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鉀（Kalium），元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)符號K，對預防(fang)高血壓等慢性病具有(you)重(zhong)要(yao)(yao)作用。原子序數為19，位于元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)周期表第四周期IA族，屬于堿金屬元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)。單質是(shi)(shi)一種銀白色的軟質金屬，蠟狀(zhuang)，可(ke)用小刀切割，熔沸點低，密(mi)度比(bi)水小，化學性質極(ji)度活(huo)潑（比(bi)鈉(na)還活(huo)潑）。鉀在(zai)自然界沒有(you)單質形態存在(zai)，鉀元(yuan)(yuan)(yuan)素(su)以(yi)鹽的形式廣泛的分(fen)布于陸地(di)和海洋中，也是(shi)(shi)人體肌肉組(zu)織和神經組(zu)織中的重(zhong)要(yao)(yao)成(cheng)分(fen)之一。

研究歷史

鉀(jia)(jia)鹽(yan)以硝石（硝酸鉀(jia)(jia)，KNO3），明礬（十二(er)水(shui)硫(liu)酸鋁(lv)鉀(jia)(jia)，KAl(SO4)2·12H2O），還有草木(mu)灰（碳酸鉀(jia)(jia)，K2CO3）的形式已經(jing)被認知了(le)幾個世紀。它們被用于(yu)火(huo)藥，燃(ran)料(liao)和(he)肥皂的制造。把含(han)鉀(jia)(jia)物質(zhi)還原為(wei)元(yuan)素挫敗了(le)早期的化學(xue)家，而(er)且鉀(jia)(jia)被拉瓦錫分類為(wei)“泥土”。由于(yu)鉀(jia)(jia)的活動性很強，難以用常用的還原劑（如(ru)碳）從鉀(jia)(jia)的化合物將金屬鉀(jia)(jia)還原出來。之后在1807年，漢弗里(li)·戴維電解(jie)熔融(rong)氫(qing)氧(yang)化鉀(jia)(jia)發(fa)現有金屬小球形成，這就(jiu)是鉀(jia)(jia)。他注意(yi)到當把鉀(jia)(jia)扔到水(shui)里(li)時(shi)，鉀(jia)(jia)會(hui)在水(shui)面上(shang)游動，并燃(ran)燒發(fa)出美(mei)麗的紫(zi)色的火(huo)焰。鉀(jia)(jia)的名(ming)稱來源(yuan)于(yu)拉丁文(wen)Kalium，原意(yi)是“堿”。拉丁文(wen)名(ming)稱從阿(a)拉伯文(wen)Qali借來的。中(zhong)(zhong)國科學(xue)家在命名(ming)此元(yuan)素時(shi)，因其(qi)活潑性在當時(shi)已知的金屬中(zhong)(zhong)居(ju)首位，故用“金”字(zi)(zi)旁加(jia)上(shang)表示首位的“甲”字(zi)(zi)而(er)造出“鉀(jia)(jia)”這個字(zi)(zi)。

物理性質

鉀為銀(yin)白色(se)(se)立(li)方(fang)體結構金屬，理化性質和鈉非常相似。鉀質軟而(er)輕可用小刀(dao)切割，新切面(mian)有銀(yin)白色(se)(se)光澤。

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

鉀是熱(re)和電(dian)的(de)良(liang)導(dao)體，具(ju)有(you)較好的(de)導(dao)磁性，質量分(fen)數77.2%的(de)鉀和22.8%的(de)鈉形(xing)成的(de)鉀鈉合(he)金熔點只有(you)12℃，是核反應(ying)堆導(dao)熱(re)劑。鉀單質還具(ju)有(you)良(liang)好的(de)延展性，硬(ying)度也低(di)，能夠溶(rong)(rong)于(yu)(yu)汞和液態氨(an)，溶(rong)(rong)于(yu)(yu)液氨(an)形(xing)成藍色溶(rong)(rong)液。

已發現的鉀的同位(wei)素共有28種，包括(kuo)從32K至55K，其中(zhong)在(zai)自然(ran)界中(zhong)存在(zai)的只(zhi)有39K、40K和(he)41K，其他同位(wei)素都是由(you)人工制造。40K有放射(she)性，是巖石和(he)土壤中(zhong)天然(ran)放射(she)性本底的重要來(lai)源(yuan)之一。

