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鉀（Kalium），元素(su)(su)(su)符號(hao)K，對預防高血壓(ya)等慢性病(bing)具(ju)有重要作用。原子序數為19，位于元素(su)(su)(su)周(zhou)期(qi)表第四周(zhou)期(qi)IA族，屬(shu)于堿金屬(shu)元素(su)(su)(su)。單質是一種銀白(bai)色的(de)軟質金屬(shu)，蠟狀，可(ke)用小刀切割，熔(rong)沸點(dian)低，密(mi)度比水小，化學性質極度活(huo)潑(po)（比鈉還(huan)活(huo)潑(po)）。鉀在自然界沒有單質形態存在，鉀元素(su)(su)(su)以鹽(yan)的(de)形式(shi)廣泛(fan)的(de)分(fen)布于陸地和(he)海洋中，也(ye)是人體肌肉組(zu)織(zhi)和(he)神經組(zu)織(zhi)中的(de)重要成(cheng)分(fen)之一。

研究歷史

鉀(jia)鹽(yan)以硝石（硝酸鉀(jia)，KNO3），明礬（十二(er)水硫酸鋁鉀(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還有草(cao)木灰(hui)（碳酸鉀(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)形式已(yi)經(jing)被認(ren)知(zhi)了幾(ji)個世(shi)紀。它們(men)被用于(yu)(yu)火藥，燃料(liao)和肥皂(zao)的(de)(de)(de)制(zhi)造。把含鉀(jia)物質還原(yuan)(yuan)為元素挫敗了早期的(de)(de)(de)化學家(jia)，而且鉀(jia)被拉瓦(wa)錫分類為“泥(ni)土(tu)”。由于(yu)(yu)鉀(jia)的(de)(de)(de)活動(dong)性很強，難以用常用的(de)(de)(de)還原(yuan)(yuan)劑（如碳）從鉀(jia)的(de)(de)(de)化合(he)物將(jiang)金屬(shu)鉀(jia)還原(yuan)(yuan)出(chu)來。之(zhi)后在1807年，漢弗里·戴(dai)維(wei)電解熔(rong)融氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)發(fa)現有金屬(shu)小球形成(cheng)，這就(jiu)是鉀(jia)。他注(zhu)意到當(dang)把鉀(jia)扔到水里時，鉀(jia)會在水面上(shang)游動(dong)，并燃燒發(fa)出(chu)美麗的(de)(de)(de)紫色的(de)(de)(de)火焰。鉀(jia)的(de)(de)(de)名(ming)稱來源于(yu)(yu)拉丁(ding)文(wen)(wen)Kalium，原(yuan)(yuan)意是“堿(jian)”。拉丁(ding)文(wen)(wen)名(ming)稱從阿(a)拉伯(bo)文(wen)(wen)Qali借來的(de)(de)(de)。中(zhong)國科學家(jia)在命名(ming)此元素時，因其活潑(po)性在當(dang)時已(yi)知(zhi)的(de)(de)(de)金屬(shu)中(zhong)居首位，故用“金”字旁加(jia)上(shang)表示首位的(de)(de)(de)“甲”字而造出(chu)“鉀(jia)”這個字。

物理性質

鉀為銀(yin)白(bai)色立方(fang)體(ti)結(jie)構金屬，理(li)化性(xing)質和鈉非(fei)常(chang)相似。鉀質軟而輕(qing)可用小刀(dao)切割(ge)，新切面(mian)有銀(yin)白(bai)色光澤。

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

鉀是熱(re)和電的(de)良(liang)導(dao)體(ti)，具(ju)有較好的(de)導(dao)磁(ci)性(xing)(xing)，質(zhi)量分(fen)數77.2%的(de)鉀和22.8%的(de)鈉形(xing)成的(de)鉀鈉合金(jin)熔(rong)點(dian)只有12℃，是核反應堆(dui)導(dao)熱(re)劑。鉀單質(zhi)還具(ju)有良(liang)好的(de)延展(zhan)性(xing)(xing)，硬度(du)也(ye)低，能夠溶于汞和液態氨，溶于液氨形(xing)成藍色溶液。

