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鉀（Kalium），元(yuan)(yuan)素符號K，對預防高血壓(ya)等(deng)慢性病具有重要(yao)作用。原子序(xu)數為19，位于元(yuan)(yuan)素周期表第四周期IA族(zu)，屬(shu)于堿金(jin)屬(shu)元(yuan)(yuan)素。單(dan)質是一(yi)種銀白色的(de)軟質金(jin)屬(shu)，蠟狀，可(ke)用小刀切割，熔沸點(dian)低，密度(du)比(bi)水(shui)小，化學性質極度(du)活(huo)潑（比(bi)鈉還活(huo)潑）。鉀在自然界沒有單(dan)質形態存在，鉀元(yuan)(yuan)素以鹽的(de)形式廣泛的(de)分布于陸地和(he)(he)海洋中，也是人體(ti)肌肉組織和(he)(he)神(shen)經(jing)組織中的(de)重要(yao)成(cheng)分之一(yi)。

研究歷史

鉀(jia)(jia)鹽(yan)以硝石（硝酸(suan)鉀(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二水(shui)硫酸(suan)鋁(lv)鉀(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有(you)草木灰（碳酸(suan)鉀(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)形式已(yi)經被(bei)(bei)認知了幾個(ge)世(shi)紀(ji)。它們(men)被(bei)(bei)用(yong)于火(huo)藥，燃(ran)料和肥皂的(de)(de)(de)制造。把含(han)鉀(jia)(jia)物(wu)質還(huan)原為元素挫敗了早期的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)(xue)家(jia)，而且鉀(jia)(jia)被(bei)(bei)拉(la)瓦錫分(fen)類為“泥土”。由于鉀(jia)(jia)的(de)(de)(de)活動(dong)(dong)性很強(qiang)，難以用(yong)常(chang)用(yong)的(de)(de)(de)還(huan)原劑(ji)（如(ru)碳）從鉀(jia)(jia)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)將金(jin)屬鉀(jia)(jia)還(huan)原出來(lai)。之后(hou)在(zai)1807年，漢(han)弗里·戴維電解(jie)熔融氫氧(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)發現有(you)金(jin)屬小球形成(cheng)，這就是(shi)鉀(jia)(jia)。他注意(yi)到當把鉀(jia)(jia)扔到水(shui)里時(shi)(shi)，鉀(jia)(jia)會在(zai)水(shui)面(mian)上(shang)(shang)游動(dong)(dong)，并燃(ran)燒發出美麗的(de)(de)(de)紫(zi)色的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)。鉀(jia)(jia)的(de)(de)(de)名(ming)(ming)稱(cheng)來(lai)源(yuan)于拉(la)丁文(wen)Kalium，原意(yi)是(shi)“堿”。拉(la)丁文(wen)名(ming)(ming)稱(cheng)從阿(a)拉(la)伯文(wen)Qali借來(lai)的(de)(de)(de)。中國科學(xue)(xue)家(jia)在(zai)命名(ming)(ming)此元素時(shi)(shi)，因其活潑性在(zai)當時(shi)(shi)已(yi)知的(de)(de)(de)金(jin)屬中居首(shou)位，故用(yong)“金(jin)”字(zi)旁(pang)加上(shang)(shang)表(biao)示首(shou)位的(de)(de)(de)“甲”字(zi)而造出“鉀(jia)(jia)”這個(ge)字(zi)。

物理性質

鉀(jia)為銀(yin)白色立方(fang)體結(jie)構金屬(shu)，理化性(xing)質和鈉非常相似。鉀(jia)質軟(ruan)而(er)輕可用(yong)小(xiao)刀切割(ge)，新切面(mian)有銀(yin)白色光(guang)澤。

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

鉀(jia)(jia)是熱和(he)電(dian)的(de)良(liang)導體(ti)，具有較好的(de)導磁(ci)性(xing)，質(zhi)量分(fen)數77.2%的(de)鉀(jia)(jia)和(he)22.8%的(de)鈉形成(cheng)的(de)鉀(jia)(jia)鈉合金熔點只(zhi)有12℃，是核反應堆(dui)導熱劑。鉀(jia)(jia)單質(zhi)還具有良(liang)好的(de)延展(zhan)性(xing)，硬(ying)度也低，能(neng)夠溶(rong)于汞和(he)液態氨(an)，溶(rong)于液氨(an)形成(cheng)藍(lan)色溶(rong)液。

