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.
Где находится
Данный элемент, благодаря своей химической активности, встречается в природе исключительно в соединениях с другими веществами — с водой или минералами. Калий является 5-м металлом по распространённости в земной коре. Его добывают в России, Беларуси и Канаде.
В большом количестве металл находится в клетках человека. Он нормализует водный и кислотно-щёлочный баланс в организме, поддерживает общую концентрацию всех частиц в крови. Элемент необходим для нервной и сердечно-сосудистой системы. При его недостатке может развиться гипокалиемия.
Данная частица содержится в таких продуктах, как чечевица, шоколад, миндаль, арахис, какао, курага. Витамин В6 помогает усваиваться полезному компоненту в организме человека, а вот алкоголь наоборот, тормозит этот процесс.
Изотопы
Природный калий состоит из 3 изотопов. Два из них стабильны: 39K (изотопная распространённость 93,258 %) и 41K (6,730 %). Третий изотоп 40K (0,0117 %) является бета-активным.
Химические и физические свойства
Калий моментально вступает в реакцию практически со всеми веществами. На воздухе срез этого металла быстро тускнеет, образуя оксидно-карбонатную плёнку. Если контакт с воздухом будет продолжительным — он может полностью разрушиться. А в контакте с водой взрывается.
Для безопасного хранения металла следует исключить его взаимодействие с воздухом. Его поверхность необходимо покрыть слоем силиконового масла, бензина или керосина.
Калий образует интерметаллиды (химическое соединение двух или более металлов) со следующими элементами:
- натрий;
- таллий;
- олово;
- свинец;
- висмут.
Цвет мягкого металла — серебристый с характерным блеском. Но если данный элемент или соединения с ним внести в пламя горелки, то образуется фиолетовый цвет.
Как вещество, калий мало весит и легко плавится. Например, если его растворить в ртути, то образуются амальгамы — твёрдые или жидкие сплавы ртути с другими металлами.
Где применяется
В технической промышленности калий в соединении с натрием применяется в замкнутых системах для передачи тепловой энергии. Важную биологическую роль данный химический элемент играет в питании растений. От его недостатка листья культур желтеют. В агропромышленности этот металл, наряду с фосфором и азотом, используется как удобрение.
Соединения с данным элементом применяются в медицине для создания успокаивающих или антисептических средств. В составе пороха, спичек, осветительных зарядов и взрывчатых веществ также присутствует калий.
