Калий это витамин или минерал
Калий выполняет чрезвычайно важные функции в человеческом организме. Продукты, богатые калием, необходимы для поддержания нормальной нервной и мышечной работы, хорошей работы сердца и сосудов. Разберем, в чем важность этого микроэлемента для организма и какие источники могут его восполнить.
Общая характеристика калия
Калий – мягкий щелочной металл. В таблице Менделеева ему присвоен номер 19 и обозначение K. В свободном состоянии это вещество не встречается в природе, однако входит в состав многих элементов. В частности, является необходимым макроэлементом для работы клеток живого организма. В почве содержание калия оценивается на седьмом месте по содержанию элементов.
Значение калия для живых клеток трудно переоценить. Основа нормального существования живой клетки – поддержание внутриклеточного давления при помощи регуляции ионного баланса мембраны. Роль калия заключается в том, что его ионы, наряду с натрием (Na), обеспечивают работу «калий-натриевого насоса», который и регулирует оптимальное давление внутриклеточной среды.
Кроме того, калий в организме, является щелочным металлом, входит в состав жидких сред организма, поддерживая их кислотно-щелочной баланс. Стабильность этого баланса необходима для протекания всех обменных реакций в организме.
Нервные импульсы в своей химической составляющей также регулируются содержанием калия. От содержания его ионов зависит быстрота и стабильность протекания нервной деятельности. Это влияет не только на умственные способности человека, но и на его физические реакции: способность к сокращению мышц, быстрота рефлексов и т.д.
Импульсы нервной системы в организме касаются не только сознательной и двигательной деятельности. Гладкая мускулатура внутренних органов и поперечнополосатая мускулатура сердечной мышцы также нуждаются в стабильном проведении импульсов. Таким образом, калий регулирует и сердечный ритм, и вегетативную систему, выполняя роль основного макроэлемента в организме.
Полезные свойства калия и его влияние на организм
Из общих свойств понятно, что функции калия в организме человека можно назвать витальными. Выполнение важнейших функций в здоровье человека напрямую зависит от содержания этого элемента в организме. Кровоснабжение, внутренняя секреция, обмен веществ также зависят от проведения импульсов и кислотно-щелочного баланса среды.
Разберемся, для чего нужен калий в каждой из систем организма. В нервной системе этот щелочной металл, за счет его непосредственного влияния на проводимость нервных импульсов и метаболизм в тканях, улучшает кровоснабжение и стабилизирует работу мозга. На практике это означает улучшение памяти, увеличение скорости реакции и концентрации внимания, улучшение настроения. Кроме того, препараты макроэлемента используются в психиатрии в лечении депрессии и устранении психозов: как раз за счет свойства металла улучшать работу мозга и нормализовать реакции.
В сердечно-сосудистой системе калий нормализует сокращение сердечных мышц. Он позволяет укрепить сердце, избежать развития аритмии. За счет благотворного влияния на стенки сосудов улучшает снабжение тканей кислородом и другими питательными веществами.
Польза калия наблюдается так же у людей со склонностью к аллергии. Волосы, ногти и кожа улучшаются при регулярном приеме солей этого металла.
Макроэлемент входит в состав витаминов для будущих мам. Калий при беременности позволяет избежать судорог как у самой матери, так и является профилактикой патологии нервной системы у плода. Важно, однако, контролировать содержание металла в течение беременности. Его избыток может повлечь за собой формирование патологий у плода.
Несмотря на все перечисленные позитивные воздействия, влияние калия на организм человека может быть и отрицательным при нарушении обменных процессов или поступлении избыточного количества вещества. В частности, при отравлении калием могут развиться следующие состояния:
- повышенная возбудимость;
- паралич группы мышц;
- потливость;
- нарушение сердечного ритма;
- почечная недостаточность – отеки, учащенное мочеиспускание, боль в области поясницы.
Избыток калия может развиваться при употреблении его препаратов без контроля врача, физиологическом нарушении обмена в организме, а также при недостатке инсулина. Длительный избыток макроэлемента в организме может в конечном счете привести к развитию сахарного диабета.
Продукты с наибольшим содержанием минерала
Калий в продуктах можно найти без труда. Во многих компонентах нашего ежедневного рациона его содержится достаточно, чтобы не страдать от его дефицита, и при этом не применять различные хитрости в готовке.
