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鉀（Kalium），元(yuan)素符號K，對(dui)預(yu)防高血壓(ya)等慢性病具(ju)有(you)重要(yao)(yao)作用。原子序數為19，位(wei)于(yu)元(yuan)素周(zhou)期表第四(si)周(zhou)期IA族(zu)，屬(shu)于(yu)堿金(jin)屬(shu)元(yuan)素。單質是一種銀白(bai)色(se)的軟質金(jin)屬(shu)，蠟狀，可用小刀切割，熔沸點低(di)，密度(du)比水小，化學(xue)性質極度(du)活潑(po)（比鈉(na)還(huan)活潑(po)）。鉀在(zai)自然(ran)界沒有(you)單質形態(tai)存在(zai)，鉀元(yuan)素以(yi)鹽的形式(shi)廣泛的分布于(yu)陸地和海(hai)洋中(zhong)，也是人體肌肉組(zu)織和神經組(zu)織中(zhong)的重要(yao)(yao)成(cheng)分之一。

研究歷史

鉀(jia)(jia)(jia)鹽以硝石（硝酸鉀(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二水硫酸鋁鉀(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有草(cao)木灰（碳酸鉀(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)形式已(yi)經(jing)被認知了幾(ji)個世紀。它(ta)們被用于(yu)火(huo)藥(yao)，燃料(liao)和肥(fei)皂(zao)的(de)制造。把含鉀(jia)(jia)(jia)物質還(huan)原(yuan)(yuan)為元素(su)挫(cuo)敗了早期的(de)化(hua)學家，而且鉀(jia)(jia)(jia)被拉(la)(la)瓦錫分(fen)類(lei)為“泥土”。由于(yu)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)活動性很強，難(nan)以用常(chang)用的(de)還(huan)原(yuan)(yuan)劑（如碳）從鉀(jia)(jia)(jia)的(de)化(hua)合物將金(jin)屬鉀(jia)(jia)(jia)還(huan)原(yuan)(yuan)出(chu)(chu)來。之后(hou)在(zai)1807年，漢(han)弗里·戴維電解(jie)熔融氫氧化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)發現有金(jin)屬小(xiao)球形成，這就是鉀(jia)(jia)(jia)。他注意到當(dang)把鉀(jia)(jia)(jia)扔到水里時，鉀(jia)(jia)(jia)會在(zai)水面上游動，并燃燒發出(chu)(chu)美(mei)麗(li)的(de)紫色的(de)火(huo)焰(yan)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)名(ming)稱來源(yuan)于(yu)拉(la)(la)丁文(wen)Kalium，原(yuan)(yuan)意是“堿(jian)”。拉(la)(la)丁文(wen)名(ming)稱從阿拉(la)(la)伯文(wen)Qali借來的(de)。中國(guo)科學家在(zai)命名(ming)此元素(su)時，因其活潑(po)性在(zai)當(dang)時已(yi)知的(de)金(jin)屬中居首位，故(gu)用“金(jin)”字(zi)旁加(jia)上表示首位的(de)“甲”字(zi)而造出(chu)(chu)“鉀(jia)(jia)(jia)”這個字(zi)。

物理性質

鉀為銀白色立方體結構金屬，理化性(xing)質和鈉非常相似。鉀質軟而輕可(ke)用(yong)小刀切割(ge)，新切面有銀白色光(guang)澤。

鉀的密度0.862g/cm3（293K），熔(rong)點336K（63℃），沸點1032K（759℃）。

鉀(jia)是熱和電的良導體，具有較好的導磁性(xing)，質量分數77.2%的鉀(jia)和22.8%的鈉形(xing)成的鉀(jia)鈉合金熔點只(zhi)有12℃，是核反應(ying)堆導熱劑(ji)。鉀(jia)單質還(huan)具有良好的延展(zhan)性(xing)，硬度(du)也低，能夠溶于汞和液態氨(an)，溶于液氨(an)形(xing)成藍色溶液。

已發現的(de)鉀的(de)同(tong)(tong)位素共(gong)有28種(zhong)，包括從32K至55K，其中(zhong)(zhong)在(zai)自然(ran)界中(zhong)(zhong)存在(zai)的(de)只(zhi)有39K、40K和(he)(he)41K，其他同(tong)(tong)位素都(dou)是由人工制造。40K有放射性(xing)，是巖石和(he)(he)土壤中(zhong)(zhong)天然(ran)放射性(xing)本底的(de)重要來源(yuan)之一。

