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鉀（Kalium），元(yuan)素符號K，對預防(fang)高血壓等(deng)慢性病具(ju)有重要(yao)作用。原子(zi)序數為19，位于(yu)元(yuan)素周(zhou)期(qi)表第(di)四(si)周(zhou)期(qi)IA族(zu)，屬(shu)(shu)于(yu)堿金屬(shu)(shu)元(yuan)素。單質(zhi)是一(yi)種(zhong)銀白色的軟質(zhi)金屬(shu)(shu)，蠟(la)狀，可用小刀切割，熔沸點低，密度比(bi)水小，化學性質(zhi)極(ji)度活潑(po)（比(bi)鈉還活潑(po)）。鉀在自然界(jie)沒(mei)有單質(zhi)形態存在，鉀元(yuan)素以鹽的形式廣泛的分布于(yu)陸地和(he)海(hai)洋中，也是人體肌肉組織和(he)神經組織中的重要(yao)成分之一(yi)。

研究歷史

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)鹽以(yi)硝(xiao)石（硝(xiao)酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，KNO3），明礬（十(shi)二水硫酸(suan)(suan)鋁鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還(huan)有(you)草木(mu)灰（碳(tan)酸(suan)(suan)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，K2CO3）的(de)(de)(de)形式已(yi)經被認知(zhi)了幾個世紀(ji)。它們被用(yong)(yong)(yong)于火(huo)藥，燃(ran)料(liao)和肥皂的(de)(de)(de)制(zhi)造。把(ba)(ba)含鉀(jia)(jia)(jia)(jia)物(wu)質(zhi)還(huan)原(yuan)(yuan)為(wei)元素(su)挫敗了早期的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)家(jia)(jia)，而且鉀(jia)(jia)(jia)(jia)被拉(la)瓦錫分類為(wei)“泥土”。由于鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)活動(dong)性很強，難以(yi)用(yong)(yong)(yong)常用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)(de)還(huan)原(yuan)(yuan)劑（如(ru)碳(tan)）從(cong)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合物(wu)將金(jin)屬鉀(jia)(jia)(jia)(jia)還(huan)原(yuan)(yuan)出來。之后在1807年，漢弗里·戴維(wei)電(dian)解熔(rong)融氫(qing)氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)發現有(you)金(jin)屬小球形成，這就是鉀(jia)(jia)(jia)(jia)。他注意到當把(ba)(ba)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)扔到水里時(shi)，鉀(jia)(jia)(jia)(jia)會(hui)在水面上(shang)游動(dong)，并(bing)燃(ran)燒發出美麗(li)的(de)(de)(de)紫色的(de)(de)(de)火(huo)焰(yan)。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)名(ming)稱來源于拉(la)丁(ding)文(wen)(wen)Kalium，原(yuan)(yuan)意是“堿”。拉(la)丁(ding)文(wen)(wen)名(ming)稱從(cong)阿拉(la)伯文(wen)(wen)Qali借來的(de)(de)(de)。中(zhong)國科學(xue)家(jia)(jia)在命名(ming)此元素(su)時(shi)，因其(qi)活潑(po)性在當時(shi)已(yi)知(zhi)的(de)(de)(de)金(jin)屬中(zhong)居首(shou)位(wei)，故用(yong)(yong)(yong)“金(jin)”字(zi)旁加上(shang)表示(shi)首(shou)位(wei)的(de)(de)(de)“甲”字(zi)而造出“鉀(jia)(jia)(jia)(jia)”這個字(zi)。

物理性質

鉀為銀白(bai)色(se)立方體結構金屬，理化性質(zhi)和鈉非常(chang)相似。鉀質(zhi)軟(ruan)而輕可(ke)用小刀切割，新(xin)切面有銀白(bai)色(se)光澤。