已發現的(de)(de)鉀(jia)的(de)(de)同位(wei)素共(gong)有28種(zhong)，包括從32K至55K，其中(zhong)在自然(ran)界中(zhong)存在的(de)(de)只有39K、40K和(he)41K，其他同位(wei)素都是由人工制造。40K有放(fang)(fang)射(she)性(xing)，是巖石和(he)土壤中(zhong)天然(ran)放(fang)(fang)射(she)性(xing)本底的(de)(de)重要來源(yuan)之一。

鉀離(li)子(zi)能使火焰呈紫(zi)色，可用焰色反應和火焰光度計檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)的化(hua)學性質比(bi)鈉還要活潑，僅比(bi)銫、銣活動性弱。暴露在(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)，表面(mian)迅速(su)覆蓋一層氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)和碳酸鉀(jia)(jia)，使它失去金(jin)屬(shu)光澤（表面(mian)顯藍紫(zi)色），因此金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)應保存在(zai)(zai)液(ye)(ye)體石蠟或(huo)氬氣(qi)中(zhong)(zhong)以防止(zhi)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)。鉀(jia)(jia)在(zai)(zai)空氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)(re)(re)就(jiu)會燃(ran)燒，它在(zai)(zai)有限量(liang)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)(re)(re)，生(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)；在(zai)(zai)過量(liang)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)中(zhong)(zhong)加熱(re)(re)(re)，生(sheng)成(cheng)過氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)和超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)的混(hun)合物。金(jin)屬(shu)鉀(jia)(jia)溶于液(ye)(ye)氨生(sheng)成(cheng)深藍色液(ye)(ye)體，可(ke)導電，實驗證(zheng)明其中(zhong)(zhong)含(han)氨合電子，鉀(jia)(jia)的液(ye)(ye)氨溶液(ye)(ye)久置或(huo)在(zai)(zai)鐵的催化(hua)下會分解為氫氣(qi)和氨基鉀(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)的液(ye)(ye)氨溶液(ye)(ye)與(yu)氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)作(zuo)用，生(sheng)成(cheng)超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)(yang)作(zuo)用，生(sheng)成(cheng)橘(ju)紅色的臭氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)。

鉀與水劇(ju)烈反應(ying)(ying)，甚至在冰上(shang)也(ye)能(neng)著火，生成(cheng)氫(qing)(qing)氧化鉀和(he)(he)氫(qing)(qing)氣，反應(ying)(ying)時放出(chu)的熱(re)量能(neng)使金(jin)屬鉀熔(rong)化，并引起(qi)鉀和(he)(he)氫(qing)(qing)氣燃燒(shao)。

鉀(jia)與(yu)氟、氯、溴(xiu)、碘都能發生(sheng)反(fan)應，生(sheng)成(cheng)相應的鹵化(hua)物(wu)。鉀(jia)不與(yu)氮(dan)氣作用(yong)。與(yu)氨作用(yong)，生(sheng)成(cheng)氨基鉀(jia)，并放(fang)出氫氣，鉀(jia)與(yu)汞(gong)形成(cheng)鉀(jia)汞(gong)齊（化(hua)學式：K+Hg=K[Hg]），是還(huan)原劑，與(yu)水反(fan)應不劇(ju)烈(lie)。鉀(jia)和汞(gong)作用(yong)時會發生(sheng)強烈(lie)的放(fang)熱反(fan)應。鉀(jia)的氧化(hua)態為+1，只形成(cheng)+1價的化(hua)合物(wu)。

在(zai)高中化(hua)學范疇認為鉀(jia)(jia)鹽均溶(rong)(rong)于水，但實際上高氯酸(suan)鉀(jia)(jia)、酒石酸(suan)氫鉀(jia)(jia)、六氯鉑酸(suan)鉀(jia)(jia)、鈷亞(ya)硝(xiao)酸(suan)鈉鉀(jia)(jia)、四苯硼酸(suan)鉀(jia)(jia)等(deng)溶(rong)(rong)解度均較小。

