一般是在基肥、冲施、追施、喷施和无土营养栽培时施入,果实膨大前期冲施、追施或叶面喷施0.5%磷酸二氢钾、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾溶液。氯化钾不能用于瓜类和烟叶。

钾不足时,植株茎秆柔弱,易倒伏,抗寒性和抗旱性均差;叶片变黄,逐渐坏死。由于钾能移动到嫩叶,缺钾开始在较老的叶,后来发展到植株基部,也有叶缘枯焦,叶子弯卷或皱缩。

(1)促进酶的活化。生物体中有60多种酶需要钾离子作为活化剂。

(2)促进光能的利用,增强光合作用。首先K 能保持叶绿体内类囊体膜的正常结构,缺K 时类囊体膜结构松散,影响光合作用的正常进行。同时又能促进类囊体膜上质子梯度的形成和光合磷酸化作用。

(3)有利于植物正常的呼吸作用,改善能量代谢。

(4)增强植株体内物质的合成和转运。比如,碳水化合物的合成与运转;增强蛋白质与核蛋白的合成;促进豆科植物根瘤菌的固氮作用。

(5)增强植物的抗性。

(6)增强抗冻性、抗旱、抗盐的能力;

(7)增强植物对病虫害的抗性。试验表明,增施适量的钾肥,能有效地减少水稻的胡麻叶斑病、稻瘟病、纹枯病等;麦类的白粉病、赤霉病及小麦的锈病等等。

(8)减少水稻受还原性物质的危害。

储存方法

金属钾很活泼,需隔绝空气和水储存。一般把钾、钠储存在煤油和液体石蜡中。储存库房应通风、低温、干燥。与酸、氧化剂分开存放。

贮存和使用都要注意安全,由金属钾引起的火灾,不能用水或泡沫灭火剂扑灭,而要用碳酸钠干粉。钾也对皮肤有很强的腐蚀性。

钾相关榜单
世界上密度最小的10种金属 最轻的金属排名前十 什么金属质量最轻
十大密度最小的金属名单如下:锂、钾、钠、铷、钙、镁、铍、铯、锶、铝,下面请看榜单详细内容。
世界上最活泼的10种金属 金属性强弱排名 活性最强的金属是什么
十大最活泼的金属名单如下:铯、铷、钾、钡、钙、钠、锂、镁、铝、锌,下面请看榜单详细内容。
地壳最丰富的10种金属元素 地壳金属丰度排名 地球上什么金属最多
地球上十大含量最多的金属名单如下:铝、铁、钙、钾、钠、镁、钛、锰、钡、锶,下面请看榜单详细内容。
世界上最软的10种金属 金属柔软性排名前十 硬度小的金属有哪些
十大最软的金属名单如下:汞、铯、铷、钠、钾、锂、铟、钡、铅、锡,下面请看榜单详细内容。
世界上熔点最低的10种金属 金属熔点排行从低到高一览表
十大熔点最低的金属名单如下:汞、铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、铋,下面请看榜单详细内容。
更多榜中榜推荐
世界上熔点最低的10种金属 金属熔点排行从低到高一览表
十大熔点最低的金属名单如下:汞、铯、镓、铷、钾、钠、铟、锂、锡、铋,下面请看榜单详细内容。
世界十大最稀有的金属 金属稀有度排行 地壳中含量最少的金属
十大稀有金属名单如下:钫、钷、锕、锝、镎、钚、钋、镭、镤、铼,下面请看榜单详细内容。
全球产量最高的10种金属 金属年产量排名 产量最多的金属是什么
十大产量最高的金属名单如下:铁、铝、铬、铜、锰、铅、锌、钛、镍、锆,下面请看榜单详细内容。
世界上密度最小的10种金属 最轻的金属排名前十 什么金属质量最轻
十大密度最小的金属名单如下:锂、钾、钠、铷、钙、镁、铍、铯、锶、铝,下面请看榜单详细内容。
世界上密度最大的10种金属 金属密度排名前十 最重的金属是什么
十大密度最大的金属名单如下:锇、铱、铂、铼、镎、钚、钨、金、钽、汞,下面请看榜单详细内容。
地壳最丰富的10种金属元素 地壳金属丰度排名 地球上什么金属最多
地球上十大含量最多的金属名单如下:铝、铁、钙、钾、钠、镁、钛、锰、钡、锶,下面请看榜单详细内容。
世界十大放射性金属 什么金属元素放射性最强 带有辐射的金属盘点
十大放射性金属名单如下:锕、钋、镭、钚、钷、铀、钫、锎、镤、镎,下面请看榜单详细内容。
未来十大最具前景的金属 未来前景最好的金属 什么金属升值空间大
十大未来最有前途的金属名单如下:钨、铟、锑、钽、锂、镓、镁、锗、钼、钛,下面请看榜单详细内容。
延展性最好的10种金属 金属延伸率排名前十 韧性最好的金属元素
十大延展性最好的金属名单如下:铂、金、银、铝、铜、镍、钛、钽、铟、锡,下面请看榜单详细内容。
导热性最好的10种金属 金属热导率排名前十 导热最好的金属元素
十大导热性最好的金属名单如下:银、铜、金、铝、钨、钠、钼、锌、镍、铁,下面请看榜单详细内容。
世界上最软的10种金属 金属柔软性排名前十 硬度小的金属有哪些
十大最软的金属名单如下:汞、铯、铷、钠、钾、锂、铟、钡、铅、锡,下面请看榜单详细内容。
导电性最好的10种金属 金属电导率排名前十 导电最好的金属元素
十大导电性最好的金属名单如下:银、铜、金、铝、钙、钨、锌、镍、锂、铁,下面请看榜单详细内容。
化学性质最稳定的10种金属 金属稳定性排名前十 最不活泼的金属元素
十大最稳定的金属名单如下:铱、钽、钌、铑、铌、锇、钯、铂、金、钛,下面请看榜单详细内容。
世界上最活泼的10种金属 金属性强弱排名 活性最强的金属是什么
十大最活泼的金属名单如下:铯、铷、钾、钡、钙、钠、锂、镁、铝、锌,下面请看榜单详细内容。
世界上最硬的10种金属 金属硬度排行前十名 最坚硬的金属是什么
十大最硬的金属名单如下:铬、钨、钒、锆、铱、钛、锰、钴、铍、钼,下面请看榜单详细内容。
相关分类
  • 金属
  • 金矿
  • 铁矿
  • 铜矿
  • 铝土矿
  • 铅锌矿
  • 银矿
  • 锡矿
  • 钛矿
  • 锂矿
  • 稀土矿
  • 锑矿
  • 钼矿
  • 钨矿
  • 镍矿
  • 铀矿
  • 钻石矿
  • 盐矿
  • 低熔点金属
  • 高熔点金属
  • 放射性金属
  • 热门文章
  • 十大最稳定的金属
  • 十大最硬的金属
  • 十大延展性最好的金属
  • 十大密度最大的金属
  • 十大导电性最好的金属
  • 十大最软的金属
  • 十大熔点最低的金属
  • 十大导热性最好的金属
  • 地球上十大含量最多的金属
  • 十大贵金属
  • 十大最耐腐蚀的金属
  • 十大产量最高的金属
  • 十大稀有金属
  • 十大密度最小的金属
  • 十大最活泼的金属
  • 热门词条
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
  • 6
  • 7
  • 8
  • 9
  • 10
  • 11
  • 12
  • 13
  • 14
  • 15
  • 16
  • 17
  • 18
  • 19
  • 20