已發(fa)現的(de)鉀的(de)同位(wei)素共有(you)28種，包括從32K至55K，其(qi)中在(zai)自然界中存在(zai)的(de)只有(you)39K、40K和41K，其(qi)他同位(wei)素都是由人工制造(zao)。40K有(you)放(fang)射(she)性(xing)(xing)，是巖石和土壤中天然放(fang)射(she)性(xing)(xing)本底(di)的(de)重要來源之一。

鉀離子(zi)能(neng)使火焰呈紫色，可用焰色反應和火焰光(guang)度計(ji)檢測。

化學性質

鉀(jia)(jia)的化(hua)(hua)(hua)學性質比鈉還要活(huo)(huo)潑，僅比銫、銣活(huo)(huo)動(dong)性弱(ruo)。暴露在(zai)空氣(qi)(qi)中，表面(mian)迅速(su)覆(fu)蓋一層(ceng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)和(he)(he)碳酸(suan)鉀(jia)(jia)，使它(ta)失去金屬光澤（表面(mian)顯藍紫色(se)(se)），因此(ci)金屬鉀(jia)(jia)應保存在(zai)液體(ti)石蠟或氬氣(qi)(qi)中以防(fang)止氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)在(zai)空氣(qi)(qi)中加熱(re)(re)就(jiu)會燃燒，它(ta)在(zai)有限(xian)量(liang)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)中加熱(re)(re)，生(sheng)(sheng)成氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)；在(zai)過量(liang)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)中加熱(re)(re)，生(sheng)(sheng)成過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)和(he)(he)超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)的混合物(wu)。金屬鉀(jia)(jia)溶(rong)于(yu)液氨(an)(an)生(sheng)(sheng)成深藍色(se)(se)液體(ti)，可(ke)導電(dian)，實(shi)驗證明其(qi)中含氨(an)(an)合電(dian)子，鉀(jia)(jia)的液氨(an)(an)溶(rong)液久置或在(zai)鐵的催化(hua)(hua)(hua)下會分解為氫氣(qi)(qi)和(he)(he)氨(an)(an)基鉀(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)的液氨(an)(an)溶(rong)液與氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)作用，生(sheng)(sheng)成超氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)作用，生(sheng)(sheng)成橘紅色(se)(se)的臭氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)(jia)。

鉀與水(shui)劇烈反應，甚至(zhi)在冰上也能著火，生成氫氧化鉀和(he)氫氣(qi)，反應時(shi)放出(chu)的(de)熱量(liang)能使(shi)金屬鉀熔(rong)化，并引(yin)起(qi)鉀和(he)氫氣(qi)燃燒。

鉀(jia)(jia)與(yu)氟(fu)、氯、溴、碘都能發生(sheng)反應，生(sheng)成(cheng)相(xiang)應的(de)鹵化物。鉀(jia)(jia)不與(yu)氮氣(qi)作用。與(yu)氨作用，生(sheng)成(cheng)氨基(ji)鉀(jia)(jia)，并(bing)放(fang)出氫(qing)氣(qi)，鉀(jia)(jia)與(yu)汞(gong)形成(cheng)鉀(jia)(jia)汞(gong)齊(qi)（化學式：K+Hg=K[Hg]），是還原劑，與(yu)水反應不劇(ju)烈。鉀(jia)(jia)和汞(gong)作用時會發生(sheng)強(qiang)烈的(de)放(fang)熱反應。鉀(jia)(jia)的(de)氧(yang)化態(tai)為+1，只形成(cheng)+1價的(de)化合物。