鉀離子能使火(huo)焰呈紫色，可用焰色反應(ying)和火(huo)焰光度計檢測。

化學性質

鉀(jia)的(de)(de)(de)化學性(xing)質比鈉還(huan)要(yao)活潑，僅比銫、銣活動(dong)性(xing)弱。暴露在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)中，表(biao)面迅(xun)速覆蓋一層氧化鉀(jia)和碳酸鉀(jia)，使它(ta)失去金屬光澤（表(biao)面顯藍(lan)紫(zi)色），因此金屬鉀(jia)應保存在(zai)(zai)液體石(shi)蠟或氬氣(qi)(qi)中以防止氧化。鉀(jia)在(zai)(zai)空氣(qi)(qi)中加(jia)(jia)熱(re)(re)就會(hui)燃燒，它(ta)在(zai)(zai)有限(xian)量(liang)氧氣(qi)(qi)中加(jia)(jia)熱(re)(re)，生(sheng)(sheng)成(cheng)氧化鉀(jia)；在(zai)(zai)過(guo)量(liang)氧氣(qi)(qi)中加(jia)(jia)熱(re)(re)，生(sheng)(sheng)成(cheng)過(guo)氧化鉀(jia)和超氧化鉀(jia)的(de)(de)(de)混合物。金屬鉀(jia)溶于液氨(an)生(sheng)(sheng)成(cheng)深(shen)藍(lan)色液體，可導(dao)電，實驗證明其中含氨(an)合電子，鉀(jia)的(de)(de)(de)液氨(an)溶液久置或在(zai)(zai)鐵的(de)(de)(de)催化下會(hui)分解(jie)為氫(qing)氣(qi)(qi)和氨(an)基鉀(jia)。鉀(jia)的(de)(de)(de)液氨(an)溶液與(yu)氧氣(qi)(qi)作(zuo)用，生(sheng)(sheng)成(cheng)超氧化鉀(jia)，臭(chou)氧作(zuo)用，生(sheng)(sheng)成(cheng)橘(ju)紅(hong)色的(de)(de)(de)臭(chou)氧化鉀(jia)。

鉀(jia)與水劇烈反應(ying)，甚至在冰上(shang)也能(neng)著火，生(sheng)成氫(qing)氧化(hua)(hua)鉀(jia)和氫(qing)氣，反應(ying)時放(fang)出的熱量(liang)能(neng)使金屬(shu)鉀(jia)熔(rong)化(hua)(hua)，并引起鉀(jia)和氫(qing)氣燃燒。

鉀(jia)與氟、氯、溴、碘都能發(fa)生(sheng)反應(ying)，生(sheng)成相(xiang)應(ying)的(de)(de)鹵(lu)化(hua)(hua)物(wu)。鉀(jia)不(bu)與氮氣作用。與氨(an)作用，生(sheng)成氨(an)基(ji)鉀(jia)，并放(fang)出(chu)氫氣，鉀(jia)與汞形成鉀(jia)汞齊（化(hua)(hua)學式(shi)：K+Hg=K[Hg]），是還原劑，與水反應(ying)不(bu)劇烈。鉀(jia)和汞作用時會發(fa)生(sheng)強烈的(de)(de)放(fang)熱反應(ying)。鉀(jia)的(de)(de)氧化(hua)(hua)態為+1，只形成+1價的(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)。

在高中化學范疇認為鉀(jia)(jia)(jia)鹽均(jun)溶(rong)于(yu)水(shui)，但實際上高氯酸鉀(jia)(jia)(jia)、酒石酸氫鉀(jia)(jia)(jia)、六氯鉑酸鉀(jia)(jia)(jia)、鈷亞硝酸鈉鉀(jia)(jia)(jia)、四苯(ben)硼酸鉀(jia)(jia)(jia)等(deng)溶(rong)解度均(jun)較(jiao)小(xiao)。

