0,12 грамма убивают человека за 5 часов. Так действует цианистый калий. Один из самых сильны ядов – это соль циановодородной кислоты. Ее еще называют синильной. В состав вещества входит 19-ый элемент таблицы Менделеева . Однако, чистый калий – благо для организма, а не его убийца.
Даже ребенку в день требуется минимум 600 миллиграммов элемента. Иначе, нарушается работа мускулатуры, в том числе и сердечной. Возникают судороги, может развиться невралгия.
Восполнить дефицит удается, употребляя курагу, морепродукты, орехи, цитрусовые, бананы. Подвигайте эти продукты поближе и продолжайте знакомство с элементом №19.
Химические и физические свойства калия
Обзор калийных удобрений. Как и когда их применять?
Название элементу дало одно из его соединений, известное с древности, — карбонат калия. Арабы именовали его «аль-кали» и использовали при стирке одежды. Реагируя с водой, соли калия «рождают» щелочную среду. В ней очищают ткани и поныне.
С веками карбонату нашли и иное применение. Вещество стало пищевым стабилизатором. Как выполняет эту роль калий? Вода и масло, к примеру, не смешиваются. Но, в присутствии карбоната получить однородный состав, все же, удается.
На упаковке будет отмечено «Е501».
У калия масса соединений. 19-ый элемент включен в первую группу периодической системы, а в ней лишь щелочные металлы. Все они имеют на внешнем электронном уровне лишь 1 электрон.
Это делает элементы активными восстановителями. Электронная формула калия четырехслойная. Поэтому, металл находится в 4-ом периоде таблицы Менделеева. То есть, внешний электрон удален от ядра и легко отсоединяется, замещается.
В чистом виде калий – вещество твердое и, при этом, легкое. Плотность элемента равна лишь 0,06 грамма на кубический сантиметр. Невелика и атомная масса – 39, 098 граммов на моль. Кстати, в калии только и есть, что атомы. Именно они формируют кристаллическу решетку.
Молекул простое вещество не формирует.
Масса калия невелика, как и большинство показателей металла. Он даже твердостью похвастаться не может, хоть агрегатное состояние вещества в обычных условиях и таково. По шкале Мооса элементу дают меньше 1-го балла.
Калий без труда режется ножом, словно это не металл, а сыр. Не сложно и расплавить вещество. Достаточно нагрева до 63,5 градусов. Добиться кипения сложнее, нужен показатель 700 по шкале Цельсия.
Будучи металлом, элемент имеет характерный блеск . Цвет вещества серебристо-белый, с сероватым отливом. Если рядом вода, любоваться слитками лучше на расстоянии.
Погружаясь в жидкость, калий взрывается. Легко металл реагирует и с кислородом, моментально окисляясь. Особых условий для этого не надо. Требуется лишь атмосфера и калий.
Какой итог реакции металла с кислородом? Образуется оксид 19-го элемента. Образуется и пламя. Загораясь на воздухе, калий вспыхивает фиолетовым. Реакция является одним из способов идентификации щелочного металла.
Кислород – один из галогенов, то есть элементов 17-ой группы таблицы Менделеева. Калий легко реагирует с каждым из них по принципу присоединения. Вещества объединяются в одно. Так получаются хлорид калия, йодит, бромид, фторид и не только. Присоединение всегда происходит при повышенных температурах.
Во взаимодействие 19-ый элемент вступает и с некоторыми сложными веществами. Это не только вода. Реагировать с металлом может и любая кислота. Калий вытесняет из вещества атомы гидрогена. Так, от смешивания с соляной кислотой «рождается» водород и хлорид.
Реакция проходит в обычных условиях.
Взаимодействие с оксидами возможно лишь при повышенных температурах. Большинство реакций протекают по схеме обмена. Здесь-то и проявляются восстановительные свойства калия. Реакция с оксидом купрума, к примеру, дает оксид уже 19-го элемента и чистый купрум.
По принципу восстановления проходит, так же, взаимодействие с солями. Если в них включены менее активные с химической точки зрения элементы, калий замещает их атомы. В итоге, добываются чистые металлы. Так, соединение с хлоридом алюминия дает алюминий уже в чистом виде.
