Калий, свойства атома, химические и физические свойства

Химические характеристики

Калий имеет много общего с натрием. Это обусловлено их расположением в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева. Оба элемента — щелочные металлы, которые ярко выражают свои свойства. Однако у потассия металлические свойства проявляются сильнее, чем у натрия и кальция, но слабее, чем у рубидия.

Калию свойственно проявлять такие характеристики, которые делают его незаменимым для химической промышленности:

• Химически активен.
• Легко отдаёт электроны.
• Сильный восстановитель.

Оксиды или пероксиды

При взаимодействии с кислородом образует не оксид, а пероксид или супероксид, что заметно невооружённым глазом (очень быстро образует оксидную плёнку на поверхности).

Может образовать оксид только лишь при медленном нагревании до температуры меньше 180 °C при низком содержании кислорода в окружающей среде.

Пероксиды — белые порошки с жёлтым тоном. Хорошо растворяются в воде, образуя щёлочи и пероксид водорода.

Гидроксиды калия

Гидроксиды калия и натрия имеют особые названия: едкий кали и едкий натри. Белые, твёрдые, непрозрачные вещества. Очень гигроскопичны, это значит, что быстро впитывают влагу и требуют особого внимания при работе с ними. Лаборанту необходимо надевать перчатки и защитные очки, иначе получит сильный ожог и раздражение слизистых оболочек. Кристаллы плавятся при температуре 360 °C. Гидроксиды относят к щелочам, они быстро растворяются в воде, выделяя большое количество тепла.

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 ⟶ K₂E 

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 ⟶ K₃P 

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 ⟶ 2K₂O 

 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 + H₂O₂ 

 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 + 2H₂O 

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.

Регулирует баланс жидкости в организме

Наше тело состоит на 60% из воды. 40% этой воды содержится внутри клеток, в так называемой цитоплазме клетки.

Остальная часть содержится между клеток, сосудов — она называется межклеточной жидкостью.

Количество жидкость внутри клетки, так и вне неё, регулируется содержанием электролитов, таких как калий и натрий.

Калий — это основной электролит клеток, он определяет содержание воды внутри клетки. А натрий наоборот основной электролит межклеточной жидкости, он определяет количество воды вне клеток.

Количество электролитов относительно жидкость называется осмоляльностью. При нормальных условиях данный параметр регулирует равномерное распределение электролитов внутри организма.

Проще говоря, должно быть равновесие между электролитами как внутри клетки, так и снаружи неё.

Однако, когда электролитов в организме недостаточно, воды из раствора с меньшим количество электролитов перемещается в сторону раствора с большим количеством электролитов.

Это может привести к тому, что клетка меняет свой форму: она уменьшается, когда теряет воду или разбухает когда воды в ней становится слишком много.

Поэтому важно убедится, что ваш организм получает достаточное количество электролитов, включая калий

Химические характеристики

Калий имеет много общего с натрием. Это обусловлено их расположением в периодической таблице химических элементов Д. И. Менделеева. Оба элемента — щелочные металлы, которые ярко выражают свои свойства. Однако у потассия металлические свойства проявляются сильнее, чем у натрия и кальция, но слабее, чем у рубидия.

Калию свойственно проявлять такие характеристики, которые делают его незаменимым для химической промышленности:

• Химически активен.
• Легко отдаёт электроны.
• Сильный восстановитель.

Оксиды или пероксиды

При взаимодействии с кислородом образует не оксид, а пероксид или супероксид, что заметно невооружённым глазом (очень быстро образует оксидную плёнку на поверхности).

Может образовать оксид только лишь при медленном нагревании до температуры меньше 180 °C при низком содержании кислорода в окружающей среде.

Пероксиды — белые порошки с жёлтым тоном. Хорошо растворяются в воде, образуя щёлочи и пероксид водорода.

Гидроксиды калия

Гидроксиды калия и натрия имеют особые названия: едкий кали и едкий натри. Белые, твёрдые, непрозрачные вещества. Очень гигроскопичны, это значит, что быстро впитывают влагу и требуют особого внимания при работе с ними. Лаборанту необходимо надевать перчатки и защитные очки, иначе получит сильный ожог и раздражение слизистых оболочек. Кристаллы плавятся при температуре 360 °C. Гидроксиды относят к щелочам, они быстро растворяются в воде, выделяя большое количество тепла.

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.

