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鉀（Kalium），元素(su)符號K，對(dui)預(yu)防高血壓(ya)等慢性(xing)病具(ju)有重要作用。原子序(xu)數為(wei)19，位于元素(su)周期(qi)表(biao)第四周期(qi)IA族，屬(shu)于堿金屬(shu)元素(su)。單質(zhi)(zhi)是一(yi)種銀白色的(de)軟質(zhi)(zhi)金屬(shu)，蠟狀，可用小刀(dao)切割(ge)，熔沸(fei)點低，密度(du)比水小，化學(xue)性(xing)質(zhi)(zhi)極度(du)活潑(po)（比鈉還(huan)活潑(po)）。鉀在自然(ran)界沒有單質(zhi)(zhi)形(xing)(xing)態存在，鉀元素(su)以(yi)鹽的(de)形(xing)(xing)式廣泛的(de)分(fen)布于陸(lu)地和(he)海洋中，也是人體(ti)肌肉組織和(he)神經組織中的(de)重要成分(fen)之一(yi)。

研究歷史

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鹽以硝石(shi)（硝酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬(fan)（十二水硫酸鋁鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有草木灰（碳酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)形式(shi)已經(jing)被(bei)認知了幾(ji)個(ge)世紀。它們被(bei)用(yong)于火藥，燃料和肥皂的(de)(de)制造(zao)。把含鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)物質還(huan)原(yuan)(yuan)為元素挫敗了早(zao)期的(de)(de)化學(xue)家，而且鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)被(bei)拉(la)(la)(la)瓦錫分類(lei)為“泥(ni)土”。由(you)于鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)活(huo)動性很強(qiang)，難(nan)以用(yong)常用(yong)的(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)劑(ji)（如碳）從鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化合物將金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)還(huan)原(yuan)(yuan)出(chu)來(lai)(lai)(lai)。之(zhi)后在(zai)1807年，漢弗里·戴維電解熔融氫(qing)氧化鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)發(fa)現有金(jin)屬(shu)小球(qiu)形成，這就是鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)。他注意到當把鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)扔到水里時，鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)會在(zai)水面(mian)上游動，并燃燒(shao)發(fa)出(chu)美(mei)麗的(de)(de)紫(zi)色的(de)(de)火焰。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)名(ming)(ming)稱(cheng)來(lai)(lai)(lai)源(yuan)于拉(la)(la)(la)丁文(wen)Kalium，原(yuan)(yuan)意是“堿”。拉(la)(la)(la)丁文(wen)名(ming)(ming)稱(cheng)從阿(a)拉(la)(la)(la)伯文(wen)Qali借來(lai)(lai)(lai)的(de)(de)。中(zhong)國科學(xue)家在(zai)命(ming)名(ming)(ming)此元素時，因其活(huo)潑性在(zai)當時已知的(de)(de)金(jin)屬(shu)中(zhong)居首位(wei)，故用(yong)“金(jin)”字旁(pang)加上表(biao)示首位(wei)的(de)(de)“甲”字而造(zao)出(chu)“鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)”這個(ge)字。

物理性質

鉀(jia)為銀白色(se)立方體結構金屬，理(li)化性質(zhi)和鈉非常(chang)相似。鉀(jia)質(zhi)軟而輕(qing)可用小刀切(qie)割(ge)，新切(qie)面有銀白色(se)光澤。

鉀的(de)密(mi)度0.862g/cm3（293K），熔點(dian)336K（63℃），沸點(dian)1032K（759℃）。

鉀(jia)(jia)是熱和(he)電的(de)(de)良導體，具有(you)較(jiao)好的(de)(de)導磁性(xing)，質(zhi)量分數77.2%的(de)(de)鉀(jia)(jia)和(he)22.8%的(de)(de)鈉(na)形成的(de)(de)鉀(jia)(jia)鈉(na)合金熔點只(zhi)有(you)12℃，是核反應堆(dui)導熱劑。鉀(jia)(jia)單質(zhi)還具有(you)良好的(de)(de)延展性(xing)，硬(ying)度也(ye)低，能夠溶(rong)于汞和(he)液態氨(an)(an)，溶(rong)于液氨(an)(an)形成藍色溶(rong)液。