鉀的(de)密度0.862g/cm3（293K），熔點(dian)336K（63℃），沸點(dian)1032K（759℃）。

鉀(jia)是熱(re)和(he)電的良導體(ti)，具有較好(hao)的導磁性(xing)，質(zhi)量分數77.2%的鉀(jia)和(he)22.8%的鈉形成的鉀(jia)鈉合金熔點只有12℃，是核反應堆導熱(re)劑。鉀(jia)單質(zhi)還具有良好(hao)的延展(zhan)性(xing)，硬度也低，能夠溶(rong)于汞和(he)液(ye)(ye)態(tai)氨(an)(an)，溶(rong)于液(ye)(ye)氨(an)(an)形成藍色溶(rong)液(ye)(ye)。

已發現(xian)的(de)鉀的(de)同(tong)位素共(gong)有(you)28種(zhong)，包括從(cong)32K至55K，其中在自然界(jie)中存(cun)在的(de)只有(you)39K、40K和41K，其他同(tong)位素都是(shi)由人工制造。40K有(you)放射性(xing)，是(shi)巖石和土壤中天然放射性(xing)本底(di)的(de)重(zhong)要來(lai)源之一(yi)。

鉀離子(zi)能(neng)使火焰呈紫色(se)(se)，可用(yong)焰色(se)(se)反應和火焰光度計檢(jian)測(ce)。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)化(hua)學(xue)性質比鈉還要(yao)活潑，僅比銫、銣活動性弱。暴(bao)露在(zai)空氣中(zhong)，表面(mian)迅(xun)速(su)覆蓋一層氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)和碳酸(suan)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，使它失去金屬(shu)光澤(ze)（表面(mian)顯藍紫(zi)色(se)），因此(ci)金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)應保存在(zai)液體石蠟或氬氣中(zhong)以防止氧(yang)化(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)在(zai)空氣中(zhong)加(jia)熱就會燃(ran)燒，它在(zai)有限量(liang)氧(yang)氣中(zhong)加(jia)熱，生成(cheng)(cheng)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)；在(zai)過量(liang)氧(yang)氣中(zhong)加(jia)熱，生成(cheng)(cheng)過氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)和超氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)混合物。金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)溶于液氨(an)生成(cheng)(cheng)深藍色(se)液體，可導電(dian)，實驗(yan)證明其(qi)中(zhong)含氨(an)合電(dian)子，鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)液氨(an)溶液久置或在(zai)鐵的(de)(de)(de)催化(hua)下會分解(jie)為氫氣和氨(an)基鉀(jia)(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)(jia)的(de)(de)(de)液氨(an)溶液與氧(yang)氣作用，生成(cheng)(cheng)超氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)，臭(chou)氧(yang)作用，生成(cheng)(cheng)橘(ju)紅色(se)的(de)(de)(de)臭(chou)氧(yang)化(hua)鉀(jia)(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)(jia)與水劇烈反(fan)應(ying)，甚至在冰上也(ye)能著火(huo)，生成氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)(jia)和氫(qing)氣，反(fan)應(ying)時放出的(de)熱量能使金屬鉀(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、碘都能發生(sheng)反應，生(sheng)成(cheng)相應的(de)鹵化物(wu)。鉀(jia)(jia)(jia)不與(yu)氮氣作(zuo)(zuo)用。與(yu)氨作(zuo)(zuo)用，生(sheng)成(cheng)氨基鉀(jia)(jia)(jia)，并放(fang)(fang)出(chu)氫氣，鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)汞形成(cheng)鉀(jia)(jia)(jia)汞齊（化學式(shi)：K+Hg=K[Hg]），是還原劑(ji)，與(yu)水反應不劇烈(lie)。鉀(jia)(jia)(jia)和汞作(zuo)(zuo)用時會發生(sheng)強烈(lie)的(de)放(fang)(fang)熱反應。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)氧化態為+1，只(zhi)形成(cheng)+1價的(de)化合物(wu)。

在高中化(hua)學范疇認為鉀(jia)鹽均溶于水，但(dan)實際上高氯(lv)酸(suan)鉀(jia)、酒(jiu)石酸(suan)氫鉀(jia)、六氯(lv)鉑酸(suan)鉀(jia)、鈷亞硝(xiao)酸(suan)鈉(na)鉀(jia)、四苯(ben)硼酸(suan)鉀(jia)等溶解度均較(jiao)小。