化合物

氧化鉀

氧化鉀(jia)，化學式K2O，分子(zi)量94.2，密度2.32g/cm3。易(yi)潮解，易(yi)溶于(yu)水。為(wei)白色粉末，溶于(yu)水生成氫氧化鉀(jia)，并放出大(da)量熱。在空(kong)氣流中加(jia)熱能被氧化成過(guo)氧化鉀(jia)或超(chao)氧化鉀(jia)，易(yi)吸收空(kong)氣中的二氧化碳(tan)成為(wei)碳(tan)酸鉀(jia)。

過氧化鉀

過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)，化(hua)(hua)學式(shi)為K2O2，黃色無(wu)定形塊狀物，易潮解(jie)。加熱分(fen)解(jie)，遇(yu)水(shui)放出(chu)氧(yang)(yang)氣，遇(yu)酸生成過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫，過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)能吸(xi)收(shou)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳并(bing)放出(chu)氧(yang)(yang)氣。是(shi)強氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑。可由氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)與過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫反應制(zhi)得(de)。

超氧化鉀

超氧(yang)(yang)化鉀(jia)，化學式(shi)為KO2，是一種一級(ji)氧(yang)(yang)化劑，在許多方面(mian)類似于第I族金屬過(guo)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)。遇(yu)易燃物(wu)(wu)、有(you)機物(wu)(wu)、還原劑等會(hui)引起(qi)燃燒甚至爆炸。遇(yu)水或水蒸汽產生(sheng)大量熱量，同樣可(ke)能發生(sheng)爆炸。吸濕性極強(qiang)，與水激烈(lie)反應生(sheng)成氧(yang)(yang)及可(ke)被進(jin)一步(bu)分解的(de)堿性過(guo)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)溶液(ye)。

氫氧化鉀

氫氧(yang)(yang)化鉀(jia)，化學式為KOH，白色粉末(mo)或(huo)片狀固(gu)體(ti)。具強(qiang)堿性及腐蝕性，中(zhong)(zhong)等毒性。極易吸收(shou)空氣中(zhong)(zhong)水分而潮解(jie)，吸收(shou)二氧(yang)(yang)化碳而成(cheng)碳酸(suan)鉀(jia)。溶于(yu)水，能(neng)溶于(yu)乙醇和(he)甘油(you)。當溶解(jie)于(yu)水、醇或(huo)用酸(suan)處理時產生(sheng)大(da)量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)化合(he)物早就被(bei)人(ren)類利用，由(you)于(yu)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)化學(xue)性(xing)質極(ji)為活潑，所以(yi)鉀(jia)(jia)(jia)在自然(ran)界中(zhong)(zhong)只(zhi)以(yi)化合(he)物形(xing)式存(cun)在。人(ren)們古(gu)代就知道草木(mu)灰中(zhong)(zhong)存(cun)在著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸鉀(jia)(jia)(jia)），可(ke)用作(zuo)洗滌劑。硝酸鉀(jia)(jia)(jia)也被(bei)用作(zuo)黑火藥的(de)成分(fen)之一。鉀(jia)(jia)(jia)在地殼中(zhong)(zhong)的(de)含量為2.47%，占第七位。可(ke)用來提取鉀(jia)(jia)(jia)鹽的(de)礦物有鉀(jia)(jia)(jia)鹽礦（KCl）、光鹵(lu)石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜(za)鹵(lu)石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分(fen)布極(ji)廣(guang)的(de)天然(ran)硅(gui)(gui)酸鹽礦物中(zhong)(zhong)也含有鉀(jia)(jia)(jia)，如(ru)鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)K[AlSi3O8]。在云母(mu)、鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)等硅(gui)(gui)酸鹽中(zhong)(zhong)都(dou)富含鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在(zai)海(hai)水中以鉀(jia)離子的(de)形式(shi)存在(zai)，含(han)(han)(han)量約(yue)為0.38g/kg。鉀(jia)在(zai)海(hai)水中含(han)(han)(han)量比鈉(na)離子少的(de)原因是由于被土壤和植(zhi)物吸收(shou)多。在(zai)動植(zhi)物體內也含(han)(han)(han)有鉀(jia)。除了氧、氫、氯、鈉(na)、鎂、硫、鈣之外，鉀(jia)在(zai)海(hai)水中的(de)含(han)(han)(han)量最高。