Свойства атома калия:

200	Свойства атома
201	Атомная масса (молярная масса)	39,0983(1) а.е.м. (г/моль)
202	Электронная конфигурация	1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
203	Электронная оболочка	K2 L8 M8 N1 O0 P0 Q0 R0
204	Радиус атома (вычисленный)	243 пм
205	Эмпирический радиус атома*	220 пм
206	Ковалентный радиус*	203 пм
207	Радиус иона (кристаллический)	K+ 151 (4) пм, 152 (6) пм, 165 (8) пм, 178 (12) пм (в скобках указано координационное число – характеристика, которая определяет число ближайших частиц (ионов или атомов) в молекуле или кристалле)
208	Радиус Ван-дер-Ваальса	275 пм
209	Электроны, Протоны, Нейтроны	19 электронов, 19 протонов, 20 нейтронов
210	Семейство (блок)	элемент s-семейства
211	Период в периодической таблице	4
212	Группа в периодической таблице	1-ая группа (по старой классификации – главная подгруппа 1-ой группы)
213	Эмиссионный спектр излучения

Формы

Калий не встречается в природе в металлической форме, но его можно получить промышленным способом в этой форме для определенных целей. Он находится в основном у живых существ в ионной форме (K+). В общем, это основной внутриклеточный катион.

Калий присутствует во многих соединениях, таких как гидроксид, ацетат или хлорид калия и т. Д. Также он входит в состав около 600 минералов, в том числе сильвита, алунита, карналита и др.

Калий образует сплавы с другими щелочными элементами, такими как натрий, цезий и рубидий. Он также образует тройные сплавы с натрием и цезием за счет так называемых эвтектических сплавов.

Инструкция по применению селитры в качестве удобрения

Находящиеся нитраты в селитре вредны для плодов растения только в том случае, если дозировки нарушены.

На каждой упаковке селитры прописана инструкция с точными нормами расхода, режимом внесения и дозировкой (в зависимости от видовой культуры).

Селитру применяют в сухом виде (заглубляют при перекопке, посадке растений в лунку) и через полив.

Маточные растворы подключают к оросительной системе капельного полива в крупных фермерских хозяйствах.

За 10-12 дней до сбора урожая все подкормки (органические и неорганические) останавливают, чтобы избежать накопления нитратов в плодах, корнеплодах, фруктах и ягодах.

Меры безопасности

Главная опасность – при постоянном и сильном нагревании (выше 32,5 градусов С) все селитры взрываются.

Правила использования селитры:

• хранить в прохладном сухом помещении без доступа прямых солнечных лучей, отопительных приборов, воздействия потоков горячего воздуха;
• при хранении нельзя совмещать с быстро воспламеняемыми материалами и веществами (солома, опилки, сено, бензин, спирт, керосин и пр.);
• не смешивать минеральные и органические вещества в баковых и комплексных смесях – такие «коктейли» могут полностью уничтожить урожай;
• после вскрытия упаковки гранулы, кристаллический порошок поместить в плотно закрывающиеся контейнеры без доступа влаги, прямого солнца;
• при разведении рабочего раствора непосредственно во время процедуры нельзя пить жидкость, курить, разжигать костры;
• все работы проводить в специальной защитной одежде, обуви;
• для предотвращения вдыхания паров, попадания раствора на кожу работать в перчатках, маске-респираторе;
• кухонную посуду для растворов и определения меры использовать категорически запрещается, селитры токсичны;
• при попадании маточной смеси селитры на кожу, слизистую, в глаза, пораженные участки промывают под проточной водой, обращаются к окулисту или терапевту.

Плюсы и минусы

Преимущества селитры на практике:

• физические свойства – растворяется в воде, при сухих внесениях не разлетается по воздуху, быстро впитывается в почву;
• оптимально подходит для любых типов грунта;
• нитрат кальция – уникальное питание кислых грунтов;
• ранней весной, когда еще земля холодная, селитра разогревает почву, необходимый азот становится доступен для растений (цветов-многолетников, томатов в теплице);
• селитру вносят несколькими способами — при весенней перекопке участка непосредственно в почву в сухом виде и в поливочной форме;
• щадящее действие – подкормка слабее, чем, например, концентрированная мочевина;
• в активном составе, как правило, присутствуют микроэлементы, удобрение комплексно воздействует и на грунт, и на растения;
• селитра сочетается с фосфорными и калийными подкормками.