在(zai)高(gao)中化(hua)學(xue)范疇(chou)認為鉀(jia)(jia)鹽均溶(rong)于(yu)水(shui)，但實(shi)際(ji)上(shang)高(gao)氯(lv)酸(suan)鉀(jia)(jia)、酒石酸(suan)氫鉀(jia)(jia)、六氯(lv)鉑酸(suan)鉀(jia)(jia)、鈷亞(ya)硝酸(suan)鈉鉀(jia)(jia)、四苯硼酸(suan)鉀(jia)(jia)等(deng)溶(rong)解度均較小。

化合物

氧化鉀

氧(yang)化(hua)鉀，化(hua)學式K2O，分子量94.2，密度2.32g/cm3。易潮解，易溶于水(shui)(shui)。為白色(se)粉末，溶于水(shui)(shui)生成(cheng)氫氧(yang)化(hua)鉀，并(bing)放出大量熱(re)。在空氣流中加熱(re)能被氧(yang)化(hua)成(cheng)過氧(yang)化(hua)鉀或超氧(yang)化(hua)鉀，易吸(xi)收空氣中的二氧(yang)化(hua)碳成(cheng)為碳酸鉀。

過氧化鉀

過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)(hua)學式為K2O2，黃色無(wu)定形塊狀物，易潮解。加(jia)熱分解，遇水(shui)放出氧(yang)氣(qi)，遇酸生成過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)，過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀能吸收二(er)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)碳并放出氧(yang)氣(qi)。是強氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑。可(ke)由氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)鉀與過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)氫(qing)反(fan)應制得(de)。

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，在許多方面類似于(yu)第I族金屬過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)。遇易燃(ran)物(wu)、有機物(wu)、還原劑等會(hui)引起(qi)燃(ran)燒(shao)甚至爆(bao)炸。遇水(shui)或(huo)水(shui)蒸汽產(chan)生(sheng)大量熱量，同樣可(ke)能發生(sheng)爆(bao)炸。吸濕性(xing)極強，與水(shui)激烈(lie)反(fan)應生(sheng)成氧及可(ke)被進一(yi)步分(fen)解的堿(jian)性(xing)過(guo)氧化(hua)(hua)物(wu)溶(rong)液。

氫氧化鉀

氫氧化鉀，化學式(shi)為KOH，白色(se)粉末(mo)或片狀固(gu)體。具強堿性(xing)及腐(fu)蝕性(xing)，中(zhong)等(deng)毒性(xing)。極易(yi)吸收(shou)空氣中(zhong)水(shui)分而潮解，吸收(shou)二氧化碳(tan)而成(cheng)碳(tan)酸鉀。溶于(yu)水(shui)，能溶于(yu)乙醇(chun)和甘油。當溶解于(yu)水(shui)、醇(chun)或用酸處(chu)理時(shi)產生大(da)量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的化合(he)物(wu)早就被人類(lei)利用，由(you)于鉀(jia)(jia)(jia)的化學(xue)性質極為(wei)活潑，所以鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)自然(ran)界中(zhong)只以化合(he)物(wu)形(xing)式存在(zai)。人們(men)古代就知(zhi)道草木灰中(zhong)存在(zai)著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)），可用作(zuo)洗滌(di)劑。硝酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)也(ye)被用作(zuo)黑(hei)火藥的成分之一。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)地殼中(zhong)的含(han)量為(wei)2.47%，占(zhan)第(di)七(qi)位。可用來提取鉀(jia)(jia)(jia)鹽的礦(kuang)物(wu)有(you)鉀(jia)(jia)(jia)鹽礦(kuang)（KCl）、光鹵石(shi)(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石(shi)(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分布極廣的天然(ran)硅酸(suan)鹽礦(kuang)物(wu)中(zhong)也(ye)含(han)有(you)鉀(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云母、鉀(jia)(jia)(jia)長石(shi)(shi)等硅酸(suan)鹽中(zhong)都(dou)富(fu)含(han)鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在海(hai)水中(zhong)以(yi)鉀離子(zi)的(de)形式存(cun)在，含量約(yue)為0.38g/kg。鉀在海(hai)水中(zhong)含量比(bi)鈉離子(zi)少的(de)原因是由于被土壤和植物(wu)吸(xi)收(shou)多。在動植物(wu)體內也(ye)含有鉀。除(chu)了(le)氧、氫、氯(lv)、鈉、鎂、硫(liu)、鈣(gai)之外，鉀在海(hai)水中(zhong)的(de)含量最高。