人體

正常人體內約(yue)含(han)鉀(jia)175克，其中98%的鉀(jia)以鉀(jia)離(li)子(zi)的形式貯存于細胞液內；血清中含(han)鉀(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)是細胞內最主要(yao)的陽離(li)子(zi)之一。

主要用途

人體

鉀可(ke)以(yi)調節細(xi)胞內(nei)適宜的滲透壓(ya)和體液的酸(suan)堿平衡，參(can)與細(xi)胞內(nei)糖和蛋白(bai)質的代謝。有助于維持神經(jing)健康、心(xin)跳規律正常，可(ke)以(yi)預(yu)防中(zhong)風，并協助肌肉(rou)正常收縮(suo)。在攝入高鈉(na)而導致高血壓(ya)時，鉀具有降(jiang)血壓(ya)作用。

（1）參與(yu)糖、蛋(dan)白(bai)質和能(neng)量代謝：糖原合(he)成時，需要(yao)鉀(jia)(jia)與(yu)之一同進入細(xi)(xi)胞(bao)(bao)，糖原分解時，鉀(jia)(jia)又從細(xi)(xi)胞(bao)(bao)內釋出(chu)。蛋(dan)白(bai)質合(he)成時每克氮約需鉀(jia)(jia)3mmol，分解時，則釋出(chu)鉀(jia)(jia)。ATP形成時亦需要(yao)鉀(jia)(jia)。

（2）參與維持細胞內、外(wai)液的(de)滲透壓和酸(suan)堿平衡：鉀(jia)(jia)(jia)是細胞內的(de)主要陽離子(zi)，所(suo)以(yi)(yi)能維持細胞內液的(de)滲透壓。酸(suan)中(zhong)毒(du)時(shi)，由(you)于腎臟排(pai)鉀(jia)(jia)(jia)量減少，以(yi)(yi)及(ji)鉀(jia)(jia)(jia)從細胞內向外(wai)移(yi)，所(suo)以(yi)(yi)血鉀(jia)(jia)(jia)往往同時(shi)升高，堿中(zhong)毒(du)時(shi)，情(qing)況相反(fan)。

（3）維持神(shen)經(jing)肌肉的興奮性。

（4）維持(chi)心肌(ji)功能：心肌(ji)細胞(bao)(bao)膜的電位變化(hua)主要(yao)動力之一是由于鉀離子(zi)的細胞(bao)(bao)內、外轉移。

人(ren)體鉀缺乏可引起心跳(tiao)不規律和加速、心電圖異常、肌肉(rou)衰弱和煩躁，最后導致心跳(tiao)停止。一(yi)般而(er)言，身體健(jian)康的(de)人(ren)，會自動(dong)將多余的(de)鉀排(pai)出體外(wai)。但腎病患者則要特別留意，避免攝取過(guo)量的(de)鉀。

在乳制品、水果、蔬菜(cai)、瘦肉、內(nei)臟、香蕉、葡萄干中都含有豐富的鉀

人(ren)體缺(que)鉀的主要癥(zheng)狀是(shi)：心跳過速且心率(lv)不(bu)齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡心、嘔(ou)吐、腹(fu)瀉、低(di)血壓、精神錯(cuo)亂(luan)、以及(ji)心理冷(leng)淡。

植物

鉀(jia)(jia)能(neng)促進植株莖(jing)稈健(jian)壯，改善(shan)果(guo)實(shi)品(pin)質，增強植株抗寒能(neng)力(li)(li)，提高果(guo)實(shi)的(de)(de)糖分和維生素(su)C的(de)(de)含量，和氮、磷(lin)的(de)(de)情況一樣，缺鉀(jia)(jia)癥狀首先出(chu)現于老葉。鉀(jia)(jia)素(su)供(gong)應不足時，碳水化合物代謝受(shou)(shou)到(dao)干擾，光合作用(yong)(yong)受(shou)(shou)抑制，而(er)呼吸(xi)作用(yong)(yong)加強。因此(ci)，缺鉀(jia)(jia)時植株抗逆能(neng)力(li)(li)減弱，易受(shou)(shou)病害侵襲，果(guo)實(shi)品(pin)質下(xia)降(jiang)，著(zhu)色不良。瓜、果(guo)、番茄(qie)等對鉀(jia)(jia)肥的(de)(de)需求(qiu)主(zhu)要是在果(guo)實(shi)迅(xun)速(su)膨大期。

