Калий (K) , химичен елемент от група 1 (Ia) на периодичната таблица, алкален метал група, незаменима и за двамата растение и животния живот. Калият е първият метал, изолиран чрез електролиза, от английския химик сър Хъмфри Дейви, когато той получава елемента (1807) чрез разлагане на разтопен калиев хидроксид (KOH) с волт батерия .
Енциклопедия Британика, Inc.
| атомно число | 19. |
|---|---|
| атомно тегло | 39 098 |
| точка на топене | 63.28 ° C (145.90 ° F) |
| точка на кипене | 760 ° C (1400 ° F) |
| специфично тегло | 0,862 (при 20 ° C или 68 ° F) |
| степени на окисление | +1, -1 (рядко) |
| електронна конфигурация | 2-8-8-1 или 1 с дведве с дведве стр 63 с две3 стр 64 с 1 |
Калиевият метал е мек и бял със сребрист блясък, има ниска точка на топене и е добър проводник на топлина и електричество. Калият придава лавандулов цвят на пламък, а парите му са зелени. Това е седмият най-разпространен елемент в земната кора, съставляващи 2,6 процента от неговата маса.
Рудник за калий в Естерхази, Саск. Джордж Хънтър / Shostal Associates
Съдържанието на калий в Мъртво море се изчислява на приблизително 1,7 процента калиев хлорид и много други солени тела на вода са богати на калий. Отпадъчните напитки от някои солни заводи могат да съдържат до 40 грама на литър калиев хлорид и се използват като източник на калий.
къде израсна Марк Уолбърг
калий Четири фрагмента от калиев метал. Денис С.К.
Най-много калий има в магматичните скали, шисти и утайки в минерали като мусковит и ортоклазен фелдшпат, които са неразтворими във вода; това затруднява набавянето на калий. В резултат на това повечето търговски калий съединения (често наричани поташ) се получават чрез електролиза от разтворими калиеви съединения, като карналит (KMgCl3∙ 6HдвеO), силвит (калиев хлорид, KCl), полихалит (KдвеЧедвеMg [SO4]4∙ 2НдвеO) и langbeinite (Kдве Mg две[ТАКА4]3), които се намират в древни езерни корита и дъна.
Калият се получава чрез натриево редуциране на разтопен калиев хлорид, KCl, при 870 ° C (1,600 ° F). Разтопеният KCl непрекъснато се подава в напълнена дестилационна колона, докато натриевите пари преминават през колоната. Чрез кондензация на по-летливия калий в горната част на дестилационната кула, реакцията Na + KCl → K + NaCl се принуждава вдясно. Усилията за създаване на схема за търговско електролитно производство на калий са неуспешни, тъй като има малко добавки от сол, които могат да намалят точката на топене на калиев хлорид до температури, при които електролизата е ефективна.
Търсенето на самия калиев метал е малко и повечето от него се превръща чрез директно изгаряне в сух въздух в калиев супероксид, KOдве, който се използва в дихателното оборудване, тъй като освобождава кислород и премахва въглеродния диоксид и водните пари. (Супероксидът на калия е жълто твърдо вещество, състоящо се от К+и Oдве-йони. Също така може да се образува чрез окисляване на калиева амалгама със сух въздух или кислород.) Металът се използва и като сплав с натрий като течна метална среда за пренос на топлина. Калият реагира много енергично с вода, освобождавайки водород (който се възпламенява) и образувайки разтвор на калиев хидроксид, КОН.
Натриево-калиевата сплав (NaK) се използва в ограничена степен като топлоносител в някои ядрени реактори за бързо размножаване и експериментално в газотурбинни електроцентрали. Сплавта се използва също като катализатор или редуктор в органичния синтез.
В допълнение към сплавите на калий с литий и натрий са известни сплави с други алкални метали. Пълна смесимост съществува в калиево-рубидиевата и калиево-цезиевата бинарни системи. Последната система образува сплав, която се топи при приблизително -38 ° C (-36 ° F). Модифицирането на системата чрез добавяне на натрий води до трикратно евтектично топене при приблизително -78 ° C (-108 ° F). The състав от тази сплав е 3 процента натрий, 24 процента калий и 73 процента цезий . По същество калият не се смесва с всички алкалоземни метали, както и с цинк, алуминий и кадмий.
какво доведе до революционната война
Калий (като K+) се изисква от всички растения и животни. Растенията се нуждаят от него за фотосинтеза, регулиране на осмоза и растеж, и ензимно активиране. Всяко животно има тясно поддържано ниво на калий и относително фиксирано съотношение калий-натрий. Калият е основният неорганичен катион в живата клетка, а натрият е най-разпространеният катион в извънклетъчните течности. При висшите животни селективните комплексанти за Na+и К+действат върху клетъчните мембрани, за да осигурят активен транспорт. Този активен транспорт предава електрохимични импулси в нервните и мускулните влакна и балансира активността на приема на хранителни вещества и отстраняването на отпадъците от клетките. Твърде малко или твърде много калий в организма е фатално; обаче калий в почва гарантира присъствието на този незаменим елемент в храната.
Съдържанието на калий в растенията варира значително, въпреки че обикновено е в диапазона от 0,5–2% от сухото тегло. При хората съотношението на калий между клетката и плазмата е приблизително 27: 1. Съдържанието на калий в мускулната тъкан е приблизително 0,3%, докато в кръвния серум е около 0,01-0,02%. Диетичните нужди за нормален растеж са приблизително 3,3 грама (0,12 унция) калий на ден, но поглъщането на повече от 20 грама (0,7 унция) калий води до различни физиологични ефекти. Излишъкът на калий се отделя с урината и значително количество може да се загуби по време на изпотяване.
Естественият калий се състои от три изотопа: калий-39 (93,26%), калий-41 (6,73%) и радиоактивен калий-40 (около 0,01%); подготвени са и няколко изкуствени изотопа. Калият-39 обикновено е около 13,5 пъти по-обилен от калий-41. Естествената радиоактивност на калия се дължи на бета лъчение от изотопа на калий-40 (109години полуживот). Дезинтеграцията на калий-40 се използва при геоложки изчисления на възрастта ( вижте датиране на калий-аргон ). Калият лесно губи единичната 4 с електрон, така че той обикновено има степен на окисление +1 в съединенията си, въпреки че съединенията, които съдържат аниона, K-, също може да се направи.