- Первый источник калия, который многие игнорируют в рационе – это картофель. В средней неочищенной картофелине содержится до 900 мг калия. Таким образом, одна печеная картофелина на обед восполняет более пятой части суточной нормы вещества. Чтобы избежать негативных последствий для фигуры, рекомендуем готовить картофель без масла и не заправлять его жирными соусами вроде сметаны или майонеза.
- Для тех, кто не приемлет крахмала в рационе, будет интересно узнать — в каких еще продуктах много калия. Отличный вариант – вяленые томаты и органическая томатная паста без консервантов и обилия сахара. Лучше всего эти продукты приготовить самостоятельно. В стакане вяленых помидоров содержится до 1800 мг калия, что составляет около 40% от суточной нормы. Помимо этого, томаты содержат клетчатку, комплекс витаминов и минералов, и минимум калорий.
- Красная и белая фасоль. В этих бобовых культурах может содержаться от 600 до 1000 мг калия (из расчета на стакан продукта). Идеально добавлять фасоль в плотные супы или использовать в качестве дополнения к гарниру.
- Курага – любимица веганов и сыроедов. Сладкая, сытная и полезная — идеальный перекус или дополнением к десерту. Что касается калия, его там содержится практически 1200 мг (из расчета на 100 г сушеного абрикоса). Дуэтом к кураге часто выступает чернослив. Калия в нем около 700 мг на 100 г продукта, а помимо этого – комплекс витаминов для укрепления костей и красоты кожи.
- В таблицах с содержанием калия одно из самых почетных мест традиционно занимает авокадо. И не зря. В одном фрукте его содержится до 1000 мг, а также комплекс микроэлементов для нормальной работы сердца и сосудов, красивой кожи и стройной фигуры. А главное – авокадо можно добавлять в любые рецепты: в плотные крем-супы, в пасты, в смузи и коктейли, салаты и десерты. Суперфуд на все случаи жизни!
- Любителям морских даров придется по вкусу лосось. В 100 г рыбы содержится около 630 мг калия, что гораздо больше, чем в любой другой рыбе. Помимо этого, лосось содержит также витамин D и омега-3, которые улучшают состояние костей, волос и ногтей. Кроме того, регулярное присутствие лосося в рационе питания сокращает риск смертности от болезней сердца практически на треть.
- Продолжая список зеленых продуктов, содержащих калий в большом количестве, нельзя проигнорировать шпинат. Постоянный ингредиент детокс-смузи и отличный гарнир к любой рыбе или птице содержит в 100 г продукта примерно 560 мг калия. Диетологи рекомендуют сделать шпинат постоянным ингредиентом ежедневного рациона: листовые салаты с содержанием зелени включают максимум пользы и минимальное количество калорий.
- Завершает список тыква. Немногие используют этот продукт постоянно, и совершенно зря: в 100 г термически обработанной тыквы содержится более 400 мг калия, а в зимней – почти 450. Тыква отлично чувствует себя в десертах, пряных напитках, теплых салатах и в качестве гарнира к мясу.
Резюмируя тему о полезных продуктах, стоит отметить, что калий содержит капуста (как свежая, так и квашеная), свежий и сушеный инжир, грибы лисички (предпочтительно свежие), свежие овощи, цельное зерно. Во многих крупах и зерновых продуктах, где используются цельные злаки, также высокий процент содержания калия.
Калий в медицинских препаратах
Витамины калия в таблетках усваиваются чуть хуже, чем из продуктов питания. Особенно снижается вероятность усвоения калия при болезни желудка у пациента. Содержание калия в витаминах различно в зависимости от целей, выполняемых витаминным комплексом. Относительно низкое соотношение макроэлемента в комплексных составах, выше – в моносоставах, предназначенных для профилактики и лечения сердечных и нервных болезней. Детские витамины, обогащенные калием, содержат небольшую концентрацию, достаточную для веса детей.
Если целью приема калия является комплексное лечение заболевания или намеренное употребление в целях улучшения спортивных показателей, следует проконсультироваться с врачом по вопросу рекомендованной дозировки.
Бесконтрольный прием препарата может привести к отравлению.
Также при приеме препаратов калия необходимо отслеживать его содержание в крови, чтобы избежать повышенных концентраций.
Суточная норма
Согласно последним данным исследований, для мужчин суточная норма калия составляет 2,5 г. Для спортсменов эта доза может быть увеличена до 5 г, учитывая интенсивность их нагрузок и вес тела. Суточная норма дневного потребления калия для женщин составляет около 2-2,3 г, для беременных – около 3,5 г. Детям и подросткам норма потребления рассчитывается по формуле: 20 мг вещества на 1 кг веса.