С гидроксидами металлов реакции происходят лишь в том случае, если они располагаются правее калия в ряду электрохимической активности. Возьмем для примера барий, точнее, его гидроксид. Союз с 19-ым элементом гарантирует наличие уже гидроксида калия. Барий освободится.
Применение калия
Калий нужен не только организму людей, но их промышленности. Цианид металла закупают золотодобытчики. Реагент помогает им извлекать драгоценные элементы из руды. Облегчается получение не только золота , но и серебра.
В сфере нефтедобычи пригождается формиат металла. Он служит жидкостью для добуривания скважин, то есть, используется раствор калия. Фтористый металл применяется в металлургии в качестве флюса . Так промышленники называют добавки, снижающие температуру плавления. Флюсы, так же, облегчают отделение от металла пустой породы, шлаков.
На атомных станциях присутствует тетрафторобромат калия. Без него не получить гексафторид урана. Он является стадией отделения урана от примесей редкоземельных элементов. С помощью калия получают, так же, фториды вольфрама , рения и молибдена Без них атомная промышленность не обходится.
В стекольной промышленности нашел место углекислый калий. Небольшие добавки вещества улучшают оптические свойства продукции. Углекислая форма металла идет и на мыловарение. В пиротехнических изделиях содержится хлорат 19-го элемента, а в бытовой химии – фосфат.
Сульфат калия – популярное удобрение для растений. Вообще, примерно 90% добываемых солей 19-го металла идут именно на производство подкормок. Они ускоряют рост культур, увеличивают урожайность, провоцируют пышное цветение. Так, вместо сульфата можно выбрать нитрат калия. Кроме удобрения он котируется, как пищевая добавка, усилитель вкуса.
Элемент не упустили и поля зрения медики. Оротат калия – лекарство, применяемое при заболеваниях желчных путей и печени. Перманганат калия – антисептик. Калий-магний – дуэт, включенный в «Панангин». Он восполняет дефицит обоих элементов.
Лучше всего металлы усваиваются в паре. Если соединить в препарате натрий и калий, можно отладить в организме проведение нервных импульсов. Так что, сфер применения 19-го элемента масса. На руку человечеству то, что калий не является редкостью.
Добыча калия
В природе наиболее часто встречаются соли калия. Больше всего их в России, на Урале. Не зря один из городов региона назван Соликамском. Крупные месторождения разрабатываются и в Белоруссии. Третьи по величине запасы калия в мире обнаружены 10 лет назад в Бразилии.
Если нужно выделить чистый металл, ископаемые смешивают с жидким натрием. Работает и электролиз хлорида калия. Ток проводят в его смеси с карбонатом 19-го элемента при температуре около 800-от градусов Цельсия.
После реакции калий требует очистки. Помогает вакуумная дистилляция. Порой, электролизу подвергают гидроксид калия. Метод не распространен. Трудно соблюсти технику безопасности.
Не устраивает промышленников и выход по току.
Цена калия
На биржах цветных металлов за 19-ый элемент просят не менее 1 000 долларов США. Это ценник за тонну металла. На соединения калия стоимость разнится. Все зависит от востребованность вещества, объемов поставок. Калиевую селитру, к примеру, продают по 60-75 рублей за килограмм.
Лекарство орорат тоже стоит около 50-ти рублей. За 100 таблеток йодита калия просят 140-170 рублей. 10-миллимитровая ампула хлорида 19-го элемента обходится покупателям в 30-40 рублей.
Столько же стоит аналогичный объем перманганата. 40-килограммовый мешок удобрения в виде сульфата предлагают за 3 200 – 3 700 рублей. Цены усреднены. В разных регионах и у разных поставщиков они отличаются. Нередко запросы продавцов зависят от объемов поставок.
Оптовикам обещают скидки.
Источник: tvoi-uvelirr.ru
Калий – полезные свойства и особенности металла
Это вещество известно всем, особенно фанатам гигиены и чувствительным людям. Достоинства калия сделали его обязательным компонентом в науке, промышленном производстве, сельском хозяйстве.
Что представляет собой калий
Калий – это химический элемент, номер 19 таблицы Менделеева:
- Это мягкое вещество серебристо-белого цвета.
- Относится к щелочным металлам.
- Структура решетки кубическая.
- Международное обозначение – K (Kalium).