Особенности селитры:

• токсичность препарата: нарушать дозировку, увеличивать концентрацию рабочего раствора строго запрещено;
• плохо переносит влажность при хранении; кальциевая селитра, к примеру, напитывается влагой, хранить ее можно только в герметичных контейнерах, с минимальной влажностью воздуха;
• самостоятельно готовить баковые смеси, компоновать селитру с органикой и др. удобрениями без соответствующей инструкции опасно;
• нельзя нарушать режим и способ подкормок (кабачки, томаты, тыква, огурцы склонны накапливать нитраты).

Получение рассматриваемого металла

В наше время калий добывают в лабораториях двумя основными способами. Первый — восстановление его из гидроксида с помощью натрия, который химически еще более активен, чем калий. А второй — получение его из хлорида, тоже с помощью натрия. Если добавить к одному молю гидроксида калия столько же натрия, образуется по одному молю щелочи натрия и чистого калия. Уравнение данной реакции выглядит следующим образом: КОН + Na = NaOH + К. Для проведения реакции второго типа нужно смешать хлорид рассматриваемого металла и натрий в равных молярных пропорциях. В результате этого образуются такие вещества, как кухонная соль и калий в одинаковом соотношении. Выразить данное химическое взаимодействие можно с помощью такого уравнения реакции: КСІ + Na = NaCl + К.

K и растения

Калий участвует во многих физиологических процессах в растении: рост и размножение, транспорт веществ, передача сигналов и импульсов, поддержание тургора. Поэтому при возникновении дефицита калия в организме растения нарушаются процессы жизнедеятельности, снижается продуктивность культур и ухудшается качество урожая.

Соя 8%

Соя

• Дефицит калия в растении сои приводит к пожелтению листьев, при этом центр и основание листа остаются зелеными
• При долгосрочном дефиците калия листья сои приобретают форму рыбьего скелета и если недостаток калия не будет восполнен, то листья растения отмирают

Рис 13%

Рис

• Недостаток калия в рисовой культуре приводит к формированию низкорослых растений с недоразвитым зерном, с темно-зелеными листьями и короткими тонкими стеблями, ржаво-коричневыми пятнами на концах листьев, которые в дальнейшем распространяются на весь лист, а также начинается сильная гниль корней
• В условиях повышенных температур и низкой влажности недостаток калия приводит к преждевременной гибели взрослых листьев

Пшеница 6%

Пшеница

• При нехватке калия в растении пшеницы снижается уровень основных ростовых гормонов в клетках
• Как и в других зерновых культурах, недостаток калия в пшенице часто приводит к ослаблению стебля, что может привести к полеганию посевов и потере урожая

Кукуруза 14%

Кукуруза

• При недостатке калия в почве замедляется рост кукурузы, стебли и корни растения слабеют, становятся непрочными, в результате кукуруза приобретает склонность к полеганию
• Листья растений кукурузы, подверженных дефициту калия, обесцвечиваются и отмирают
• Недостаточное обеспечение кукурузы калием приводит к формированию низкокачественного зерна
• Потребность кукурузы в азоте тесно связана с уровнем калия в почве

Хлопок 2%

Масличная пальма

• Продолжительное калийное голодание приводит к резкому снижению урожая и ухудшению здоровья растения
• При возникновение дефицита калия листья масличной пальмы покроется светло-зелеными пятнами, которые вскоре приобретают желто-оранжевую окраску. Позже листья полностью высыхают

Фрукты и овощи 22%

Фрукты и овощи

• Бедное снабжение калием приводит к укорачиванию периода хранения фруктов и овощей
• При дефиците калия плоды цитрусовых имеют толстую кожуру, снижается уровень накопленных витаминов и сахаров, плоды не сочные
• Листья большинства овощей становятся сухими и отпадают