人體

正常人體內約含鉀(jia)175克，其(qi)中(zhong)98%的(de)鉀(jia)以鉀(jia)離(li)子的(de)形式貯存于細胞液內；血清(qing)中(zhong)含鉀(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)是細胞內最主要的(de)陽離(li)子之一。

主要用途

人體

鉀可以調節細胞內適(shi)宜的(de)滲透壓(ya)和(he)體液的(de)酸堿平衡，參(can)與細胞內糖(tang)和(he)蛋白質的(de)代(dai)謝。有(you)助于維持神經健康、心跳規(gui)律(lv)正常，可以預防中(zhong)風，并協助肌肉正常收縮。在攝入高鈉而導致高血壓(ya)時，鉀具有(you)降血壓(ya)作用(yong)。

（1）參與(yu)糖(tang)、蛋(dan)白質和能量(liang)代謝：糖(tang)原合成時(shi)，需要(yao)鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)之一同(tong)進(jin)入細胞，糖(tang)原分解(jie)時(shi)，鉀(jia)(jia)(jia)又從細胞內釋出(chu)(chu)。蛋(dan)白質合成時(shi)每克氮約需鉀(jia)(jia)(jia)3mmol，分解(jie)時(shi)，則釋出(chu)(chu)鉀(jia)(jia)(jia)。ATP形(xing)成時(shi)亦(yi)需要(yao)鉀(jia)(jia)(jia)。

（2）參與維持(chi)細胞內(nei)(nei)、外液的滲(shen)透壓(ya)和酸堿(jian)平衡(heng)：鉀(jia)(jia)是細胞內(nei)(nei)的主要陽離子(zi)，所(suo)以能維持(chi)細胞內(nei)(nei)液的滲(shen)透壓(ya)。酸中毒時(shi)，由于腎臟排(pai)鉀(jia)(jia)量減少(shao)，以及鉀(jia)(jia)從細胞內(nei)(nei)向外移，所(suo)以血鉀(jia)(jia)往(wang)往(wang)同時(shi)升高，堿(jian)中毒時(shi)，情況相反。

（3）維(wei)持神經肌(ji)肉的興奮(fen)性。

（4）維持心肌功能(neng)：心肌細胞膜的電(dian)位變化主要動力之一是由于鉀離子(zi)的細胞內、外轉移。

人(ren)體鉀缺(que)乏可引起(qi)心跳不(bu)規(gui)律和加速(su)、心電圖(tu)異常(chang)、肌肉衰(shuai)弱和煩躁，最后導致(zhi)心跳停(ting)止。一般而言，身體健康的人(ren)，會自動(dong)將多(duo)余(yu)的鉀排出體外。但(dan)腎病患者則要(yao)特(te)別留意，避免攝取過量的鉀。

在乳制品、水(shui)果、蔬(shu)菜、瘦肉、內臟、香蕉(jiao)、葡萄干中都含(han)有豐(feng)富(fu)的鉀

人體缺鉀的主(zhu)要癥狀是：心(xin)(xin)(xin)跳過速且心(xin)(xin)(xin)率(lv)不齊，肌(ji)肉無力、麻木、易怒、惡心(xin)(xin)(xin)、嘔吐、腹瀉(xie)、低血壓、精神錯亂、以及心(xin)(xin)(xin)理冷淡。

植物

鉀(jia)(jia)能促進植株莖稈健壯(zhuang)，改善果(guo)實(shi)品(pin)質，增強植株抗寒能力，提高果(guo)實(shi)的糖(tang)分和(he)維生素C的含量，和(he)氮、磷的情況(kuang)一樣，缺(que)鉀(jia)(jia)癥狀(zhuang)首先(xian)出現(xian)于(yu)老葉。鉀(jia)(jia)素供應(ying)不足時，碳水化(hua)合(he)(he)物代(dai)謝受到干擾，光合(he)(he)作用受抑制，而呼吸作用加強。因(yin)此，缺(que)鉀(jia)(jia)時植株抗逆能力減弱，易受病害侵襲(xi)，果(guo)實(shi)品(pin)質下降，著(zhu)色(se)不良。瓜、果(guo)、番(fan)茄等對鉀(jia)(jia)肥的需求主要(yao)是在果(guo)實(shi)迅速(su)膨大期。