化合物

氧化鉀

氧(yang)(yang)化鉀，化學式K2O，分子量94.2，密度2.32g/cm3。易(yi)潮解，易(yi)溶(rong)于水。為白色粉(fen)末，溶(rong)于水生成(cheng)氫氧(yang)(yang)化鉀，并(bing)放出大量熱(re)。在空(kong)氣流中(zhong)加熱(re)能被氧(yang)(yang)化成(cheng)過氧(yang)(yang)化鉀或超氧(yang)(yang)化鉀，易(yi)吸收空(kong)氣中(zhong)的(de)二氧(yang)(yang)化碳(tan)成(cheng)為碳(tan)酸(suan)鉀。

過氧化鉀

過(guo)氧化(hua)鉀，化(hua)學式為K2O2，黃色無定(ding)形塊狀(zhuang)物，易潮解。加(jia)熱分(fen)解，遇水放出氧氣(qi)，遇酸生成過(guo)氧化(hua)氫，過(guo)氧化(hua)鉀能(neng)吸收二氧化(hua)碳并放出氧氣(qi)。是強氧化(hua)劑(ji)。可由氫氧化(hua)鉀與過(guo)氧化(hua)氫反應制得。

超氧化鉀

超氧化(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)學式為KO2，是一(yi)種一(yi)級氧化(hua)(hua)劑，在許(xu)多方(fang)面類似于第I族金屬(shu)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)。遇(yu)易燃物(wu)、有(you)機物(wu)、還原劑等會引起燃燒(shao)甚至爆炸。遇(yu)水或水蒸汽產生大量熱(re)量，同(tong)樣可能發生爆炸。吸濕(shi)性極強，與水激烈反應生成氧及可被進一(yi)步分解(jie)的堿性過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧(yang)化(hua)鉀(jia)，化(hua)學式為KOH，白色粉(fen)末或(huo)片(pian)狀固(gu)體。具強堿(jian)性及腐蝕性，中(zhong)等(deng)毒性。極易吸收空氣中(zhong)水(shui)(shui)分而(er)潮解，吸收二氧(yang)化(hua)碳(tan)而(er)成碳(tan)酸(suan)鉀(jia)。溶于(yu)水(shui)(shui)，能(neng)溶于(yu)乙醇(chun)和甘油(you)。當溶解于(yu)水(shui)(shui)、醇(chun)或(huo)用酸(suan)處理(li)時產生大量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)化(hua)合物早就被人類利用，由(you)于(yu)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)化(hua)學性質極(ji)為活(huo)潑，所以(yi)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)在自然界中(zhong)只以(yi)化(hua)合物形式存(cun)在。人們古代(dai)就知(zhi)道(dao)草木(mu)灰中(zhong)存(cun)在著鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)），可用作(zuo)(zuo)洗滌(di)劑(ji)。硝酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)也(ye)被用作(zuo)(zuo)黑火藥(yao)的(de)成分之一。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)在地殼(ke)中(zhong)的(de)含量為2.47%，占(zhan)第七位(wei)。可用來提取鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鹽的(de)礦物有鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)鹽礦（KCl）、光(guang)鹵石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜(za)鹵石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極(ji)廣的(de)天(tian)然硅酸(suan)鹽礦物中(zhong)也(ye)含有鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)長石(shi)K[AlSi3O8]。在云母、鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)長石(shi)等(deng)硅酸(suan)鹽中(zhong)都富含鉀(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)(jia)。

海洋

在(zai)海水中以鉀離子(zi)的形式存在(zai)，含量約為0.38g/kg。鉀在(zai)海水中含量比(bi)鈉(na)離子(zi)少的原(yuan)因是由(you)于被土壤和植物(wu)吸收多(duo)。在(zai)動植物(wu)體內也(ye)含有鉀。除了氧、氫、氯、鈉(na)、鎂(mei)、硫、鈣之外，鉀在(zai)海水中的含量最高。