已發現(xian)的(de)鉀的(de)同(tong)(tong)位素共有28種(zhong)，包(bao)括從32K至55K，其中(zhong)在(zai)自然界(jie)中(zhong)存在(zai)的(de)只有39K、40K和41K，其他同(tong)(tong)位素都是(shi)由人工制(zhi)造。40K有放射(she)性，是(shi)巖石和土(tu)壤中(zhong)天(tian)然放射(she)性本底(di)的(de)重要(yao)來源之一。

鉀(jia)離子能使火焰(yan)呈(cheng)紫色，可用焰(yan)色反應和火焰(yan)光度計檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化學性(xing)(xing)質(zhi)比(bi)鈉還(huan)要活(huo)潑，僅(jin)比(bi)銫、銣活(huo)動性(xing)(xing)弱(ruo)。暴露在(zai)空氣(qi)中(zhong)，表(biao)面迅速覆蓋一層氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)和(he)(he)碳(tan)酸鉀(jia)(jia)(jia)，使它失去金(jin)屬(shu)光澤（表(biao)面顯藍紫色），因(yin)此金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)應保存在(zai)液體石蠟或氬氣(qi)中(zhong)以防止氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)空氣(qi)中(zhong)加(jia)熱就會燃燒，它在(zai)有限量氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)加(jia)熱，生(sheng)(sheng)成氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)過(guo)量氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)加(jia)熱，生(sheng)(sheng)成過(guo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)和(he)(he)超氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)混合物。金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)溶(rong)于液氨生(sheng)(sheng)成深藍色液體，可導電(dian)，實(shi)驗證(zheng)明其中(zhong)含氨合電(dian)子，鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液氨溶(rong)液久置或在(zai)鐵的(de)(de)催(cui)化下(xia)會分解為氫氣(qi)和(he)(he)氨基(ji)鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液氨溶(rong)液與氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)作用，生(sheng)(sheng)成超氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)作用，生(sheng)(sheng)成橘紅色的(de)(de)臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)與水劇烈反應，甚至(zhi)在冰(bing)上(shang)也能著火，生成氫氧化(hua)鉀(jia)和氫氣，反應時放出的熱量能使金屬鉀(jia)熔化(hua)，并(bing)引起鉀(jia)和氫氣燃燒(shao)。

鉀(jia)(jia)與氟、氯、溴、碘都能發生反應(ying)，生成(cheng)相應(ying)的鹵化(hua)(hua)物(wu)。鉀(jia)(jia)不與氮氣(qi)作用(yong)。與氨(an)作用(yong)，生成(cheng)氨(an)基鉀(jia)(jia)，并放出氫氣(qi)，鉀(jia)(jia)與汞(gong)(gong)形成(cheng)鉀(jia)(jia)汞(gong)(gong)齊（化(hua)(hua)學(xue)式：K+Hg=K[Hg]），是還原劑，與水反應(ying)不劇烈。鉀(jia)(jia)和汞(gong)(gong)作用(yong)時會(hui)發生強烈的放熱反應(ying)。鉀(jia)(jia)的氧化(hua)(hua)態(tai)為+1，只形成(cheng)+1價(jia)的化(hua)(hua)合物(wu)。

在高(gao)中化學范疇認為鉀鹽(yan)均溶于水，但實際上高(gao)氯(lv)酸(suan)鉀、酒石酸(suan)氫鉀、六氯(lv)鉑酸(suan)鉀、鈷亞硝酸(suan)鈉鉀、四(si)苯硼酸(suan)鉀等溶解(jie)度均較小。

化合物

氧化鉀

氧化(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)學式K2O，分子量(liang)94.2，密度2.32g/cm3。易(yi)潮解，易(yi)溶于水(shui)。為白色粉末，溶于水(shui)生成(cheng)氫氧化(hua)(hua)鉀(jia)，并放出大量(liang)熱。在空氣流(liu)中加熱能(neng)被氧化(hua)(hua)成(cheng)過氧化(hua)(hua)鉀(jia)或超(chao)氧化(hua)(hua)鉀(jia)，易(yi)吸(xi)收(shou)空氣中的二氧化(hua)(hua)碳成(cheng)為碳酸鉀(jia)。