Прочие 23%

Прочие

• Дефицит калия в хлопке отражается на листьях растения: на них формируется желтые точки, центр листовой пластинки отмирает, а по краям образуется коричневые пятна, верхушки и края загибаются вниз; в конечном итоге листья становятся красновато-коричневыми и сухими, а затем опадают при этом хлопковые шарики неправильно развиваются и имеют плохое качество
• Один из наиболее очевидных признаков нехватки калия в растениях картофеля – замедление роста, отсутствие цветения и голубовато-зеленая окраска листьев. При обострении калийного голодания растения укорачиваются, листья поникают и становятся желтыми, и в итоге покрываются некротическими пятнами. Ситуацию можно улучшить внесением калийных удобрений. Чипсы, изготовленные из картофеля, выращенного с обильным применением калийных удобрений, имеют золотистый оттенок
• При возникновении дефицита калия стебли растений подсолнечника становятся хрупкими и тонкими. Недостаточное питание калием способствует формированию зерна с небольшим содержанием масла; снижается урожай подсолнечника, а также изменяется уровень содержания насыщенных и ненасыщенных жирных кислот. На бедных калием почвах рост растений затруднен. Молодые листья развиваются в плотных розетках и в конечном итоге развиваются в коричневые омертвевшие «лоскутки»

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 состава натрий 12%, калий 47%, цезий 41% обладает рекордно низкой температурой плавления -78°С.
• Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений
• 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

Файл:FlammenfärbungK.png

Фиолетовый цвет пламени ионов калия в пламени горелки

• Бромид калия — применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы
• Гидроксид калия — применяется в щелочных аккумуляторах, и при сушке газов.
• Карбонат калия (поташ) — используется как удобрение, при варке стекла
• Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») — используется как удобрение
• Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент черного пороха
• Перхлорат и хлорат (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
• Бихромат (хромпик) 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.
• Перманганат калия как антисептическое средство в медицине.
• Тартрат натрия-калия в качестве пьезоэлектрика (сегнетова соль).
• Дигидрофосфат и дидейтерофосфат в виде монокристаллов в лазерной технике.
• Перекись калия используется для регенерации воздуха на подводных лодках.
• Фтороборат калия важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
• Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), и при нитроцементации стали.
• Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).

В чём польза калия для организма?

Получение достаточного количества калия положительно влияет на многие аспекты здоровья человека.

 Снижает уровень артериального давления

Высокое артериальное давление — это проблема каждого третьего человека на Земле.

Это серьёзный фактор риска для возникновения сердечно-сосудистых заболеваний, главной причины смертности.

Одной из причин повышенного давления часто является чрезмерное потребление соли (натрия). Калий же способен удалить избыток натрия в организме, тем самым снижая этот фактор.

Высокие уровень натрия обычно повышает давление у тех людей, которые склонны, в силу разных причин, к повышенному давлению.

Анализ 33 научных исследований пришёл к выводу, что если люди с высоким давлением увеличивает потребления калия, это положительно сказывается на сердечно-сосудистой системе. В большинстве исследований было отмечено уменьшение как систолического, так и диастолического давления.

К похожим выводам пришло другое исследование, в котором приняло участие 1285 человек, в возрасте от 25 до 64 лет. Исследование пришло к выводу, что люди, которые ели больше всего калия, имели пониженное кровяное давление, по сравнению с теми людьми, которые потребляли калий в меньших количествах.

 Калий снижает риск инсульта

Инсульт — это резкое снижение кровотока в мозг. Инсульт становится причиной смерти огромного количества людей каждый год.

Несколько исследований установили, что богатая калием диета, может стать одним из факторов профилактики инсульта.

При анализе ЗЗ исследований, в которых приняли участие 128644 человека, ученые обнаружили, что риск инсульта у людей, которые получали с едой большое количество калия, был на 24% ниже, чем у людей, которые недополучали калий с пищей.

Кроме того, анализ 11 исследований, в которых приняли участие 247510 человек, показал, что риск инсульта был на 21% ниже у тех людей, кто получал с пищей больше всего калий. В этот же анализе был сделан вывод, что калий в целом снижает риск сердечно-сосудистых заболеваний.

 Калий снижает риск остеопороза

Остеопороз — это нарушение обмена веществ в костной ткани, приводящее к потере минеральных солей. Плотность костей при этом снижается, повышается их хрупкость и в следствии в разы повышается риск переломов.

Чаще всего остеопороз вызван низкими уровнями кальция в организме — важнейшего минерала для здоровья костей.

Научно удалось доказать, что получение достаточного количества калия с едой, ведёт к уменьшению потери кальция с мочой.

В исследовании, проведенном среди 62 женщин в возрасте 45-55 лет, ученые обнаружили, что те участницы, которые получали больше всего калия, имели наибольшую плотность костей.

В другом исследовании, проведенном среди 994 женщин в период менопаузы, учёные обнаружили, что у тех, кто потреблял больше всего калия, было больше костной массы в нижней части спины и в районе бедренной кости.