人體

正(zheng)常人(ren)體(ti)內(nei)約含鉀(jia)(jia)(jia)175克，其中98%的(de)鉀(jia)(jia)(jia)以鉀(jia)(jia)(jia)離子(zi)的(de)形式(shi)貯存(cun)于細胞液(ye)內(nei)；血清中含鉀(jia)(jia)(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)(jia)(jia)是(shi)細胞內(nei)最主要的(de)陽離子(zi)之一。

主要用途

人體

鉀可以(yi)(yi)調節細胞內適宜(yi)的滲透壓和(he)體(ti)液的酸堿(jian)平(ping)衡(heng)，參與細胞內糖和(he)蛋(dan)白(bai)質的代謝。有助(zhu)于維持神經健(jian)康、心跳(tiao)規(gui)律正常(chang)，可以(yi)(yi)預防中風，并協助(zhu)肌肉正常(chang)收縮。在(zai)攝入高鈉而導致(zhi)高血壓時，鉀具有降血壓作(zuo)用。

（1）參(can)與(yu)糖、蛋白(bai)質和(he)能量(liang)代謝：糖原合成(cheng)時(shi)，需要鉀(jia)(jia)與(yu)之一(yi)同進入細(xi)胞，糖原分解(jie)時(shi)，鉀(jia)(jia)又從細(xi)胞內釋出。蛋白(bai)質合成(cheng)時(shi)每克氮約需鉀(jia)(jia)3mmol，分解(jie)時(shi)，則釋出鉀(jia)(jia)。ATP形成(cheng)時(shi)亦需要鉀(jia)(jia)。

（2）參與維持(chi)細(xi)胞內(nei)、外(wai)液的(de)滲(shen)透壓和酸堿平衡：鉀(jia)是細(xi)胞內(nei)的(de)主要陽(yang)離子(zi)，所以(yi)能維持(chi)細(xi)胞內(nei)液的(de)滲(shen)透壓。酸中毒時(shi)，由于(yu)腎臟排鉀(jia)量減少，以(yi)及鉀(jia)從細(xi)胞內(nei)向外(wai)移，所以(yi)血(xue)鉀(jia)往往同時(shi)升高(gao)，堿中毒時(shi)，情(qing)況相反。

（3）維(wei)持神經(jing)肌肉(rou)的興奮(fen)性。

（4）維(wei)持心(xin)肌功能：心(xin)肌細胞膜的電位變化主要動力之一是由于鉀離子的細胞內、外轉(zhuan)移。

人(ren)體(ti)(ti)鉀缺乏可引起心(xin)跳不規(gui)律和加速、心(xin)電圖(tu)異常、肌(ji)肉衰弱和煩躁，最后導致心(xin)跳停止。一般(ban)而言(yan)，身體(ti)(ti)健康的人(ren)，會自(zi)動將多余的鉀排出體(ti)(ti)外。但腎病患(huan)者則要特別留意，避免攝取過(guo)量的鉀。

在乳制品(pin)、水果、蔬菜、瘦肉、內臟、香蕉、葡萄干中(zhong)都含(han)有豐富的鉀

人體(ti)缺鉀的主要癥(zheng)狀是：心(xin)跳(tiao)過速且心(xin)率不齊，肌肉無力、麻木、易(yi)怒、惡心(xin)、嘔吐、腹瀉、低(di)血壓、精神(shen)錯亂、以(yi)及(ji)心(xin)理冷淡。

植物

鉀(jia)(jia)(jia)能促進植株莖稈健壯，改善果(guo)實品質，增(zeng)強植株抗(kang)寒(han)能力，提高果(guo)實的(de)糖分和維(wei)生(sheng)素C的(de)含量，和氮、磷的(de)情況一樣，缺鉀(jia)(jia)(jia)癥狀(zhuang)首(shou)先(xian)出現于老(lao)葉。鉀(jia)(jia)(jia)素供應不(bu)足時(shi)，碳水化合物代謝(xie)受到干擾(rao)，光(guang)合作用(yong)受抑制，而呼吸作用(yong)加強。因此，缺鉀(jia)(jia)(jia)時(shi)植株抗(kang)逆能力減弱，易受病害侵襲，果(guo)實品質下降(jiang)，著色不(bu)良(liang)。瓜、果(guo)、番茄等對(dui)鉀(jia)(jia)(jia)肥的(de)需求主要是在果(guo)實迅速膨(peng)大期。

