鉀
康熙字典
◎ 康熙字典解釋【戌集上】【金字部】 鉀; 康熙筆畫:13; 頁碼:頁1328第06(點擊查看原圖)
【廣韻】【集韻】【韻會】??古狎切。與甲同。鎧也。【晉載記】姚弋仲貫鉀上馬。【廣韻】今單作甲。 又【集韻】轄??切,音盍。鉀鑪。【揚子·方言】箭其小而長,中穿二孔者謂之鉀鑪。 又【廣韻】古盍切【集韻】谷盍切,??音閤。義同。 或作鑉。
鉀元素化學符號(K),原子序數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 - 物質簡介
氧化態:MainK+1 OtherK-1(inliquidNH3)
晶胞參數:
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
晶體結構: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
晶體結構體: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:
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 - 物質性質
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。鉀與氫氣發生反應,生成氫化鉀。鉀與氟、氯、溴、碘都能發生反應,生成相應的鹵化物。鉀與氮氣共熱可生成不穩定的疊氮化鉀,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。
戴維在發現鉀的實驗中,用的是電解法,但在實際生產中卻不能用此法,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。所以現在金屬鉀的生產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、煙火生產和肥皂工業的原料。超氧化鉀吸收二氧化碳產生氧氣,用于宇航。
鉀 - 化合物應用
硫氰酸鉀
物化性質:無色單斜晶系結構,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晶(KSCN•0.5H4O),-29.5℃--6.8℃時穩定,灼燒至約430℃時變藍,但冷卻后又重新變為無色,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:無色單斜晶系結構,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晶(KSCN•0.5H4O),-29.5℃--6.8℃時穩定,灼燒至約430℃時變藍,但冷卻后又重新變為無色,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:用作電鍍行業作褪鍍劑,也可用于制冷劑,還用于染料工業,照相業,農藥及鋼鐵分析等.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,并有效改善農產品的品質。
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率有穩定作用;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,體內的鉀含量也會下降。這會造成體力減弱,反應遲鈍。
4、神經和肉體的緊張會導致鉀的不足。
鉀 - 物質作用
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。鉀在人體內的主要作用是維持酸堿平衡,參與能量代謝以及維持神經肌肉的正常功能。當體內缺鉀時,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,出現惡心、嘔吐、腹脹等癥狀。臨床醫學資料還證明,中暑者均有血鉀降低現象。
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。它和鈉共同作用,調節體內水份的平衡并使心跳規律化。鉀對細胞內的化學反應很重要,對協助維持穩定的血壓及神經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的鉀,而攝入過量的鈉、酒精、糖類;服用利尿劑、輕劑、皮質激素類藥物和心理壓力過大會妨礙鉀的吸收。