Взаимодействие с другими веществами
Витамины с калием обычно представляют собой либо минеральные комплексы для добавки к пище, либо специализированные препараты для лечения дефицита этого макроэлемента в организме. В составе витаминных комплексов его концентрация достигает примерно 2%, больше — в специализированных препаратах.
Витамины калия и магния применяются специально для профилактики и в составе лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Для самостоятельного применения эти препараты не рекомендуются, т.к. могут вызвать избыток вещества в организме.
Человеку без диагностированной нехватки калия в организме принимать специализированные препараты не стоит. Этот макроэлемент прекрасно усваивается из продуктов питания, которые могут составить большую долю ежедневного рациона. Для баланса элементов в организме достаточно пересмотреть свое меню и предпочесть натуральные продукты, таблеткам и биодобавкам.
Овощи и фрукты, которые можно употреблять без термической обработки, лучше есть сырыми или в составе смузи. Для прочих лучше выбрать способ приготовления на пару или запекать без масла. При высокой интеллектуальной или физической нагрузке лучше внести в рацион как можно больше продуктов, в которых больше всего калия. Во многих фруктах, ягодах и сухофруктах также содержится калий – из них предпочтительно составлять десерты и перекусы.
Источник
Калий относится к тем минералам, о которых говорят крайне мало, его биологическое значение для человеческого организма не превозносят как в случае с другими соединениями. Тем не менее роль этого минерала существенна для нормального протекания физиологических процессов.
Калий относится к группе электролитов, ответственных за поддержание постоянных величин осмотического давления и кислотно-щелочного баланса в клетке.
Также калий отвечает за нормальное функционирование клеточных мембран. Он обеспечивает оптимальное соотношение магния и натрия в организме человека. Эти элементы находятся в зависимости друг от друга. Если концентрация одного из них будет низкой, то, соответственно, низкой будет и концентрация другого.
Человеческий организм тратит достаточно энергии для поддержания баланса калия, натрия и магния в организме. Необходимое поступление этих минералов с пищей облегчают организму эту задачу.
Как правило, дефицит калия – явление довольно редкое, потому как при разнообразном питании, гипокалиемия (недостаток калия) не наступает. Калий содержится в большинстве продуктов, потребляемых человеком: семена подсолнуха, миндаль, куриное филе, треска, грибы, шпинат.
Основная проблема заключается в том, что в современном мире человек потребляет довольно много поваренной соли (хлорида натрия), а это способствует сдвигу баланса калия.
Чем больше употребляется соли, тем сложнее организму восстановить баланс основных электролитических элементов. Отличным выходом из этой ситуации стала бы замена солей натрия на соли калия. Так как большинство людей с трудом могут ограничить потребление поваренной соли, то они могли бы быть более спокойными за свое здоровье, потребляя соли калия.
Дополнительный прием калия обычно назначается врачом вследствие выявления его острого недостатка или как профилактика сердечно-сосудистых заболеваний.
Многочисленные клинические исследования подтвердили эффективность калия в профилактике возникновения инсульта, аритмии и сердечной недостаточности.
Основной причиной нехватки калия в организме может стать прием некоторых лекарственных средств, например, диуретиков. Их обычно назначают при повышенном артериальном давлении и сердечной недостаточности. Эти препараты обладают мочегонным действием и способствуют выведению солей калия из организма.
Снизится уровень калия в организме может и вследствие повышенного потоотделения, диареи, частой рвоты.
Низкой концентрация калия может быть и у спортсменов, у людей перенесших травму, у сидящих на диете.
Недостаток калия в организме может стать причиной ухудшения самочувствия, повышенной слабости и быстрой утомляемости. Нехватка калия, магния и кальция может привести к судорогам в ногах, особенно ночью.
Чтобы восполнить запасы калия и магния, достаточно принимать 250-500 мг аспартата калия и магния в виде отдельного препарата, но перед этим важно уточнить у врача необходимость такой дозировки. Возможно, одному человеку такого количества будет вполне достаточно, а кому-то потребуется большая дозировка или наоборот, не будет потребности в дополнительном приеме калия и магния.
Самой лучшей профилактикой дефицита калия будет считаться организация правильного питания и приема поливитаминных препаратов. То количество, которое содержится в этих продуктах, более чем достаточно для нормального функционирования организма и протекания всех важнейших физиологических процессов.
