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鉀（Kalium），元(yuan)(yuan)素(su)(su)符號K，對(dui)預防高(gao)血(xue)壓等慢性(xing)(xing)病具有(you)重要作用。原子序數為(wei)19，位(wei)于(yu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)周期表第四周期IA族，屬(shu)于(yu)堿金屬(shu)元(yuan)(yuan)素(su)(su)。單(dan)質(zhi)是一種(zhong)銀白色的軟(ruan)質(zhi)金屬(shu)，蠟狀，可(ke)用小刀(dao)切割，熔沸點低，密(mi)度比(bi)水小，化學性(xing)(xing)質(zhi)極度活潑（比(bi)鈉(na)還(huan)活潑）。鉀在自然(ran)界(jie)沒(mei)有(you)單(dan)質(zhi)形態存在，鉀元(yuan)(yuan)素(su)(su)以鹽的形式廣泛的分布(bu)于(yu)陸地和海洋中(zhong)，也是人體肌肉組織(zhi)和神經組織(zhi)中(zhong)的重要成(cheng)分之一。

研究歷史

鉀(jia)鹽以(yi)(yi)硝(xiao)(xiao)石（硝(xiao)(xiao)酸鉀(jia)，KNO3），明礬（十二水硫酸鋁鉀(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有草木灰(hui)（碳(tan)(tan)酸鉀(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)形式已(yi)(yi)經被認知了幾個(ge)(ge)世紀。它們被用于火藥，燃(ran)料(liao)和肥皂(zao)的(de)(de)(de)制造。把(ba)含鉀(jia)物(wu)質還(huan)原(yuan)(yuan)為(wei)(wei)元素(su)挫(cuo)敗了早期(qi)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)家(jia)，而且鉀(jia)被拉瓦錫分類為(wei)(wei)“泥土(tu)”。由于鉀(jia)的(de)(de)(de)活(huo)動性很(hen)強，難以(yi)(yi)用常用的(de)(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)劑(ji)（如碳(tan)(tan)）從(cong)鉀(jia)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)將(jiang)金屬(shu)鉀(jia)還(huan)原(yuan)(yuan)出(chu)來(lai)。之后在1807年，漢弗(fu)里·戴維(wei)電(dian)解熔融(rong)氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)發現有金屬(shu)小(xiao)球形成，這就(jiu)是(shi)鉀(jia)。他(ta)注(zhu)意到當把(ba)鉀(jia)扔到水里時，鉀(jia)會在水面上游動，并燃(ran)燒發出(chu)美麗的(de)(de)(de)紫色的(de)(de)(de)火焰。鉀(jia)的(de)(de)(de)名稱(cheng)來(lai)源于拉丁(ding)(ding)文(wen)(wen)Kalium，原(yuan)(yuan)意是(shi)“堿”。拉丁(ding)(ding)文(wen)(wen)名稱(cheng)從(cong)阿拉伯文(wen)(wen)Qali借來(lai)的(de)(de)(de)。中(zhong)國科學(xue)家(jia)在命名此元素(su)時，因其活(huo)潑性在當時已(yi)(yi)知的(de)(de)(de)金屬(shu)中(zhong)居首位，故用“金”字(zi)旁加上表示首位的(de)(de)(de)“甲”字(zi)而造出(chu)“鉀(jia)”這個(ge)(ge)字(zi)。

物理性質

鉀為銀白(bai)色(se)立方體結構金屬(shu)，理化(hua)性質(zhi)和鈉非常相(xiang)似。鉀質(zhi)軟而輕(qing)可用小(xiao)刀切(qie)割，新切(qie)面有銀白(bai)色(se)光澤。

鉀(jia)的(de)密度(du)0.862g/cm3（293K），熔(rong)點336K（63℃），沸點1032K（759℃）。

鉀(jia)是熱(re)和電的(de)良導(dao)(dao)體，具有(you)(you)較好的(de)導(dao)(dao)磁性(xing)，質量(liang)分數(shu)77.2%的(de)鉀(jia)和22.8%的(de)鈉形成(cheng)的(de)鉀(jia)鈉合(he)金熔點(dian)只有(you)(you)12℃，是核反應(ying)堆(dui)導(dao)(dao)熱(re)劑。鉀(jia)單(dan)質還具有(you)(you)良好的(de)延(yan)展性(xing)，硬度也(ye)低，能(neng)夠溶(rong)于汞和液態氨，溶(rong)于液氨形成(cheng)藍色(se)溶(rong)液。