化合物

氧化鉀

氧化(hua)鉀，化(hua)學式K2O，分子(zi)量94.2，密度2.32g/cm3。易潮解，易溶(rong)于水(shui)。為(wei)白色粉末，溶(rong)于水(shui)生成(cheng)氫氧化(hua)鉀，并放出大量熱(re)。在空氣流中(zhong)加熱(re)能被氧化(hua)成(cheng)過氧化(hua)鉀或超(chao)氧化(hua)鉀，易吸收空氣中(zhong)的二氧化(hua)碳成(cheng)為(wei)碳酸鉀。

過氧化鉀

過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)，化(hua)(hua)學式為K2O2，黃色無定形塊狀(zhuang)物，易潮解。加熱分解，遇水(shui)放(fang)出氧(yang)(yang)氣，遇酸生成過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)，過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)能(neng)吸收二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳并放(fang)出氧(yang)(yang)氣。是強氧(yang)(yang)化(hua)(hua)劑。可(ke)由氫(qing)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)與(yu)過氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氫(qing)反(fan)應(ying)制得。

超氧化鉀

超氧(yang)(yang)化(hua)鉀，化(hua)學式為KO2，是(shi)一(yi)種一(yi)級氧(yang)(yang)化(hua)劑(ji)，在許多方(fang)面類似于第I族金(jin)屬過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)。遇(yu)易燃(ran)物(wu)(wu)、有機物(wu)(wu)、還(huan)原劑(ji)等會引起燃(ran)燒甚至爆(bao)炸(zha)。遇(yu)水或水蒸汽產生大量熱(re)量，同(tong)樣可能發生爆(bao)炸(zha)。吸濕(shi)性極強，與水激烈反應(ying)生成(cheng)氧(yang)(yang)及(ji)可被(bei)進一(yi)步分解的堿性過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)(wu)溶液。

氫氧化鉀

氫氧化鉀，化學(xue)式為KOH，白色(se)粉末(mo)或(huo)(huo)片狀固體。具強堿性及腐(fu)蝕性，中等(deng)毒(du)性。極易吸收空氣中水分而潮解(jie)，吸收二氧化碳而成碳酸鉀。溶于水，能溶于乙醇(chun)和甘油。當(dang)溶解(jie)于水、醇(chun)或(huo)(huo)用酸處(chu)理時產(chan)生(sheng)大量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)的化合(he)物(wu)(wu)早就被(bei)人(ren)類利用，由于鉀(jia)(jia)的化學性(xing)質極為活潑(po)，所以鉀(jia)(jia)在(zai)自然界中只(zhi)以化合(he)物(wu)(wu)形式存(cun)在(zai)。人(ren)們古(gu)代就知道(dao)草木灰中存(cun)在(zai)著(zhu)鉀(jia)(jia)草堿（即(ji)碳酸(suan)鉀(jia)(jia)），可用作洗滌劑。硝酸(suan)鉀(jia)(jia)也被(bei)用作黑火藥的成分(fen)之一。鉀(jia)(jia)在(zai)地殼中的含量為2.47%，占第(di)七位(wei)。可用來提取鉀(jia)(jia)鹽(yan)的礦(kuang)物(wu)(wu)有鉀(jia)(jia)鹽(yan)礦(kuang)（KCl）、光鹵石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分(fen)布極廣(guang)的天然硅酸(suan)鹽(yan)礦(kuang)物(wu)(wu)中也含有鉀(jia)(jia)，如(ru)鉀(jia)(jia)長石(shi)K[AlSi3O8]。在(zai)云母、鉀(jia)(jia)長石(shi)等硅酸(suan)鹽(yan)中都富含鉀(jia)(jia)。

海洋

在海(hai)水(shui)中(zhong)以鉀(jia)離子(zi)的形式存在，含量約為0.38g/kg。鉀(jia)在海(hai)水(shui)中(zhong)含量比(bi)鈉離子(zi)少(shao)的原因是(shi)由于被(bei)土(tu)壤(rang)和(he)植(zhi)物吸收多。在動植(zhi)物體內也含有鉀(jia)。除了(le)氧、氫、氯、鈉、鎂、硫、鈣之外，鉀(jia)在海(hai)水(shui)中(zhong)的含量最高。