Источник
| Калий | ||||
|---|---|---|---|---|
| ← Аргон | Кальций → | ||||
| ||||
| Серебристо-белый мягкий металл | ||||
Элементарный калий | ||||
| Название, символ, номер | Калий / Kalium (K), 19 | |||
| Атомная масса (молярная масса) | 39,0983(1)[1] а. е. м. (г/моль) | |||
| Электронная конфигурация | [Ar] 4s1 | |||
| Радиус атома | 235 пм | |||
| Ковалентный радиус | 203 пм | |||
| Радиус иона | 133 пм | |||
| Электроотрицательность | 0,82 (шкала Полинга) | |||
| Электродный потенциал | −2,92 В | |||
| Степени окисления | 0; +1 | |||
| Энергия ионизации (первый электрон) | 418,5 (4,34) кДж/моль (эВ) | |||
| Плотность (при н. у.) | 0,856 г/см³ | |||
| Температура плавления | 336,8 К; +63,65 °C | |||
| Температура кипения | 1047 К; 773,85 °C | |||
| Уд. теплота плавления | 2,33 кДж/моль | |||
| Уд. теплота испарения | 76,9 кДж/моль | |||
| Молярная теплоёмкость | 29,6[2] Дж/(K·моль) | |||
| Молярный объём | 45,3 см³/моль | |||
| Структура решётки | кубическая объёмно-центрированная | |||
| Параметры решётки | 5,332 Å | |||
| Температура Дебая | 100 K | |||
| Теплопроводность | (300 K) 79,0 Вт/(м·К) | |||
| Номер CAS | 7440-09-7 | |||
Ка́лий — элемент первой группы (по старой классификации — главной подгруппы первой группы), четвёртого периода системы химических элементов Д. И. Менделеева, с атомным номером 19. Обозначается символом K (лат. Kalium). Простое вещество калий — мягкий щелочной металл серебристо-белого цвета.
В природе калий встречается только в соединениях с другими элементами, например, в морской воде, а также во многих минералах.
Очень быстро окисляется на воздухе и очень легко вступает в химические реакции, особенно с водой, образуя щёлочь.
Во многих свойствах калий очень близок натрию, но с точки зрения биологической функции и использования клетками живых организмов они антагонистичны.
История и происхождение названия[править | править код]
Соединения калия используются с древнейших времён. Так, производство поташа (который применялся как моющее средство) существовало уже в XI веке. Золу, образующуюся при сжигании соломы или древесины, обрабатывали водой, а полученный раствор (щёлок) после фильтрования выпаривали. Сухой остаток, помимо карбоната калия K2CO3, содержал сульфат калия K2SO4, соду и хлорид калия KCl.
19 ноября 1807 года в Бейкеровской лекции английский химик Дэви сообщил о выделении калия электролизом расплава едкого кали (KOH)[3] (в рукописи лекции Дэви указал, что он открыл калий 6 октября 1807 года[4]). Дэви назвал его «потасий» (лат. potasium[3]:32; это название (правда, в некоторых языках с двумя буквами s) до сих пор употребительно в английском, французском, испанском, португальском и польском языках. При электролизе влажного едкого кали KOH на ртутном катоде он получил амальгаму калия, а после отгонки ртути — чистый металл. Дэви определил его плотность, изучил химические свойства, в том числе разложение воды и поглощение водорода.
В 1808 году французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар выделили калий химическим путём — прокаливанием KOH с углём.
В 1809 году немецкий физик Л. В. Гильберт предложил название «калий» (лат. kalium, от араб. аль-кали — поташ). Это название вошло в немецкий язык, оттуда в большинство языков Северной и Восточной Европы (в том числе русский) и «победило» при выборе символа для этого элемента — K.
Нахождение в природе[править | править код]
Ввиду высокой химической активности калий в свободном состоянии в природе не встречается. Породообразующий элемент, входит в состав слюд, полевых шпатов и т. д. Также калий входит в состав минералов сильвина KCl, сильвинита KCl·NaCl, карналлита KCl·MgCl2·6H2O, каинита KCl·MgSO4·6H2O, а также присутствует в золе некоторых растений в виде карбоната K2CO3 (поташ). Калий входит в состав всех клеток (см. ниже раздел Биологическая роль). Кларк калия в земной коре составляет 2,4 % (5-й по распространённости металл, 7-й по содержанию в коре элемент). Средняя концентрация в морской воде — 380 мг/л[5].