已發現的(de)鉀(jia)的(de)同(tong)(tong)位素(su)共有28種，包括從(cong)32K至(zhi)55K，其中在自然(ran)界(jie)中存在的(de)只有39K、40K和41K，其他同(tong)(tong)位素(su)都是(shi)由人(ren)工制造。40K有放(fang)射(she)(she)性，是(shi)巖石和土壤中天然(ran)放(fang)射(she)(she)性本(ben)底的(de)重(zhong)要來源之一。

鉀離子能(neng)使火焰呈紫色(se)，可用焰色(se)反應和火焰光度計檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)(hua)學性質比鈉還(huan)要活(huo)潑(po)，僅比銫(se)、銣活(huo)動性弱。暴(bao)露在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)，表(biao)面迅(xun)速覆蓋(gai)一(yi)層(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和(he)碳酸鉀(jia)(jia)(jia)，使它失去金屬光(guang)澤(ze)（表(biao)面顯藍紫色），因此金屬鉀(jia)(jia)(jia)應保存在(zai)(zai)液(ye)(ye)體石(shi)蠟或(huo)氬氣(qi)(qi)中(zhong)以(yi)防(fang)止氧(yang)(yang)化(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)中(zhong)加(jia)熱就會燃燒(shao)，它在(zai)(zai)有限(xian)量氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)中(zhong)加(jia)熱，生成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)(zai)過(guo)量氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)中(zhong)加(jia)熱，生成(cheng)(cheng)過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和(he)超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)混合(he)物。金屬鉀(jia)(jia)(jia)溶(rong)于液(ye)(ye)氨(an)(an)(an)(an)生成(cheng)(cheng)深藍色液(ye)(ye)體，可(ke)導電(dian)，實驗證明(ming)其中(zhong)含氨(an)(an)(an)(an)合(he)電(dian)子，鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液(ye)(ye)氨(an)(an)(an)(an)溶(rong)液(ye)(ye)久置(zhi)或(huo)在(zai)(zai)鐵的(de)(de)催化(hua)(hua)下(xia)會分解為氫氣(qi)(qi)和(he)氨(an)(an)(an)(an)基鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液(ye)(ye)氨(an)(an)(an)(an)溶(rong)液(ye)(ye)與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)作(zuo)用(yong)，生成(cheng)(cheng)超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，臭(chou)氧(yang)(yang)作(zuo)用(yong)，生成(cheng)(cheng)橘紅色的(de)(de)臭(chou)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)(jia)與水劇烈反(fan)應(ying)，甚至(zhi)在(zai)冰(bing)上(shang)也能著火，生成氫(qing)氧化鉀(jia)(jia)和氫(qing)氣，反(fan)應(ying)時(shi)放出的熱量(liang)能使金(jin)屬鉀(jia)(jia)熔化，并引起鉀(jia)(jia)和氫(qing)氣燃燒。

鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)氟、氯、溴(xiu)、碘都能(neng)發生(sheng)反(fan)應，生(sheng)成(cheng)相(xiang)應的(de)(de)(de)鹵化物(wu)。鉀(jia)(jia)(jia)不與(yu)氮氣作用(yong)。與(yu)氨作用(yong)，生(sheng)成(cheng)氨基鉀(jia)(jia)(jia)，并(bing)放出(chu)氫(qing)氣，鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)汞(gong)形(xing)成(cheng)鉀(jia)(jia)(jia)汞(gong)齊（化學式：K+Hg=K[Hg]），是還原劑，與(yu)水(shui)反(fan)應不劇烈(lie)。鉀(jia)(jia)(jia)和汞(gong)作用(yong)時會發生(sheng)強烈(lie)的(de)(de)(de)放熱反(fan)應。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)氧化態為+1，只形(xing)成(cheng)+1價(jia)的(de)(de)(de)化合物(wu)。