 Калий снижает риск отложение камней в почках

Камни в почках — это скопление веществ, которые образовываются в концентрированной моче.

Кальций один из самых распространенных минералов в почках, и несколько исследований показывают, что калий понижает уровень кальция в моче.

Таким образом, калий снижает риск образования камней в почках.

Калий содержится во многих фруктах и овощах, поэтому его не так сложно добавить в диету.

В четырехлетнем исследовании, среди 45619 участников, учёные обнаружили, что те, кто потреблял больше всего калия, имели на 51 % меньший риск отложения камней в почках.

Аналогичное исследование, которое длилось двенадцать лет, среди 91371 участника, установило, что калий на 35% снижает отложения камней в почках.

 Калий уменьшает задержку жидкости в организме

Задержка жидкости в организме происходит, при поступлении большого количества воды в организм.

Исторически, врачи использовали калий для борьбы с задержкой жидкости.

Радиоактивный калий

Известны 8 искусственных радиоактивных изотопов К.: 37K (T_1/2 1,23 сек.), 38K(Т1/2 7,7 мин.), 38mK(T_1/2 0,95 сек.), 42K (T_1/2 12,36 часа), 43K (T_1/2 22,4 часа), 44K (T_1/2 22 мин.), 45K (1/2 16,3 мин.), 47K (T_1/2 17,5 сек.). Кроме того, существует естественный радиоактивный нуклид 40K(T_1/2 1,26*109 лет), составляющий 0,012% от общего количества К., встречающегося в природе. 40K обусловливает ок. 90% естественной радиоактивности организма млекопитающих. Этот радионуклид обладает сложным спектром излучения, большую часть к-рого составляет бета-излучение. В качестве радиоактивной метки в мед. и биологических исследованиях используется 42K, обладающий бета- и гамма-излучением с энергией 3,22 и 1,52 МэВ соответственно.

42К получают в ядерном реакторе при облучении нейтронами стабильного К. Изотопом 42K пользовались при изучении распределения и обмена К. в организме животных и в растениях. 42К применяют также для диагностики опухолей головного мозга и молочной железы, для метки эритроцитов, при изучении проницаемости клеточных мембран; совместно с 24Na нуклид 42K используют для одновременного количественного определения обмениваемого К и Na в организме.

Ввиду сравнительно короткого периода полураспада 42K не представляет большой опасности, хотя наличие гамма-излучения довольно большой энергии требует принятия определенных мер физ. защиты на рабочем месте и при хранении значительных количеств этого изотопа (см. Радиологическое защитно-технологическое оборудование). 42K относится к группе элементов, обладающих средней токсичностью.

Среднегодовая допустимая концентрация 42K в воздухе рабочих помещений 1,1*10-10 кюри/л.

Минимально значимая активность на рабочем месте, не требующая регистрации или получения разрешения органов Государственного сан. надзора, 10 мккюри.

Статья составлена с использованием следующих материалов:

ГОСТ 4568-95 Калий хлористый. Технические условия. Издание официальное. Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, Минск.ИПК. Издательство стандартов, 1996. 15с

2.

Государственный каталог пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, 2013 год. Министерство сельского хозяйства Российской Федерации (Минсельхоз России)

3.

Кореньков Д.А. Удобрения, их свойства и способы использования / Под редакцией Д.А Коренькова.– М.: Колос, 1982.– 415 с.

4.

Минеев В.Г. Агрохимия: Учебник.– 2-е издание, переработанное и дополненное.– М.: Издательство МГУ, Издательство «КолосС», 2004.– 720 с., л. ил.: ил. – (Классический университетский учебник).

5.

Муравин Э.А. Агрохимия. – М. КолосС, 2003.– 384 с.: ил. – (Учебники и учебные пособия для студентов средних учебных заведений).

6.

Химическая энциклопедия: в 5 томах: том 2: Даффа – Меди/ Редколлегия: Кнунянц И.Л.(гл.ред) и др. – М.: Советская энциклопедия, 1990. – 671 с.:ил.

7.