鉀(jia)(jia)(jia)肥一(yi)般(ban)是在基肥、沖(chong)(chong)施(shi)(shi)、追施(shi)(shi)、噴施(shi)(shi)和無土(tu)營養栽(zai)培時施(shi)(shi)入，果(guo)實膨(peng)大前期(qi)沖(chong)(chong)施(shi)(shi)、追施(shi)(shi)或(huo)葉面噴施(shi)(shi)0.5%磷酸二氫鉀(jia)(jia)(jia)、硝酸鉀(jia)(jia)(jia)、硫酸鉀(jia)(jia)(jia)、氯(lv)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)溶液。氯(lv)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)不(bu)能用于瓜類和煙葉。

鉀(jia)不(bu)足時，植株(zhu)莖稈柔弱，易倒(dao)伏，抗(kang)寒性和抗(kang)旱性均差；葉(xie)片變黃，逐(zhu)漸(jian)壞死(si)。由于鉀(jia)能移動到嫩葉(xie)，缺鉀(jia)開(kai)始(shi)在較老的葉(xie)，后來發展到植株(zhu)基部，也(ye)有葉(xie)緣(yuan)枯焦，葉(xie)子(zi)彎(wan)卷或(huo)皺(zhou)縮。

（1）促進酶的活化(hua)(hua)。生物體中有60多(duo)種酶需要鉀離子作為活化(hua)(hua)劑(ji)。

（2）促進(jin)光能(neng)的利(li)用，增強光合作用。首先(xian)K+能(neng)保持(chi)葉綠體內(nei)類(lei)囊(nang)(nang)體膜的正常結構，缺K+時類(lei)囊(nang)(nang)體膜結構松散，影響(xiang)光合作用的正常進(jin)行。同時又能(neng)促進(jin)類(lei)囊(nang)(nang)體膜上質(zhi)子梯度的形成和光合磷酸(suan)化作用。

（3）有利于(yu)植(zhi)物正常的呼吸(xi)作用，改善能量代謝。

（4）增強(qiang)植株(zhu)體內物(wu)質(zhi)的(de)合成(cheng)和轉運(yun)。比如(ru)，碳水化合物(wu)的(de)合成(cheng)與運(yun)轉；增強(qiang)蛋白(bai)質(zhi)與核蛋白(bai)的(de)合成(cheng)；促進豆(dou)科植物(wu)根瘤菌的(de)固氮(dan)作(zuo)用(yong)。

（5）增強植(zhi)物的抗性。

（6）增(zeng)強抗凍性、抗旱、抗鹽(yan)的能(neng)力；

（7）增強植物對病(bing)(bing)(bing)(bing)蟲害的(de)抗(kang)性。試驗表(biao)明，增施適量(liang)的(de)鉀肥(fei)，能有效地減(jian)少水稻(dao)的(de)胡(hu)麻葉斑病(bing)(bing)(bing)(bing)、稻(dao)瘟病(bing)(bing)(bing)(bing)、紋枯病(bing)(bing)(bing)(bing)等(deng)(deng)；麥(mai)類的(de)白粉病(bing)(bing)(bing)(bing)、赤霉病(bing)(bing)(bing)(bing)及小麥(mai)的(de)銹病(bing)(bing)(bing)(bing)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。

（8）減少水稻受還原性物質的危害。

儲存方法

金(jin)屬鉀很活潑，需隔絕空氣和水儲(chu)存(cun)(cun)。一般把鉀、鈉儲(chu)存(cun)(cun)在煤油和液體石蠟(la)中。儲(chu)存(cun)(cun)庫房應(ying)通(tong)風、低溫、干燥。與酸、氧化劑(ji)分開(kai)存(cun)(cun)放。

貯存和使用都要(yao)注意安全，由金屬鉀(jia)引(yin)起(qi)的火災，不能用水(shui)或泡沫滅火劑撲(pu)滅，而要(yao)用碳酸鈉干粉(fen)。鉀(jia)也對皮膚有很強的腐蝕(shi)性。