人體

正(zheng)常(chang)人體(ti)內約含(han)鉀175克，其中(zhong)98%的(de)鉀以鉀離子的(de)形式(shi)貯(zhu)存于細(xi)胞(bao)液內；血清(qing)中(zhong)含(han)鉀3.5～5.5mmol/L。鉀是細(xi)胞(bao)內最主要(yao)的(de)陽離子之一。

主要用途

人體

鉀可以調節細胞(bao)內(nei)適宜的(de)滲透壓(ya)和體液的(de)酸(suan)堿平衡，參與細胞(bao)內(nei)糖和蛋白質(zhi)的(de)代(dai)謝。有助(zhu)于(yu)維持神經健康、心跳規律正常，可以預防(fang)中(zhong)風，并協助(zhu)肌肉(rou)正常收縮。在(zai)攝入高鈉而導(dao)致(zhi)高血壓(ya)時，鉀具有降(jiang)血壓(ya)作用。

（1）參與糖、蛋白(bai)質和(he)能量代謝：糖原合成時(shi)，需要(yao)(yao)鉀(jia)(jia)與之一同進入細(xi)胞，糖原分解(jie)時(shi)，鉀(jia)(jia)又從細(xi)胞內釋出。蛋白(bai)質合成時(shi)每克(ke)氮約需鉀(jia)(jia)3mmol，分解(jie)時(shi)，則釋出鉀(jia)(jia)。ATP形成時(shi)亦(yi)需要(yao)(yao)鉀(jia)(jia)。

（2）參與(yu)維持(chi)細(xi)胞內(nei)、外(wai)液(ye)的滲透壓和酸堿(jian)平(ping)衡：鉀是細(xi)胞內(nei)的主要陽離(li)子(zi)，所(suo)以(yi)(yi)能維持(chi)細(xi)胞內(nei)液(ye)的滲透壓。酸中毒時(shi)，由于腎臟排鉀量減少(shao)，以(yi)(yi)及鉀從細(xi)胞內(nei)向外(wai)移，所(suo)以(yi)(yi)血鉀往往同(tong)時(shi)升(sheng)高，堿(jian)中毒時(shi)，情(qing)況(kuang)相反。

（3）維(wei)持神經(jing)肌肉的興奮(fen)性。

（4）維持心肌(ji)功能：心肌(ji)細胞膜的(de)電位變化主(zhu)要動力(li)之一是(shi)由于鉀離子的(de)細胞內、外轉移(yi)。

人體(ti)(ti)鉀缺乏可引起(qi)心跳(tiao)不規律(lv)和(he)加速、心電圖異(yi)常、肌肉(rou)衰弱和(he)煩(fan)躁，最(zui)后導致心跳(tiao)停止。一般而言，身(shen)體(ti)(ti)健康的人，會自動將多余(yu)的鉀排出體(ti)(ti)外。但腎病患者(zhe)則要特別留意，避免攝取過量的鉀。

在乳制品、水果(guo)、蔬菜、瘦肉、內臟、香蕉、葡(pu)萄(tao)干中都含(han)有豐富的鉀

人體(ti)缺鉀的主(zhu)要癥(zheng)狀是：心(xin)跳(tiao)過(guo)速(su)且心(xin)率不齊，肌(ji)肉無力、麻木、易怒(nu)、惡心(xin)、嘔吐(tu)、腹瀉(xie)、低血(xue)壓(ya)、精神(shen)錯(cuo)亂、以(yi)及心(xin)理(li)冷淡(dan)。

植物

鉀能促進植(zhi)株(zhu)莖稈健(jian)壯(zhuang)，改(gai)善果(guo)實(shi)(shi)品質，增強(qiang)植(zhi)株(zhu)抗寒能力，提高果(guo)實(shi)(shi)的糖分和維生素C的含量，和氮、磷的情況(kuang)一樣(yang)，缺(que)鉀癥狀(zhuang)首先出現(xian)于(yu)老葉。鉀素供應不足時(shi)，碳水化(hua)合(he)物代謝(xie)受到干擾(rao)，光(guang)合(he)作用受抑制(zhi)，而呼吸作用加強(qiang)。因此(ci)，缺(que)鉀時(shi)植(zhi)株(zhu)抗逆能力減(jian)弱，易受病(bing)害侵(qin)襲，果(guo)實(shi)(shi)品質下(xia)降，著(zhu)色不良。瓜、果(guo)、番茄等對鉀肥(fei)的需求(qiu)主要是在果(guo)實(shi)(shi)迅速膨大期。