Химические свойства схожи с натрием, отличия выявлены на биологическом уровне.
Калий включает в себя три изотопа. Изотоп K40 – источник энергии, извлекаемой из геотермальных источников планеты.
Естественные либо синтезированные заменители металла не выявлены.
История
Калий упоминается, начиная со времени первых цивилизаций. Соединения вещества использовали еще древние египтяне. Речь о поташе, которым стирали одежду, мыли посуду.
Процесс был простым. Сжигали ветви, солому, оставшуюся золу заливали водой. Полученную щелочную массу отфильтровывали, выпаривали.
История получения металла европейскими учеными начинается с 19 века:
Большой выбор украшений из натуральных камней и минералов со скидкой -50%
- В 1807 году английский химик Гемфри Дэви выбрал исходником едкий кали. Применив электролиз, получил калий.
- Через два года его французские коллеги прокалили едкий кали с углем и также получили металл.
С названием металла определились не сразу:
- Первооткрыватель окрестил вещество «потассием» (лат. Potassium).
- Немец Людвиг Гильберт предложил термин «калий».
Латинское kalium восходит к арабскому аль-кали. Так арабы именовали поташ.
Термин «калий» понравился немцам. Его переняли ученые Европы (в том числе российские).
Калий в природе
В природе свободный калий не обнаружен (этому препятствует высокая химическая активность), только как компонент соединений с другими химическими элементами в составе. Такая форма существует в почве, растительной золе, минералах, морской воде.
Самые известные минералы – каинит, сильвин, сильвинит, карналлит.
Калий – элемент клеток живых организмов.
Тонна земной коры содержит 24 кг калия, литр морской воды – 380 мг.
По распространенности калий – пятый среди металлов, седьмой среди всех элементов.
Сырье извлекают из шахт либо подземных соленых вод.
Крупнейшими залежами располагают Канада, Россия, Белоруссия.
Технология получения
Подобно другим щелочным металлам, калий извлекают электролизом расплава хлоридов либо щелочей.
При таком способе получения используют – как менее тугоплавкие – щелочи плюс сода либо поташ:
- На катоде и аноде появляются, соответственно, расплавленный калий и кислород.
- Вода из расплава испаряется.
- Чтобы исключить взаимодействие с кислородом, используют медный катод.
- Над катодом укрепляют медный цилиндр. В нем оседает расплавленный калий.
Анод изготовляют из никеля (для щелочей) либо графита (хлоридов).
Физико-химические характеристики
Калий как металл проявляет типично «щелочные» характеристики:
- Химически суперактивен: без проблем взаимодействует с неметаллами, сложными веществами. В результате образуются галогениды, фосфиды, оксиды, амальгамы, соли.
- Взаимодействие с металлами возможно только при нагревании. Образуются сплавы-интерметаллиды.
- Почти мгновенно окисляется на воздухе.
- С кислородом реагирует так бурно, что получается супероксид – K2O4.
- Легкий (кубик с ребром в 1 см весит меньше грамма), легкоплавок.
- Это мягкий металл – легко режется ножом, раскатывается до фольги.
- Не тонет в воде.
Взаимодействие металла с водой взрывоопасно, на воздухе он разрушается. Для нейтрализации этих недостатков калий хранят в бензине, керосине либо плотно закрываемых сосудах.
| Калий / Kalium (K), 19 |
| 39,0983(1) а. е. м. (г/моль) |
| [Ar] 4s1 |
| 235 пм |
| 203 пм |
| 133 пм |
| 0,82 (шкала Полинга) |
| −2,92 В |
| 0; +1 |
| 418,5 (4,34) кДж/моль (эВ) |
| 0,856 г/см³ |
| 336,8 К; +63,65 °C |
| 1047 К; 773,85 °C |
| 2,33 кДж/моль |
| 76,9 кДж/моль |
| 29,6 Дж/(K·моль) |
| 45,3 см³/моль |
| кубическая объёмно-центрированная |
| 5,332 Å |
| 100 K |
| (300 K) 79,0 Вт/(м·К) |
| 7440-09-7 |
Калий, его соединения придают пламени горелки розовато-фиолетовый оттенок. По этому признаку его легко отличить от других щелочных металлов.