鉀離子能使火焰(yan)呈紫色(se)，可用(yong)焰(yan)色(se)反應和(he)火焰(yan)光度計(ji)檢(jian)測。

化學性質

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)(hua)學性(xing)質(zhi)比鈉還要(yao)活(huo)潑，僅比銫、銣活(huo)動性(xing)弱。暴露在(zai)空(kong)氣中(zhong)(zhong)，表(biao)面迅速覆蓋一層(ceng)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和碳酸鉀(jia)(jia)(jia)，使它失去金屬(shu)光澤（表(biao)面顯(xian)藍紫(zi)色），因此金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)應保存(cun)在(zai)液體石蠟或(huo)氬氣中(zhong)(zhong)以防止氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。鉀(jia)(jia)(jia)在(zai)空(kong)氣中(zhong)(zhong)加(jia)熱就會燃燒，它在(zai)有限量氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣中(zhong)(zhong)加(jia)熱，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)；在(zai)過(guo)量氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣中(zhong)(zhong)加(jia)熱，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成過(guo)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)和超氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)混合物。金屬(shu)鉀(jia)(jia)(jia)溶(rong)于液氨(an)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成深藍色液體，可導電(dian)，實驗(yan)證明其中(zhong)(zhong)含氨(an)合電(dian)子，鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液氨(an)溶(rong)液久置或(huo)在(zai)鐵的(de)(de)催化(hua)(hua)下會分解為(wei)氫氣和氨(an)基鉀(jia)(jia)(jia)。鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)液氨(an)溶(rong)液與氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣作用(yong)，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成超氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)作用(yong)，生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)成橘紅色的(de)(de)臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)。

鉀(jia)(jia)與水劇烈反應，甚至在(zai)冰上也能(neng)著火，生成氫(qing)氧化鉀(jia)(jia)和(he)氫(qing)氣(qi)，反應時放出的熱量能(neng)使金屬鉀(jia)(jia)熔化，并引起鉀(jia)(jia)和(he)氫(qing)氣(qi)燃燒。

鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)氟、氯、溴(xiu)、碘都能(neng)發生反應(ying)，生成(cheng)相應(ying)的鹵化(hua)(hua)物(wu)。鉀(jia)(jia)(jia)不與(yu)氮氣作用。與(yu)氨作用，生成(cheng)氨基鉀(jia)(jia)(jia)，并放出氫氣，鉀(jia)(jia)(jia)與(yu)汞(gong)形成(cheng)鉀(jia)(jia)(jia)汞(gong)齊(qi)（化(hua)(hua)學(xue)式：K+Hg=K[Hg]），是還原劑，與(yu)水反應(ying)不劇(ju)烈(lie)(lie)。鉀(jia)(jia)(jia)和汞(gong)作用時會發生強烈(lie)(lie)的放熱反應(ying)。鉀(jia)(jia)(jia)的氧化(hua)(hua)態為+1，只形成(cheng)+1價(jia)的化(hua)(hua)合物(wu)。

在高中化學(xue)范疇認為鉀(jia)鹽均溶于水(shui)，但實際上高氯酸鉀(jia)、酒(jiu)石酸氫鉀(jia)、六氯鉑(bo)酸鉀(jia)、鈷亞硝酸鈉鉀(jia)、四苯硼酸鉀(jia)等溶解(jie)度均較(jiao)小。

化合物

氧化鉀

氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，化(hua)(hua)學式(shi)K2O，分子量94.2，密(mi)度2.32g/cm3。易(yi)(yi)潮(chao)解，易(yi)(yi)溶(rong)于水。為白(bai)色粉(fen)末，溶(rong)于水生成氫氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，并放出大量熱。在空(kong)氣(qi)流中加熱能被氧化(hua)(hua)成過氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)或(huo)超氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)(jia)，易(yi)(yi)吸收空(kong)氣(qi)中的二氧化(hua)(hua)碳成為碳酸鉀(jia)(jia)(jia)。

過氧化鉀

過(guo)氧化鉀(jia)(jia)，化學式為K2O2，黃色無定形塊狀物，易潮解。加(jia)熱分解，遇水放出(chu)氧氣(qi)，遇酸生(sheng)成過(guo)氧化氫，過(guo)氧化鉀(jia)(jia)能吸收(shou)二氧化碳(tan)并放出(chu)氧氣(qi)。是強氧化劑。可由氫氧化鉀(jia)(jia)與過(guo)氧化氫反應制得。