鉀(jia)肥一般是(shi)在基肥、沖(chong)施(shi)、追(zhui)施(shi)、噴施(shi)和無土營養栽培時施(shi)入，果(guo)實膨大前期沖(chong)施(shi)、追(zhui)施(shi)或(huo)葉面(mian)噴施(shi)0.5%磷酸(suan)二氫鉀(jia)、硝酸(suan)鉀(jia)、硫(liu)酸(suan)鉀(jia)、氯化鉀(jia)溶(rong)液。氯化鉀(jia)不能用(yong)于(yu)瓜類和煙葉。

鉀不足時，植株莖稈柔弱，易倒(dao)伏(fu)，抗(kang)寒(han)性和抗(kang)旱性均(jun)差；葉(xie)(xie)片變黃(huang)，逐漸壞死。由于(yu)鉀能(neng)移動到(dao)嫩葉(xie)(xie)，缺(que)鉀開始在(zai)較老的葉(xie)(xie)，后來發展到(dao)植株基部，也有(you)葉(xie)(xie)緣枯焦，葉(xie)(xie)子彎卷(juan)或(huo)皺(zhou)縮。

（1）促進(jin)酶的(de)活化。生物(wu)體中(zhong)有60多種酶需要鉀離(li)子(zi)作(zuo)為活化劑。

（2）促進(jin)(jin)光(guang)能(neng)的利(li)用，增強(qiang)光(guang)合作用。首(shou)先K+能(neng)保(bao)持(chi)葉(xie)綠體(ti)(ti)內(nei)類囊(nang)體(ti)(ti)膜的正常結構，缺K+時類囊(nang)體(ti)(ti)膜結構松散，影響光(guang)合作用的正常進(jin)(jin)行。同時又(you)能(neng)促進(jin)(jin)類囊(nang)體(ti)(ti)膜上質(zhi)子梯度的形成和光(guang)合磷酸(suan)化作用。

（3）有利于(yu)植物正(zheng)常的(de)呼(hu)吸(xi)作用，改善(shan)能(neng)量代(dai)謝。

（4）增(zeng)強(qiang)植(zhi)株體內物質的(de)合(he)成和轉(zhuan)運。比(bi)如，碳水化(hua)合(he)物的(de)合(he)成與運轉(zhuan)；增(zeng)強(qiang)蛋(dan)白質與核蛋(dan)白的(de)合(he)成；促進豆科植(zhi)物根瘤菌的(de)固(gu)氮作(zuo)用。

（5）增強植(zhi)物的(de)抗性。

（6）增強抗(kang)凍性、抗(kang)旱、抗(kang)鹽的能力；

（7）增強植物(wu)對病(bing)蟲害的(de)抗性。試驗表(biao)明，增施適(shi)量的(de)鉀肥，能有效地減少水稻(dao)的(de)胡麻葉(xie)斑病(bing)、稻(dao)瘟病(bing)、紋(wen)枯病(bing)等；麥類的(de)白(bai)粉病(bing)、赤霉病(bing)及小(xiao)麥的(de)銹(xiu)病(bing)等等。

（8）減少水(shui)稻受還原性物質的危(wei)害(hai)。

儲存方法

金屬鉀很活潑，需隔絕(jue)空氣和(he)(he)水儲(chu)存。一般把鉀、鈉(na)儲(chu)存在煤油和(he)(he)液體石蠟(la)中。儲(chu)存庫房應通風、低溫、干(gan)燥。與酸、氧化劑分開存放。

貯存和使用都要注意安全，由金屬鉀引起的(de)火災，不(bu)能用水(shui)或泡(pao)沫滅火劑撲滅，而要用碳(tan)酸鈉干粉。鉀也對皮膚有(you)很強的(de)腐蝕性(xing)。