在(zai)高中(zhong)化學范疇認為(wei)鉀(jia)(jia)鹽均溶于水，但(dan)實際上高氯酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)、酒(jiu)石酸(suan)(suan)氫鉀(jia)(jia)、六氯鉑(bo)酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)、鈷亞硝酸(suan)(suan)鈉鉀(jia)(jia)、四苯硼酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)等溶解度均較(jiao)小。

化合物

氧化鉀

氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)，化(hua)學式K2O，分(fen)子量(liang)94.2，密度2.32g/cm3。易潮解，易溶于水。為(wei)白(bai)色粉末，溶于水生成(cheng)氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)，并放(fang)出大量(liang)熱。在空氣(qi)流中加熱能被氧(yang)(yang)(yang)化(hua)成(cheng)過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)或超氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)，易吸收空氣(qi)中的二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳成(cheng)為(wei)碳酸鉀(jia)(jia)。

過氧化鉀

過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)學(xue)式(shi)為K2O2，黃色無定形(xing)塊狀物，易潮解(jie)。加熱分解(jie)，遇水放出氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)，遇酸生成過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫，過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)能吸收(shou)二(er)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳(tan)并(bing)放出氧(yang)(yang)(yang)氣(qi)。是強氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)劑。可由氫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)與過(guo)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氫反(fan)應制(zhi)得。

超氧化鉀

超氧化(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)學式為KO2，是一種一級(ji)氧化(hua)(hua)劑，在許多方面類似于(yu)第I族金屬過氧化(hua)(hua)物(wu)。遇易燃物(wu)、有(you)機物(wu)、還原劑等會(hui)引起燃燒甚至(zhi)爆炸。遇水(shui)或(huo)水(shui)蒸汽(qi)產生(sheng)大量熱量，同樣可(ke)能發生(sheng)爆炸。吸濕性極強，與水(shui)激(ji)烈(lie)反應(ying)生(sheng)成氧及可(ke)被進一步分解的堿性過氧化(hua)(hua)物(wu)溶液(ye)。

氫氧化鉀

氫(qing)氧化鉀(jia)，化學(xue)式為KOH，白色粉末(mo)或片狀固體。具(ju)強堿性(xing)及腐蝕性(xing)，中(zhong)等毒性(xing)。極易吸(xi)收空氣中(zhong)水(shui)分(fen)而(er)潮(chao)解，吸(xi)收二氧化碳而(er)成碳酸鉀(jia)。溶于(yu)水(shui)，能溶于(yu)乙(yi)醇和甘油。當(dang)溶解于(yu)水(shui)、醇或用酸處理時產生(sheng)大量(liang)熱量(liang)。

含量分布

地殼

鉀(jia)的化合物(wu)(wu)早就(jiu)被人類利用(yong)(yong)，由于鉀(jia)的化學性質極為活潑，所以(yi)鉀(jia)在(zai)自然界中(zhong)只以(yi)化合物(wu)(wu)形式存在(zai)。人們古代就(jiu)知(zhi)道(dao)草木灰中(zhong)存在(zai)著(zhu)鉀(jia)草堿（即碳(tan)酸鉀(jia)），可用(yong)(yong)作洗滌劑。硝(xiao)酸鉀(jia)也被用(yong)(yong)作黑火藥的成(cheng)分之一。鉀(jia)在(zai)地殼中(zhong)的含(han)量為2.47%，占第七位。可用(yong)(yong)來提取鉀(jia)鹽(yan)的礦(kuang)物(wu)(wu)有鉀(jia)鹽(yan)礦(kuang)（KCl）、光鹵(lu)石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵(lu)石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極廣的天然硅酸鹽(yan)礦(kuang)物(wu)(wu)中(zhong)也含(han)有鉀(jia)，如鉀(jia)長(chang)石(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云(yun)母、鉀(jia)長(chang)石(shi)等硅酸鹽(yan)中(zhong)都富含(han)鉀(jia)。