Месторождения[править | править код]
Крупнейшие месторождения калия находятся на территории Канады (производитель PotashCorp), России (ПАО «Уралкалий», г. Березники, г. Соликамск, Пермский край, Верхнекамское месторождение калийных руд[6]), Белоруссии (ПО «Беларуськалий», г. Солигорск, Старобинское месторождение калийных руд[7]).
Получение[править | править код]
Калий, как и другие щелочные металлы, получают электролизом расплавленных хлоридов или щелочей. Так как хлориды имеют более высокую температуру плавления (600—650 °C), то чаще проводят электролиз расплавленных щелочей с добавкой к ним соды или поташа (до 12 %). При электролизе расплавленных хлоридов на катоде выделяется расплавленный калий, а на аноде — хлор:
При электролизе гидроксида калия на катоде также выделяется расплавленный калий, а на аноде — кислород:
Вода из расплава быстро испаряется. Чтобы калий не взаимодействовал с хлором или кислородом, катод изготовляют из меди и над ним помещают медный цилиндр. Образовавшийся калий в расплавленном виде собирается в цилиндре. Анод изготовляют также в виде цилиндра из никеля (при электролизе щелочей) либо из графита (при электролизе хлоридов).
Важное промышленное значение имеют и методы термохимического восстановления:
и восстановление из расплава хлорида калия карбидом кальция, алюминием или кремнием[8][9].
Физические свойства[править | править код]
Калий — серебристый металл с характерным блеском на свежеобразованной поверхности. Очень лёгок и легкоплавок. Относительно хорошо растворяется в ртути, образуя амальгамы. Будучи внесённым в пламя горелки, калий (а также его соединения) окрашивает пламя в характерный розово-фиолетовый цвет[10].
Калий активно взаимодействует с водой. Выделяющийся водород воспламеняется, а ионы калия придают пламени фиолетовый цвет. Раствор фенолфталеина в воде становится малиновым, демонстрируя щелочную реакцию образующегося KOH
Калий образует кристаллы кубической сингонии, пространственная группа I m3m, параметры ячейки a = 0,5247 нм, Z = 2.
Химические свойства[править | править код]
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[править | править код]
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):
с халькогенами (100—200 °C, E = S, Se, Te):
При сгорании калия на воздухе образуется надпероксид калия KO2 (с примесью K2O2):
В реакции с фосфором в инертной атмосфере образуется фосфид калия зелёного цвета (200 °C):
Взаимодействие со сложными веществами[править | править код]
Калий при комнатной температуре (+20 °C) активно реагирует с водой, кислотами, растворяется в жидком аммиаке (−50 °C) с образованием тёмно-синего раствора аммиаката калия.
[источник?]
Калий глубоко восстанавливает разбавленные серную и азотную кислоты:
При сплавлении металлического калия со щелочами он восстанавливает водород гидроксогруппы:
При умеренном нагревании реагирует с газообразным аммиаком с образованием амида (+65…+105 °C):
Металлический калий реагирует со спиртами с образованием алкоголятов:
Алкоголяты щелочных металлов (в данном случае — этилат калия) широко используются в органическом синтезе.
Соединения с кислородом[править | править код]
При взаимодействии калия с кислородом воздуха образуется не оксид, а пероксид и супероксид:
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:
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:
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:
Озонид калия является очень сильным окислителем, например, окисляет элементарную серу до сульфата и дисульфата уже при +50 °C:
Гидроксид[править | править код]
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.
Применение[править | править код]
- 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 с составом 12 % натрия, 47 % калия, 41 % цезия обладает рекордно низкой температурой плавления −78 °C.
- Соединения калия — важнейший биогенный элемент и потому применяются в качестве удобрений. Калий является одним из трёх базовых элементов, которые необходимы для роста растений наряду с азотом и фосфором. В отличие от азота и фосфора, калий является основным клеточным катионом. При его недостатке у растения прежде всего нарушается структура мембран хлоропластов — клеточных органелл, в которых проходит фотосинтез. Внешне это проявляется в пожелтении и последующем отмирании листьев. При внесении калийных удобрений у растений увеличивается вегетативная масса, урожайность и устойчивость к вредителям.
- 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[править | править код]
- Бромид калия применяется в медицине и как успокаивающее средство для нервной системы.