超氧化鉀

超氧化(hua)(hua)(hua)鉀，化(hua)(hua)(hua)學式為KO2，是一(yi)種(zhong)一(yi)級(ji)氧化(hua)(hua)(hua)劑，在許多方面(mian)類似于第(di)I族金屬過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)。遇易燃(ran)物(wu)、有(you)機(ji)物(wu)、還原劑等會(hui)引(yin)起燃(ran)燒甚至爆(bao)炸(zha)。遇水或水蒸汽(qi)產生(sheng)大(da)量熱量，同樣可(ke)能發生(sheng)爆(bao)炸(zha)。吸(xi)濕性(xing)極強，與水激烈反應生(sheng)成(cheng)氧及可(ke)被進一(yi)步分解的堿性(xing)過氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)溶(rong)液。

氫氧化鉀

氫氧化鉀(jia)，化學式為KOH，白色粉(fen)末或(huo)片狀固體。具強(qiang)堿性(xing)及腐蝕性(xing)，中等(deng)毒性(xing)。極易吸收空氣中水分而潮解(jie)，吸收二氧化碳而成(cheng)碳酸(suan)鉀(jia)。溶于(yu)水，能溶于(yu)乙醇和(he)甘(gan)油。當溶解(jie)于(yu)水、醇或(huo)用(yong)酸(suan)處(chu)理時產生大(da)量熱量。

含量分布

地殼

鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)合物早就(jiu)被人(ren)類利用(yong)，由(you)于鉀(jia)(jia)(jia)的(de)(de)化(hua)學性質極為活(huo)潑，所(suo)以鉀(jia)(jia)(jia)在自然界中(zhong)(zhong)只以化(hua)合物形(xing)式存在。人(ren)們古代就(jiu)知(zhi)道草木灰(hui)中(zhong)(zhong)存在著鉀(jia)(jia)(jia)草堿（即碳酸鉀(jia)(jia)(jia)），可(ke)用(yong)作洗滌劑(ji)。硝(xiao)酸鉀(jia)(jia)(jia)也被用(yong)作黑(hei)火(huo)藥的(de)(de)成分(fen)之一。鉀(jia)(jia)(jia)在地殼中(zhong)(zhong)的(de)(de)含量為2.47%，占第七位。可(ke)用(yong)來提取鉀(jia)(jia)(jia)鹽的(de)(de)礦物有(you)鉀(jia)(jia)(jia)鹽礦（KCl）、光鹵(lu)石(shi)（KCl·MgCl2·6H2O）、雜鹵(lu)石(shi)（2CaSO4·K2SO4·2H2O）。分(fen)布(bu)極廣(guang)的(de)(de)天(tian)然硅酸鹽礦物中(zhong)(zhong)也含有(you)鉀(jia)(jia)(jia)，如鉀(jia)(jia)(jia)長(chang)石(shi)K[AlSi3O8]。在云母、鉀(jia)(jia)(jia)長(chang)石(shi)等硅酸鹽中(zhong)(zhong)都富含鉀(jia)(jia)(jia)。

海洋

在(zai)海水中以鉀(jia)(jia)離子的形式存在(zai)，含量約為0.38g/kg。鉀(jia)(jia)在(zai)海水中含量比(bi)鈉(na)離子少的原因(yin)是由于被土壤(rang)和植物吸收(shou)多。在(zai)動植物體(ti)內也含有鉀(jia)(jia)。除(chu)了氧、氫、氯(lv)、鈉(na)、鎂、硫、鈣之(zhi)外，鉀(jia)(jia)在(zai)海水中的含量最高。

人體

正常人體內約含鉀(jia)175克，其中(zhong)98%的(de)鉀(jia)以(yi)鉀(jia)離(li)子的(de)形式(shi)貯存于細胞液(ye)內；血(xue)清中(zhong)含鉀(jia)3.5～5.5mmol/L。鉀(jia)是細胞內最(zui)主要的(de)陽離(li)子之一(yi)。

主要用途

人體

鉀(jia)(jia)可以(yi)調節細(xi)胞(bao)內適宜的滲(shen)透壓和體液的酸堿平(ping)衡，參與細(xi)胞(bao)內糖和蛋白質的代謝(xie)。有助于維持神經健康(kang)、心(xin)跳規律正常，可以(yi)預防中風，并(bing)協助肌肉正常收縮。在攝入高鈉而導(dao)致(zhi)高血(xue)壓時，鉀(jia)(jia)具有降血(xue)壓作用。