海洋

在(zai)海水中以鉀(jia)離子的(de)形式存在(zai)，含量約(yue)為(wei)0.38g/kg。鉀(jia)在(zai)海水中含量比鈉離子少的(de)原因(yin)是由于被(bei)土壤和(he)植物吸收多(duo)。在(zai)動植物體內也含有鉀(jia)。除(chu)了氧、氫、氯、鈉、鎂、硫、鈣之外，鉀(jia)在(zai)海水中的(de)含量最高。

人體

正常(chang)人體內(nei)約含鉀175克，其中(zhong)98%的鉀以鉀離子的形(xing)式貯(zhu)存于細胞液內(nei)；血(xue)清中(zhong)含鉀3.5～5.5mmol/L。鉀是細胞內(nei)最主要的陽離子之一。

主要用途

人體

鉀(jia)可以(yi)調節(jie)細(xi)胞內(nei)適宜的滲透壓(ya)(ya)和體液的酸堿平衡(heng)，參(can)與(yu)細(xi)胞內(nei)糖和蛋白質的代謝(xie)。有助于維持神(shen)經健(jian)康、心跳規(gui)律正常，可以(yi)預防中風，并協助肌肉正常收(shou)縮。在(zai)攝入高鈉而導(dao)致高血壓(ya)(ya)時，鉀(jia)具有降血壓(ya)(ya)作(zuo)用。

（1）參與(yu)(yu)糖、蛋(dan)白質和能量代謝：糖原(yuan)合成(cheng)時(shi)，需要(yao)鉀(jia)(jia)與(yu)(yu)之一同(tong)進入細胞，糖原(yuan)分解(jie)(jie)時(shi)，鉀(jia)(jia)又從細胞內(nei)釋(shi)出(chu)。蛋(dan)白質合成(cheng)時(shi)每(mei)克(ke)氮約需鉀(jia)(jia)3mmol，分解(jie)(jie)時(shi)，則釋(shi)出(chu)鉀(jia)(jia)。ATP形成(cheng)時(shi)亦需要(yao)鉀(jia)(jia)。

（2）參與(yu)維持細(xi)胞內(nei)、外液的滲(shen)透壓和酸堿(jian)平衡：鉀(jia)(jia)(jia)是細(xi)胞內(nei)的主要陽離子，所以能維持細(xi)胞內(nei)液的滲(shen)透壓。酸中(zhong)毒時(shi)，由于腎臟排鉀(jia)(jia)(jia)量減少，以及鉀(jia)(jia)(jia)從細(xi)胞內(nei)向外移，所以血鉀(jia)(jia)(jia)往往同時(shi)升高，堿(jian)中(zhong)毒時(shi)，情況(kuang)相反(fan)。

（3）維持神經肌肉的興奮性。

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

人體(ti)鉀缺(que)乏可引起心(xin)跳(tiao)不規律和(he)加速、心(xin)電圖異常、肌肉衰弱和(he)煩躁，最(zui)后(hou)導致心(xin)跳(tiao)停止。一般而言(yan)，身(shen)體(ti)健康的(de)人，會(hui)自動將多余的(de)鉀排出體(ti)外。但腎病患者則要特(te)別留意，避免(mian)攝取過量的(de)鉀。

在乳制(zhi)品(pin)、水(shui)果、蔬菜、瘦肉、內臟、香(xiang)蕉、葡萄干中都含有(you)豐富的鉀

人(ren)體缺鉀的(de)主(zhu)要癥狀是(shi)：心(xin)跳過速且心(xin)率不(bu)齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡心(xin)、嘔吐、腹(fu)瀉、低血(xue)壓(ya)、精(jing)神(shen)錯(cuo)亂、以及心(xin)理冷淡。

植物

鉀(jia)能促(cu)進(jin)植(zhi)株(zhu)莖稈健壯，改善(shan)果(guo)實(shi)(shi)品(pin)質，增強(qiang)(qiang)植(zhi)株(zhu)抗寒能力(li)，提高果(guo)實(shi)(shi)的糖分和(he)維生(sheng)素(su)(su)C的含量(liang)，和(he)氮、磷(lin)的情況一樣，缺(que)鉀(jia)癥狀首先出現于老葉(xie)。鉀(jia)素(su)(su)供(gong)應不(bu)足時，碳水化(hua)合物(wu)代謝受到干擾，光(guang)合作(zuo)(zuo)用受抑制，而(er)呼吸作(zuo)(zuo)用加(jia)強(qiang)(qiang)。因此，缺(que)鉀(jia)時植(zhi)株(zhu)抗逆能力(li)減弱(ruo)，易受病(bing)害侵襲，果(guo)實(shi)(shi)品(pin)質下(xia)降，著色不(bu)良。瓜、果(guo)、番茄等對鉀(jia)肥的需求主要是在果(guo)實(shi)(shi)迅(xun)速(su)膨大期。