鉀(jia)(jia)肥(fei)(fei)一般是(shi)在基肥(fei)(fei)、沖施(shi)(shi)、追(zhui)施(shi)(shi)、噴(pen)施(shi)(shi)和無土營(ying)養栽培時施(shi)(shi)入，果(guo)實膨(peng)大前期沖施(shi)(shi)、追(zhui)施(shi)(shi)或葉面(mian)噴(pen)施(shi)(shi)0.5%磷酸二(er)氫(qing)鉀(jia)(jia)、硝(xiao)酸鉀(jia)(jia)、硫酸鉀(jia)(jia)、氯(lv)化鉀(jia)(jia)溶液。氯(lv)化鉀(jia)(jia)不能用于瓜類(lei)和煙葉。

鉀不(bu)足時，植(zhi)(zhi)株莖稈柔(rou)弱(ruo)，易倒伏，抗(kang)寒(han)性和抗(kang)旱性均差；葉片變黃，逐漸壞死。由于鉀能移(yi)動到(dao)嫩(nen)葉，缺鉀開始在較(jiao)老(lao)的葉，后來發展(zhan)到(dao)植(zhi)(zhi)株基部，也有葉緣枯焦，葉子彎卷或皺縮。

（1）促進酶(mei)(mei)的活(huo)化。生(sheng)物體中有60多(duo)種(zhong)酶(mei)(mei)需(xu)要鉀(jia)離子(zi)作為活(huo)化劑(ji)。

（2）促(cu)進光(guang)能(neng)的利用(yong)，增強光(guang)合作用(yong)。首先K+能(neng)保(bao)持葉綠(lv)體(ti)(ti)內類囊體(ti)(ti)膜的正常結構，缺K+時(shi)類囊體(ti)(ti)膜結構松散，影響光(guang)合作用(yong)的正常進行。同時(shi)又(you)能(neng)促(cu)進類囊體(ti)(ti)膜上質子梯度的形(xing)成和光(guang)合磷酸化作用(yong)。

（3）有利于(yu)植物(wu)正常的(de)呼(hu)吸(xi)作用，改善能量代(dai)謝。

（4）增強植株體內(nei)物質的合(he)成和(he)轉(zhuan)運。比如，碳水化(hua)合(he)物的合(he)成與運轉(zhuan)；增強蛋白(bai)質與核蛋白(bai)的合(he)成；促(cu)進豆科(ke)植物根(gen)瘤菌的固(gu)氮作用。

（5）增(zeng)強(qiang)植(zhi)物的抗性。

（6）增(zeng)強抗凍性、抗旱、抗鹽的能(neng)力；

（7）增強(qiang)植物(wu)對病(bing)蟲害的(de)抗性(xing)。試驗表明，增施適量(liang)的(de)鉀肥(fei)，能有(you)效地減(jian)少水稻的(de)胡麻(ma)葉斑(ban)病(bing)、稻瘟(wen)病(bing)、紋枯(ku)病(bing)等；麥(mai)類的(de)白粉(fen)病(bing)、赤霉病(bing)及小麥(mai)的(de)銹(xiu)病(bing)等等。

（8）減少水(shui)稻(dao)受(shou)還原性物質的危害。

儲存方法

金屬鉀(jia)很活潑，需隔絕(jue)空氣和水儲存(cun)(cun)。一般把鉀(jia)、鈉儲存(cun)(cun)在煤油和液體石蠟中。儲存(cun)(cun)庫房應通風、低溫、干燥。與酸、氧化劑分開存(cun)(cun)放(fang)。

貯(zhu)存和(he)使用都要(yao)注意安全(quan)，由金屬(shu)鉀引起的(de)火(huo)災，不能(neng)用水或泡沫(mo)滅火(huo)劑撲滅，而要(yao)用碳(tan)酸鈉干(gan)粉。鉀也對皮膚有很強(qiang)的(de)腐蝕性。