鉀(jia)肥一般(ban)是在基肥、沖(chong)施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)、噴施(shi)(shi)(shi)和(he)無土(tu)營養(yang)栽培時施(shi)(shi)(shi)入(ru)，果實膨大前期沖(chong)施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)或(huo)葉面噴施(shi)(shi)(shi)0.5%磷(lin)酸(suan)二氫鉀(jia)、硝(xiao)酸(suan)鉀(jia)、硫(liu)酸(suan)鉀(jia)、氯(lv)化(hua)鉀(jia)溶液。氯(lv)化(hua)鉀(jia)不能(neng)用于瓜類和(he)煙(yan)葉。

鉀(jia)(jia)不足時，植株莖(jing)稈柔弱，易倒伏(fu)，抗寒性和抗旱(han)性均差；葉(xie)片變(bian)黃(huang)，逐漸(jian)壞死。由于鉀(jia)(jia)能(neng)移動到嫩葉(xie)，缺鉀(jia)(jia)開始在(zai)較老的葉(xie)，后來發(fa)展到植株基(ji)部，也有葉(xie)緣枯(ku)焦，葉(xie)子彎卷或皺縮。

（1）促(cu)進(jin)酶的活化。生(sheng)物體中有60多種酶需要鉀離子作為活化劑。

（2）促進(jin)光能(neng)的(de)利(li)用(yong)，增強光合作(zuo)用(yong)。首先(xian)K+能(neng)保(bao)持葉綠體內(nei)類囊(nang)體膜(mo)的(de)正(zheng)常結(jie)構，缺(que)K+時(shi)類囊(nang)體膜(mo)結(jie)構松散，影響光合作(zuo)用(yong)的(de)正(zheng)常進(jin)行。同時(shi)又(you)能(neng)促進(jin)類囊(nang)體膜(mo)上(shang)質子梯度的(de)形成和光合磷酸化(hua)作(zuo)用(yong)。

（3）有(you)利于植物正常的呼吸(xi)作用，改善能(neng)量代謝(xie)。

（4）增強(qiang)植(zhi)株(zhu)體內物質的合(he)成和轉運。比(bi)如，碳水化合(he)物的合(he)成與(yu)運轉；增強(qiang)蛋(dan)白(bai)質與(yu)核(he)蛋(dan)白(bai)的合(he)成；促進豆科植(zhi)物根瘤菌的固氮作用。

（5）增(zeng)強植物(wu)的(de)抗性。

（6）增(zeng)強抗凍(dong)性、抗旱、抗鹽的能力；

（7）增(zeng)強植(zhi)物對病蟲害的抗(kang)性(xing)。試(shi)驗表明，增(zeng)施適量的鉀(jia)肥，能有效地減(jian)少水稻的胡麻(ma)葉斑病、稻瘟病、紋枯病等(deng)；麥(mai)類的白粉病、赤霉病及小(xiao)麥(mai)的銹(xiu)病等(deng)等(deng)。

（8）減少水稻受還原性(xing)物質的(de)危害。

儲存方法

金屬鉀很活潑，需隔絕空氣和水儲存(cun)(cun)。一般(ban)把鉀、鈉儲存(cun)(cun)在(zai)煤油和液(ye)體石蠟中。儲存(cun)(cun)庫(ku)房應通風、低溫、干燥。與酸、氧化(hua)劑分開存(cun)(cun)放。

貯存和(he)使用都(dou)要(yao)注意安全，由(you)金(jin)屬鉀(jia)引起的(de)火災，不能用水或泡沫滅火劑撲滅，而要(yao)用碳酸鈉干(gan)粉。鉀(jia)也對(dui)皮膚有很強的(de)腐蝕性。