- Гидроксид калия (едкое кали) применяется в щелочных аккумуляторах и при сушке газов.
- Карбонат калия (поташ) используется как удобрение, при варке стекла, как кормовая добавка для птицы.
- Хлорид калия (сильвин, «калийная соль») используется как удобрение.
- Нитрат калия (калийная селитра) — удобрение, компонент чёрного пороха.
- Перхлорат и хлорат калия (бертолетова соль) используются в производстве спичек, ракетных порохов, осветительных зарядов, взрывчатых веществ, в гальванотехнике.
- Дихромат калия (хромпик) — сильный окислитель, 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.
Кристаллы перманганата калия
- Перманганат калия — сильный окислитель, используется как антисептическое средство в медицине и для лабораторного получения кислорода.
- Тартрат натрия-калия (сегнетова соль) в качестве пьезоэлектрика.
- Дигидрофосфат и дидейтерофосфат калия в виде монокристаллов в лазерной технике.
- Пероксид калия и супероксид калия используются для регенерации воздуха на подводных лодках и в изолирующих противогазах (поглощает углекислый газ с выделением кислорода).
- Фтороборат калия — важный флюс для пайки сталей и цветных металлов.
- Цианид калия применяется в гальванотехнике (серебрение, золочение), при добыче золота и при нитроцементации стали. Чрезвычайно ядовит, один из сильнейших ядов.
- Калий совместно с перекисью калия применяется при термохимическом разложении воды на водород и кислород (калиевый цикл «Газ де Франс», Франция).
- Сульфат калия применяется как удобрение.
Биологическая роль[править | править код]
Калий — важнейший биогенный элемент, особенно в растительном мире. При недостатке калия в почве растения развиваются очень плохо, уменьшается урожай, поэтому около 90 % добываемых солей калия используют в качестве удобрений.
Калий в качестве катиона наряду с катионами натрия является базовым элементом так называемого калиево-натриевого насоса клеточной мембраны, который играет важную роль в проведении нервных импульсов.
Калий в организме человека[править | править код]
Калий содержится большей частью в клетках, до 40 раз больше, чем в межклеточном пространстве. В процессе функционирования клеток избыточный калий покидает цитоплазму, поэтому для сохранения концентрации он должен нагнетаться обратно при помощи натрий-калиевого насоса. Калий и натрий между собой функционально связаны и выполняют следующие функции:
- Создание условий для возникновения мембранного потенциала и мышечных сокращений.
- Поддержание осмотической концентрации крови.
- Поддержание кислотно-щелочного баланса.
- Нормализация водного баланса.
Рекомендуемая суточная доля калия составляет для детей от 600 до 1700 миллиграммов, для взрослых — от 1800 до 5000 миллиграммов. Потребность в калии зависит от массы тела, физической активности, физиологического состояния и климата места проживания. Рвота, продолжительные поносы, обильное потение, использование мочегонных повышают потребность организма в калии.
Основными пищевыми источниками являются бобы (в первую очередь белая фасоль), шпинат и капуста кормовая, финики, картофель, батат, сушёные абрикосы, дыня, киви, авокадо, помело, бананы, брокколи, печень, молоко, ореховое масло, цитрусовые, виноград. Калия достаточно много в рыбе и молочных продуктах.
Практически все сорта рыбы содержат более 200 мг калия на 100 г. Количество калия в разных видах рыбы различается.
Овощи, грибы и травы также содержат много калия, однако в консервированных продуктах его уровень может быть гораздо меньше. Много калия содержится в шоколаде.
Всасывание происходит в тонком кишечнике. Усвоение калия облегчает витамин B6, затрудняет — алкоголь.
При недостатке калия развивается гипокалиемия. Возникают нарушения работы сердечной и скелетной мускулатуры. Продолжительный дефицит калия может быть причиной острой невралгии.
При избытке калия развивается гиперкалиемия, для которой основным симптомом является язва тонкого кишечника. Настоящая гиперкалиемия может вызвать остановку сердца.
