Применение калия
Элементарный калий производится из хлорида калия, но имеет мало применений из-за его реакционной способности. Используется в сплавах и для органического синтеза.
Некоторые соединения калия, особенно нитрат калия, широко используются в качестве удобрений. Для этой цели используется 95% произведенного калия. Для этой цели также популярны калийные соли, смеси с соединениями магния и кальция. Калий используется при производстве стекла, потому что он делает его более прочным и устойчивым к царапинам.
Другие соединения калия используются в производстве жидкого мыла и моющих средств, добавляются в лекарства или настои, используются в фотографии или при дублении кожи. Практически во всех случаях причиной их функционирования является связанный анион, а не ион калия. Это также относится к использованию хлората калия для спичечных головок и фейерверков и нитрата калия для пороха. Квасцы калия являются основой для бумажного клея и служат наполнителем для синтетического каучука.
Также интересно, что соединения калия являются одними из химикатов с самой основной реакцией, что особенно верно для его гидроксида, нитрата, карбоната, хлорита, хлората и бромида.
Гидроксид калия содержится в детергентах, смягчителях воды, мягком мыле, системах десульфуризации нефти и абсорбентах диоксида углерода.
Другими примерами использования соединений калия являются йодат калия, который ранее использовался для измерения окисляемости образцов сточных вод, дихромат калия, который используется для измерения окисляемости органических веществ в биологических процессах почвы и сточных вод, или дицианоаурат калия — чрезвычайно токсичное водорастворимое соединение золота, которое используется для технического золотого покрытия.
Исключительное применение — увеличение количества осадков в засушливых регионах с помощью хлорида калия, который с самолетов переносится немного ниже высоты облаков, поднимается вверх и вызывает удвоение количества осадков.
Влияние калия на здоровье
Калий является важным элементом для человека. Общее количество калия в организме человека составляет около 110-140 г и зависит от процентного соотношения мышц. В то время как его аналог натрий находится во внутриклеточной жидкости, калий находится в клетках. Там он помогает поддерживать осмотический баланс. Соотношение калия между клеткой и плазмой составляет 27:1 и регулируется с помощью натрий-калиевых насосов в мембранах.
Функции, которые выполняет калий, включают его роль в раздражении нервной системы, мышечных сокращениях, регулировании кровяного давления и растворении белков. Он защищает сердце и кровеносные сосуды и может предотвратить сердечную аритмию.
Дефицит калия встречается редко, приводит к депрессии, мышечной слабости, поражению сердечной мышцы и спутанности сознания. Потеря калия может быть результатом хронической диареи или заболевания почек, поскольку почки регулируют баланс калия в организме.
Карбонат калия смертелен для взрослых в дозе около 15 г., а смертельная доза цианида калия составляет всего около 50 мг. Дихромат калия смертелен от 6-8 г, а 30 г нитрата калия приводят к тяжелому отравлению, которое может быть смертельным. Из-за сильного едкого действия гидроксид калия также может привести к смерти.
Калий содержится в овощах, фруктах, картофеле, мясе, хлебе, молоке и орехах.
Воздействие калия на окружающую среду
Вместе с азотом и фосфором калий является одним из важнейших минералов для растений. Его присутствие имеет первостепенное значение для роста растений и питания животных. Его основная функция для растений — поддерживать осмотическое давление и размер клеток. Это влияет на фотосинтез и выработку энергии, а также на поступление углекислого газа и снабжение питательными веществами.
Калий и вода
В морской воде содержится около 400 частей на миллион калия. Однако он имеет тенденцию оседать в морских отложениях. С другой стороны, реки обычно содержат всего около 2–3 частей на миллион. Одна из причин этого заключается в том, что он встречается в океанических базальтах в концентрациях около 2000 ppm. Гранит, богатый кальцием, содержит 2,5% калия. В растворенном состоянии элемент почти всегда находится в форме K+ (водн.).
Как и в каких соединениях калий реагирует с водой?
Калий очень бурно реагирует с водой, образуя бесцветный щелочной раствор гидроксида калия и газообразный водород.
Реакция экзотермическая, калий становится настолько горячим, что загорается и горит фиолетовым пламенем, а выделяющийся водород воспламеняется. Калий реагирует с водой медленнее, чем рубидий, который находится ниже его в периодической таблице, но быстрее, чем натрий.
Растворимость калия и / или его соединений в воде
Калий не растворяется в воде, но бурно реагирует с ней. С другой стороны, соединения калия могут быть растворимыми в воде. Примерами являются дихромат калия с растворимостью в воде 115 г / л, перманганат калия с 76 г / л, йодат калия с 92 г / л и йодид калия 1480 г / л.
Как калий может попасть в воду?
Калий содержится в различных минералах, из которых он может выделяться в результате процессов выветривания. Примерами этого являются ортоклаз и микроклин полевого шпата, которые, однако, не имеют большого значения для производства соединений калия. Минералы глины также содержат калий. Помимо прочего, он естественным образом попадает в океанические воды.
Какие экологические проблемы может вызвать загрязнение воды калием?
Калий является важным элементом почти для всех живых существ, за исключением нескольких бактерий.
Рост дикорастущих растений часто зависит от наличия калия. Возникающий из мертвых растений и экскрементов животных, он связывается с глинистыми минералами в почве и поэтому может легко реабсорбироваться корнями растений. Содержание калия в растениях в среднем составляет около 2% от сухого вещества, с отдельными значениями в пределах 0,1-6,8%.
Калий считается немного опасным для воды и поэтому отнесен ко 2-му классу. Однако из-за его высокой мобильности и низкого потенциала трансформации ему приписывается высокий потенциал распространения. Токсичность соединений калия на самом деле всегда связана с другим компонентом соединения, таким как цианид калия.
Один из трех природных изотопов калия (40 K) радиоактивен. Считается, что он вызывает модификации генов у растений и животных. Однако из-за своего естественного происхождения он не отнесен к какому-либо классу радиотоксичности.