過氧化鉀

過(guo)氧(yang)化(hua)鉀(jia)，化(hua)學式(shi)為(wei)K2O2，黃色無定形塊狀物(wu)，易潮解。加熱分解，遇水放(fang)(fang)出(chu)氧(yang)氣(qi)，遇酸(suan)生(sheng)成過(guo)氧(yang)化(hua)氫，過(guo)氧(yang)化(hua)鉀(jia)能(neng)吸收二氧(yang)化(hua)碳并放(fang)(fang)出(chu)氧(yang)氣(qi)。是強氧(yang)化(hua)劑(ji)。可由(you)氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)與過(guo)氧(yang)化(hua)氫反應制得。

超氧化鉀

超氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)(hua)學式為KO2，是一種一級氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑，在許多方面(mian)類似(si)于第(di)I族金屬過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物。遇(yu)易(yi)燃物、有機物、還原劑等會(hui)引起燃燒甚至爆炸(zha)。遇(yu)水(shui)或水(shui)蒸汽產生(sheng)大(da)量熱(re)量，同樣可(ke)能發生(sheng)爆炸(zha)。吸濕(shi)性極強，與水(shui)激(ji)烈反應生(sheng)成氧(yang)及可(ke)被進(jin)一步(bu)分解的堿性過(guo)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物溶(rong)液。

氫氧化鉀

氫氧(yang)(yang)化(hua)鉀，化(hua)學式為KOH，白色粉末或片狀固體。具強堿性及腐蝕性，中等毒性。極易吸(xi)收空氣(qi)中水(shui)分而(er)潮解(jie)，吸(xi)收二(er)氧(yang)(yang)化(hua)碳(tan)而(er)成碳(tan)酸鉀。溶于水(shui)，能(neng)溶于乙醇和甘(gan)油。當溶解(jie)于水(shui)、醇或用酸處理時(shi)產生大量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化合物(wu)(wu)早就被(bei)人(ren)類(lei)利用，由于鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化學性質極(ji)為活潑，所(suo)以鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)在自(zi)然界中(zhong)只以化合物(wu)(wu)形式存(cun)在。人(ren)們古(gu)代就知道草(cao)(cao)木灰中(zhong)存(cun)在著鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)草(cao)(cao)堿（即碳酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)），可用作(zuo)(zuo)洗滌劑。硝酸鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)也(ye)被(bei)用作(zuo)(zuo)黑火藥的(de)(de)成分之(zhi)一。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)在地殼中(zhong)的(de)(de)含量(liang)為2.47%，占第(di)七(qi)位。可用來(lai)提取鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鹽的(de)(de)礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)有鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鹽礦(kuang)(kuang)（KCl）、光(guang)鹵石（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極(ji)廣的(de)(de)天然硅酸鹽礦(kuang)(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)也(ye)含有鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)長(chang)石K[AlSi3O8]。在云母(mu)、鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)長(chang)石等硅酸鹽中(zhong)都富含鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)。

海洋

在海(hai)水中以鉀離子的(de)(de)形式存(cun)在，含量(liang)(liang)約為0.38g/kg。鉀在海(hai)水中含量(liang)(liang)比鈉(na)離子少的(de)(de)原因(yin)是由于被土壤(rang)和植(zhi)物吸收多(duo)。在動植(zhi)物體內(nei)也含有鉀。除了氧、氫、氯、鈉(na)、鎂、硫、鈣之外，鉀在海(hai)水中的(de)(de)含量(liang)(liang)最高。

人體

正常人(ren)體(ti)內(nei)約含鉀(jia)(jia)175克，其中(zhong)98%的(de)(de)鉀(jia)(jia)以鉀(jia)(jia)離子的(de)(de)形(xing)式(shi)貯存(cun)于(yu)細(xi)胞液內(nei)；血清中(zhong)含鉀(jia)(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)(jia)是細(xi)胞內(nei)最(zui)主要的(de)(de)陽(yang)離子之一。