Изотопы[править | править код]
Природный калий состоит из трёх изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным с периодом полураспада 1,251 миллиарда лет. Сравнительно малый период полураспада и большая распространённость калия по сравнению с ураном и торием означает, что на Земле ещё 2 млрд лет назад и ранее калий-40 вносил главный вклад в естественный радиационный фон. В каждом грамме природного калия в секунду распадается в среднем 31,0±0,3 ядра 40K, благодаря чему, например, в организме человека массой 70 кг ежесекундно происходит около 4000 радиоактивных распадов. Поэтому легкодоступные в быту соединения калия (поташ, хлорид калия, калийная селитра и т. д.) можно использовать как пробные радиоактивные источники для проверки бытовых дозиметров. 40K наряду с ураном и торием считается одним из основных источников геотермальной энергии, выделяемой в недрах Земли (полная скорость энерговыделения оценивается в 40—44 ТВт). В минералах, содержащих калий, постепенно накапливается 40Ar, один из продуктов распада калия-40, что позволяет измерять возраст горных пород; калий-аргоновый метод является одним из основных методов ядерной геохронологии.
Один из искусственных изотопов — 37K, — с временем полураспада 1,23651 секунды, применяется в экспериментах по изучению Стандартной модели слабого взаимодействия[11].
См. также[править | править код]
- Банановый эквивалент
Примечания[править | править код]
- ↑ Michael E. Wieser, Norman Holden, Tyler B. Coplen, John K. Böhlke, Michael Berglund, Willi A. Brand, Paul De Bièvre, Manfred Gröning, Robert D. Loss, Juris Meija, Takafumi Hirata, Thomas Prohaska, Ronny Schoenberg, Glenda O’Connor, Thomas Walczyk, Shige Yoneda, Xiang‑Kun Zhu. Atomic weights of the elements 2011 (IUPAC Technical Report) (англ.) // Pure and Applied Chemistry. — 2013. — Vol. 85, no. 5. — P. 1047—1078. — doi:10.1351/PAC-REP-13-03-02.
- ↑ Химическая энциклопедия: в 5 т / Редкол.: Кнунянц И. Л. (гл. ред.). — М.: Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2. — С. 284. — 671 с. — 100 000 экз.
- ↑ 1 2 Davy, H. The Bakerian Lecture, on some new Phenomena of chemical Changes produced by Electricity particularly the Decomposition of the fixed Alkalies, and the Exhibition of the new substances which constitute their bases; and on the general Nature of alkaline Bodies (англ.) // Philosophical Transactions of the Royal Society : journal. — 1808. — Vol. 98. — P. 1—44.
- ↑ Davy, John. The Collected Works of Sir Humphry Davy (неопр.). — London: Smith, Elder, and Company, 1839. — Т. I. — С. 109.
- ↑ J. P. Riley and Skirrow G. Chemical Oceanography V. 1, 1965
- ↑ КАЛИЙНОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ
- ↑ Химическое и агрохимическое сырьё. (недоступная ссылка). Дата обращения 18 марта 2011. Архивировано 21 мая 2011 года.
- ↑ Алабышев А. Ф., Грачёв К. Д., Зарецкий С. А., Лантратов М. Ф. Натрий и калий (получение, свойства, применение). — Л.: Гос. н.-т. изд-во хим. лит. — 1959. — С. 321.
- ↑ Хим. энциклопедия, т. 2, М.: Сов. энциклопедия, 1990, с. 562.
- ↑ Элементы: проба на окрашивание пламени. Дата обращения 26 января 2010. Архивировано 22 августа 2011 года.
- ↑ P. D. Shidling et al. Precision half-life measurement of the β+ decay of 37K (англ.) // Physical Review C. — 2014. — Vol. 90. — P. 032501. — doi:10.1103/PhysRevC.90.032501. — arXiv:1407.1742.
Литература[править | править код]
- Пилипенко А. Т. Натрий и калий // Справочник по элементарной химии. — 2-е изд. — Киев: Наукова думка, 1978. — С. 316—319.
- Дроздов А. Яростные металлы // Энциклопедия для детей. Химия. — М.: Аванта +, 2002. — С. 184—187. — ISBN 5-8483-0027-5.
- Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. — М.: Высшая школа, 2001.
- Некрасов Б. В. Основы общей химии. — М.: Химия, 1974.
- Спицын В. И., Мартыненко Л. И. Неорганическая химия. — М.: МГУ, 1991, 1994.
- Лидин Р. А. и др. Элементы IA-группы. Калий // Химические свойства неорганических веществ: Уч. пособие для вузов. — 4-е изд. — М.: КолосС, 2003. — С. 29—40. — ISBN 5-9532-0095-1.
Ссылки[править | править код]
- Калий на Webelements
- Калий в Популярной библиотеке химических элементов