鉀(jia)(jia)肥一般是在基肥、沖施(shi)(shi)、追(zhui)施(shi)(shi)、噴施(shi)(shi)和無土營養栽培時施(shi)(shi)入，果實(shi)膨大前期沖施(shi)(shi)、追(zhui)施(shi)(shi)或(huo)葉(xie)面(mian)噴施(shi)(shi)0.5%磷酸(suan)(suan)二氫鉀(jia)(jia)、硝(xiao)酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)、硫(liu)酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)、氯化鉀(jia)(jia)溶(rong)液。氯化鉀(jia)(jia)不能用于瓜類和煙葉(xie)。

鉀(jia)不(bu)足時，植株(zhu)莖稈柔弱，易倒伏，抗寒性(xing)和(he)抗旱性(xing)均(jun)差；葉(xie)(xie)片變黃，逐漸壞死。由(you)于鉀(jia)能移動(dong)到嫩葉(xie)(xie)，缺鉀(jia)開始(shi)在(zai)較老的葉(xie)(xie)，后來發展(zhan)到植株(zhu)基(ji)部，也(ye)有葉(xie)(xie)緣枯焦，葉(xie)(xie)子彎卷或皺縮。

（1）促進酶(mei)的活(huo)化(hua)。生物體中有60多種(zhong)酶(mei)需要鉀(jia)離子作為(wei)活(huo)化(hua)劑(ji)。

（2）促(cu)(cu)進光能(neng)的利用，增強光合(he)作用。首先K+能(neng)保持葉綠體(ti)內類囊體(ti)膜的正常(chang)結構(gou)，缺K+時類囊體(ti)膜結構(gou)松散，影響光合(he)作用的正常(chang)進行。同時又能(neng)促(cu)(cu)進類囊體(ti)膜上質子梯(ti)度(du)的形(xing)成和(he)光合(he)磷酸化作用。

（3）有利于植物正常的呼(hu)吸(xi)作用，改善(shan)能量代謝。

（4）增強植株(zhu)體(ti)內物質(zhi)的合成和轉運(yun)。比如，碳(tan)水化合物的合成與(yu)運(yun)轉；增強蛋(dan)白(bai)(bai)質(zhi)與(yu)核蛋(dan)白(bai)(bai)的合成；促(cu)進豆科植物根瘤菌的固氮(dan)作用。

（5）增強(qiang)植物的抗性(xing)。

（6）增強抗(kang)(kang)凍(dong)性(xing)、抗(kang)(kang)旱、抗(kang)(kang)鹽的能力；

（7）增(zeng)強植物對(dui)病蟲害的(de)抗性。試驗表明(ming)，增(zeng)施適量(liang)的(de)鉀肥，能有效地減少(shao)水(shui)稻(dao)的(de)胡麻葉斑病、稻(dao)瘟病、紋枯病等；麥類的(de)白(bai)粉病、赤霉病及小麥的(de)銹病等等。

（8）減(jian)少(shao)水稻受還原性物質的(de)危(wei)害。

儲存方法

金屬鉀很活(huo)潑，需隔絕空氣和水儲存。一般把(ba)鉀、鈉(na)儲存在煤油和液體石蠟中。儲存庫房(fang)應通風、低溫、干燥。與酸、氧化(hua)劑分開存放(fang)。

貯存和使用(yong)都要注(zhu)意安全，由金屬鉀(jia)引起的(de)火災，不能用(yong)水或泡沫滅火劑撲滅，而要用(yong)碳(tan)酸鈉干粉。鉀(jia)也對皮膚(fu)有(you)很強的(de)腐蝕性(xing)。