主要用途

人體

鉀(jia)可以(yi)調節細胞內(nei)適宜的滲透壓和(he)體液(ye)的酸堿(jian)平衡，參與(yu)細胞內(nei)糖和(he)蛋白(bai)質的代謝。有助于維持神經健康、心(xin)跳規律(lv)正常，可以(yi)預防中風(feng)，并協助肌肉正常收縮。在攝(she)入高(gao)鈉而導致高(gao)血(xue)壓時，鉀(jia)具有降血(xue)壓作用。

（1）參(can)與糖(tang)、蛋白質(zhi)和能(neng)量(liang)代謝(xie)：糖(tang)原合成時(shi)(shi)，需要(yao)鉀(jia)與之(zhi)一同進入細胞(bao)，糖(tang)原分解(jie)(jie)時(shi)(shi)，鉀(jia)又從細胞(bao)內釋出。蛋白質(zhi)合成時(shi)(shi)每克氮約(yue)需鉀(jia)3mmol，分解(jie)(jie)時(shi)(shi)，則釋出鉀(jia)。ATP形成時(shi)(shi)亦需要(yao)鉀(jia)。

（2）參與維持細(xi)胞內(nei)(nei)、外液的滲(shen)(shen)透壓和(he)酸堿(jian)平衡：鉀(jia)(jia)是細(xi)胞內(nei)(nei)的主要陽離子，所(suo)以能維持細(xi)胞內(nei)(nei)液的滲(shen)(shen)透壓。酸中毒時(shi)，由于(yu)腎(shen)臟(zang)排鉀(jia)(jia)量減少，以及(ji)鉀(jia)(jia)從細(xi)胞內(nei)(nei)向外移，所(suo)以血鉀(jia)(jia)往往同時(shi)升高，堿(jian)中毒時(shi)，情況相反。

（3）維持神(shen)經(jing)肌肉的興奮(fen)性(xing)。

（4）維持心肌功能：心肌細胞(bao)膜的(de)電位變化主要動力(li)之(zhi)一是由于鉀離(li)子(zi)的(de)細胞(bao)內、外轉移(yi)。

人體(ti)鉀缺(que)乏可引起(qi)心跳不規律(lv)和加速(su)、心電圖異(yi)常、肌肉衰弱和煩(fan)躁，最后導(dao)致心跳停(ting)止(zhi)。一般而(er)言，身體(ti)健康的(de)人，會自動將多余(yu)的(de)鉀排出體(ti)外。但腎病(bing)患者則(ze)要特別留意，避免攝取過(guo)量的(de)鉀。

在乳制品、水果、蔬(shu)菜、瘦肉(rou)、內(nei)臟、香蕉、葡萄干中都(dou)含(han)有豐富的鉀

人體(ti)缺(que)鉀的主要癥狀(zhuang)是：心跳過(guo)速(su)且心率不齊，肌肉無力、麻木、易(yi)怒、惡心、嘔吐、腹瀉、低血壓、精神(shen)錯亂、以及心理冷淡。

植物

鉀能促進植株(zhu)莖稈健壯，改善果(guo)(guo)(guo)(guo)實品(pin)質，增強(qiang)植株(zhu)抗寒能力(li)，提高果(guo)(guo)(guo)(guo)實的糖分和維生素C的含量，和氮(dan)、磷的情況一樣，缺鉀癥狀首先(xian)出現于老(lao)葉(xie)。鉀素供應不(bu)(bu)足時，碳水(shui)化合(he)物(wu)代謝受(shou)(shou)到干擾(rao)，光合(he)作(zuo)用受(shou)(shou)抑制，而呼吸作(zuo)用加強(qiang)。因此，缺鉀時植株(zhu)抗逆能力(li)減弱，易受(shou)(shou)病害侵襲，果(guo)(guo)(guo)(guo)實品(pin)質下降，著色不(bu)(bu)良。瓜、果(guo)(guo)(guo)(guo)、番茄等(deng)對鉀肥的需求主要是在果(guo)(guo)(guo)(guo)實迅(xun)速膨大(da)期。