Более 8000 видов товара из 500 разновидностей натурального камня. Ежедневное обновление!
Где используется калий
Калиево-натриевый сплав используется как теплоноситель в атомных реакторах.
Минералы, содержащие калий, аккумулируют изотопы аргона. Благодаря этому возможно определение возраста геологических формаций.
Калийные соединения используются в промышленности:
- Флюс для пайки цветных металлов, сталей.
- Монокристаллы в лазерах, пьезоэлектрики.
- Серебрение, золочение, другие гальванические операции. Используется цианид калия – один из сильнейших ядов.
- Очистка ацетилена от примесей.
- Регенерация воздуха на субмаринах и в противогазах.
- Щелочные аккумуляторы, сушка газов. Здесь нашлось применение свойству гидроксида калия (едкого кали) усиленно поглощать влагу из окружающей среды.
- Производство стекла.
- Компонент пороха, взрывчатки, спичек (калийная селитра).
- Начинка пиротехники.
- Дубление кожи, отбеливание текстиля.
Перманганат калия задействуют для получения кислорода. Это оказалось жизненно важным в период пандемии коронавируса.
Без перманганата – марганцовки – и бромида (успокоительного) не обходится домашняя аптечка.
Химическое вещество с формулой KMnO4 – это обычная марганцовка.
Достоинства металла оценили аграрии. 90% продукции – это калийные удобрения: поташ, селитра, сильвин («калийная соль»).
Биологическая роль металла
Растения, высаженные в бедную калием почву, чахнут, плохо плодоносят. Не меньшее значение имеет микроэлемент для человека.
Жизненные процессы
В организме человека действует связка калий-натрий.
Она контролирует следующие процессы:
- Нормализация кислотно-щелочного, водного баланса, сердечного ритма.
- Содействие появлению мембранного потенциала, работе мышц.
- Поддержание кондиций крови.
Плюс активация ферментов.
Суточная потребность
Суточная норма микроэлемента (г):
- Дети – 0,61 – 1,72.
- Взрослые – 1,82 – 5,1.
Потребность в калии увеличивается при обезвоживании организма (расстройство ЖКТ, рвота, прием мочегонных препаратов, потение).
Питание
Калий поступает в организм с пищей.
Основные поставщики микроэлемента:
- Печень, рыба.
- Бобовые.
- Картофель.
- Молоко.
- Брокколи.
- Цитрусовые, виноград, курага, финики, дыня.
Калием насыщены экзотичные фрукты – помело, киви, авокадо, бананы. Он есть в ореховом масле.
Усвоению калия содействует витамин В6, тормозит алкоголь.
Симптомы недостатка/избытка
Недостаток металла влечет сбои в работе сердечной и скелетной мышц. В тяжелых случаях – невралгию.
Переизбыток опознается по язве тонкого кишечника. Случается остановка сердца.
Цены
На рынке представлена промышленная, аптечная продукция, удобрения с калием.
Цены доступны (руб. / кг):
- Калийные соединения – 50 — 350 (вольфрамат – 2,9 тыс.).
- Минеральные удобрения – 50 — 75.
Стоимость аптечных препаратов определяется брендом либо страной-производителем.
Источник: jgems.ru
Калий
Калий — химический элемент, находящийся под номером 19 в периодической таблице Д.И.Менделеева. Как вещество, он представляет собой мягкий щёлочный металл с серебристо-белым цветом.
История открытия
О калии знали ещё с 11 века в Древней Греции и Риме, когда производили моющее средство под названием «поташа». Принцип его производства базировался на сжигании древесины или соломы. В получившуюся золу добавляли воду — образовывался щёлок. Консистенцию сперва фильтровали, а затем выпаривали. Остаток представлял собой соединения из карбоната калия, сульфата калия, соды и хлорида калия.
Как чистый металл, элемент начали выводить с 1807 года. Экспериментами занимались такие выдающиеся учёные, как английский химик Хэмфри Дэви, французские химики Гей-Люссак и Л. Тенар и немецкий физик Л.В. Гильберт. Обнаружить мягкий металл и отделить его от остальных веществ помог электролиз и прокаливание.
Название элемента переводится с арабского как «поташ» — смесь, получаемая после сжигания дерева. Иными словами — зола.