Ягодин Б.А., Жуков Ю.П., Кобзаренко В.И. Агрохимия / Под редакцией Б.А. Ягодина.– М.: Колос, 2002.– 584 с.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

Свернуть
Список всех источников

Физические свойства калия

Калий очень мягкий металл, который легко разрезать обычным ножом. Его твердость по Бринеллю составляет 400 кн/м2 (или 0,04 кгс/мм2). Он имеет объемноцентрированную кубическую кристаллическую решетку (5=5,33 А). Его плотность составляет 0,862 г/см3 (200С). Вещество начинает плавиться при температуре в 63,550С, закипать – при 7600С. Имеет коэффициент термического расширения, который равняется 8,33*10-5 (0-500С). Его удельная теплоемкость при температуре в 200С составляет 741,2 дж/(кг*К) или же 0,177 кал/(г*0С). При той же температуре имеет удельное электросопротивление, равное 7,118*10-8ом*м. Температурный коэффициент электросопротивления металла составляет 5,8*10-15.

Калий образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a

= 0,5247 нм, Z = 2.

Животные

У животных, как правило, основным внутриклеточным катионом является калий с концентрацией 140 ммоль / л; в то время как внеклеточная концентрация колеблется от 3,8 до 5,0 ммоль / л. 98% калия в организме находится во внутриклеточном пространстве.

Хотя потребление калия может варьироваться от 40 до 200 ммоль / день, его внеклеточная концентрация поддерживается постоянной за счет регуляции почечной экскреции. В этом участвует гормон альдостерон, регулирующий секрецию калия на уровне собирательных и дистальных канальцев.

Калий отвечает за поддержание внутриклеточной осмолярности и, следовательно, за поддержание целостности клеток.

Хотя плазматическая мембрана относительно проницаема для калия, ее внутриклеточная концентрация поддерживается за счет активности фермента Na, АТФазы (натриево-калиевый насос), который удаляет три атома натрия и вводит два атома калия.

Что такое химические уравнения

Когда химические вещества вступают во взаимодействие, химические связи между их атомами разрушаются и образуются новые, уже в других сочетаниях. В результате одни вещества превращаются в другие.

Рассмотрим реакцию горения метана, происходящую в конфорке газовой плиты:

Молекула метана (CH₄) и две молекулы кислорода (2O₂) вступают в реакцию, образуя молекулу углекислого газа (CO₂) и две молекулы воды (2H₂O). Связи между атомами углерода (С) и водорода (H) в метане, а также между атомами кислорода (O) разрываются, и образуются новые связи между атомами углерода и кислорода в молекуле углекислого газа (CO₂) и между атомами водорода и кислорода в молекуле воды (H₂O).

Картинка даёт наглядное представление о том, что произошло в ходе реакции. Но зарисовывать сложные химические процессы такими схемами неудобно. Вместо этого учёные используют уравнения химических реакций. 

Химическое уравнение — это условная запись химической реакции с помощью формул и символов.

Их записывают в виде схемы, в которой отражён процесс превращения. В левой части располагаются формулы реагентов — веществ, вступающих в реакцию. Завершается уравнение продуктами реакции — веществом или веществами, которые получились в результате.

Новые вещества образуются потому, что изменяются связи между атомами, но сами атомы не возникают из ниоткуда и не исчезают в никуда. На рисунке видно, что атом углерода из состава метана перешёл в состав углекислого газа, атом водорода — в состав воды, а атомы кислорода распределились между молекулами углекислого газа и воды. Число атомов не изменилось. 

Согласно закону сохранения массы, общая масса реагентов всегда равна общей массе продуктов реакции. Именно поэтому запись химической реакции называют уравнением. 

<<Форма демодоступа>>

Получение формиата калия

В лабораторных условиях формиат калия получают следующими способами:

• реакция между калиевой щелочью, бикарбонатом или карбонатом калия с метановой (муравьиной) кислотой:KOH + HCOOH = HCOOK + H2O
• гидролиз формамида едким калием:HCONH2 + KOH = HCOOK + NH3
• кипячением водных растворов цианида калия:KCN + 2H2O = HCOOK + NH3
• в результате галоформной реакции:C2H5OH + 4KOCl = CHCl3 + HCOOK + KCl + 2KOH + H2O
• путем соединения калия гидрида с двуокисью углерода:KH + CO2 = HCOOK
• реакция разложения метилформиата в водном растворе щелочи:HCOOCH3 + KOH = HCOOK + CH3OH

В промышленности получение формиата калия производится:

• при взаимодействии растворов едкого калия с оксидом углерода:KOH + CO = HCOOK
• при соединении калиевой соли серной кислоты и гидроксида кальция с оксидом углерода:K2SO4 + Ca(OH)2 + CO = CaSO4 + 2HCOOK