鉀肥(fei)(fei)一(yi)般(ban)是在基肥(fei)(fei)、沖(chong)施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)、噴施(shi)(shi)(shi)和無土營(ying)養栽培時施(shi)(shi)(shi)入，果實(shi)膨大前期沖(chong)施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)或葉面噴施(shi)(shi)(shi)0.5%磷酸(suan)二氫(qing)鉀、硝酸(suan)鉀、硫(liu)酸(suan)鉀、氯化鉀溶液。氯化鉀不能用于瓜類和煙葉。

鉀不足時，植株莖稈(gan)柔弱(ruo)，易倒伏，抗寒性和抗旱性均差；葉片變(bian)黃(huang)，逐漸壞死。由于(yu)鉀能移動到(dao)(dao)嫩葉，缺鉀開始在較老(lao)的葉，后來發展到(dao)(dao)植株基部，也有葉緣(yuan)枯(ku)焦，葉子彎(wan)卷或(huo)皺縮。

（1）促進酶(mei)的活化。生物體中有60多種酶(mei)需要鉀(jia)離子作為活化劑(ji)。

（2）促(cu)(cu)進光(guang)能的(de)(de)利用，增強光(guang)合(he)(he)作用。首(shou)先K+能保持葉(xie)綠體內類(lei)囊體膜(mo)的(de)(de)正(zheng)常結構，缺K+時類(lei)囊體膜(mo)結構松散(san)，影響光(guang)合(he)(he)作用的(de)(de)正(zheng)常進行。同時又(you)能促(cu)(cu)進類(lei)囊體膜(mo)上(shang)質子梯度的(de)(de)形成和光(guang)合(he)(he)磷酸化作用。

（3）有利于植物正常的呼吸作用，改(gai)善能(neng)量代謝。

（4）增強植(zhi)株體內物(wu)質(zhi)的(de)合成(cheng)(cheng)和轉(zhuan)運。比如，碳水化合物(wu)的(de)合成(cheng)(cheng)與運轉(zhuan)；增強蛋白質(zhi)與核(he)蛋白的(de)合成(cheng)(cheng)；促進(jin)豆科植(zhi)物(wu)根(gen)瘤菌的(de)固氮作用。

（5）增強植物(wu)的(de)抗性(xing)。

（6）增強抗(kang)凍性(xing)、抗(kang)旱、抗(kang)鹽的能力；

（7）增(zeng)強植物對病(bing)(bing)(bing)(bing)蟲害的(de)(de)(de)抗性。試驗表明，增(zeng)施適量的(de)(de)(de)鉀肥(fei)，能有效地減少水稻的(de)(de)(de)胡麻(ma)葉斑病(bing)(bing)(bing)(bing)、稻瘟(wen)病(bing)(bing)(bing)(bing)、紋枯(ku)病(bing)(bing)(bing)(bing)等(deng)；麥類的(de)(de)(de)白粉病(bing)(bing)(bing)(bing)、赤霉病(bing)(bing)(bing)(bing)及小麥的(de)(de)(de)銹病(bing)(bing)(bing)(bing)等(deng)等(deng)。

（8）減少水稻受(shou)還原性物(wu)質的危害。

儲存方法

金屬鉀(jia)很活潑，需(xu)隔絕空氣和水(shui)儲存(cun)。一般把鉀(jia)、鈉儲存(cun)在煤油和液體石(shi)蠟(la)中。儲存(cun)庫房(fang)應通風、低溫、干(gan)燥。與酸(suan)、氧化劑分(fen)開存(cun)放。

貯存和使用都(dou)要注(zhu)意(yi)安全，由金屬鉀(jia)(jia)引起的火(huo)災，不能用水或泡沫滅(mie)火(huo)劑撲滅(mie)，而要用碳酸鈉(na)干粉。鉀(jia)(jia)也對皮膚有(you)很強的腐蝕(shi)性。