（1）參與(yu)糖、蛋白(bai)質(zhi)和能量代(dai)謝：糖原合成(cheng)時，需要(yao)鉀(jia)與(yu)之一同進入細胞(bao)，糖原分(fen)(fen)解時，鉀(jia)又從細胞(bao)內釋(shi)出(chu)。蛋白(bai)質(zhi)合成(cheng)時每(mei)克氮約需鉀(jia)3mmol，分(fen)(fen)解時，則釋(shi)出(chu)鉀(jia)。ATP形成(cheng)時亦需要(yao)鉀(jia)。

（2）參與維(wei)持細(xi)胞(bao)內(nei)、外液的(de)滲透壓和酸堿平衡：鉀是細(xi)胞(bao)內(nei)的(de)主要陽離子，所以(yi)能維(wei)持細(xi)胞(bao)內(nei)液的(de)滲透壓。酸中毒(du)時，由于(yu)腎臟(zang)排鉀量減(jian)少，以(yi)及鉀從細(xi)胞(bao)內(nei)向外移，所以(yi)血鉀往往同(tong)時升高，堿中毒(du)時，情(qing)況相反。

（3）維持神經肌肉的興奮性。

（4）維持心(xin)肌功(gong)能：心(xin)肌細(xi)胞膜的電(dian)位變化主(zhu)要動力之一是由于(yu)鉀離子的細(xi)胞內、外轉移。

人(ren)體(ti)鉀缺乏可(ke)引起(qi)心跳(tiao)不規律(lv)和(he)加速、心電圖異常、肌肉衰弱和(he)煩(fan)躁，最后導致心跳(tiao)停止。一般而言，身體(ti)健康的人(ren)，會自動將多(duo)余的鉀排出體(ti)外。但腎(shen)病患者則(ze)要特別留意，避免攝取(qu)過量的鉀。

在(zai)乳制(zhi)品、水果、蔬菜、瘦肉(rou)、內臟、香蕉、葡(pu)萄干中都含有豐富的鉀

人體缺鉀的(de)主要癥狀是：心跳過速且心率不齊，肌肉無力、麻木、易怒、惡心、嘔吐、腹瀉、低血壓(ya)、精神錯亂、以及(ji)心理冷淡。

植物

鉀能促進植(zhi)株莖(jing)稈健壯，改善(shan)果(guo)(guo)實品(pin)質，增強植(zhi)株抗(kang)寒(han)能力，提(ti)高果(guo)(guo)實的(de)糖分和維(wei)生素C的(de)含(han)量，和氮、磷(lin)的(de)情況(kuang)一樣，缺鉀癥狀首先(xian)出(chu)現于老葉。鉀素供應不足時，碳水化(hua)合物代謝受到干(gan)擾，光(guang)合作用受抑制，而呼吸作用加強。因此，缺鉀時植(zhi)株抗(kang)逆能力減弱，易受病害(hai)侵(qin)襲，果(guo)(guo)實品(pin)質下(xia)降(jiang)，著色不良(liang)。瓜、果(guo)(guo)、番茄等對鉀肥(fei)的(de)需求主要(yao)是(shi)在果(guo)(guo)實迅速(su)膨大期。

鉀(jia)(jia)肥一般是在基肥、沖施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)、噴施(shi)(shi)(shi)和(he)無(wu)土(tu)營養栽培(pei)時施(shi)(shi)(shi)入，果實膨(peng)大前期沖施(shi)(shi)(shi)、追施(shi)(shi)(shi)或(huo)葉面噴施(shi)(shi)(shi)0.5%磷酸二氫鉀(jia)(jia)、硝酸鉀(jia)(jia)、硫酸鉀(jia)(jia)、氯(lv)化(hua)鉀(jia)(jia)溶液。氯(lv)化(hua)鉀(jia)(jia)不能用于瓜類和(he)煙(yan)葉。

鉀(jia)不足時，植株莖(jing)稈柔弱，易倒伏，抗寒性和抗旱性均差；葉(xie)(xie)片變黃，逐(zhu)漸壞死。由于(yu)鉀(jia)能移(yi)動到(dao)嫩葉(xie)(xie)，缺鉀(jia)開始在較老的(de)葉(xie)(xie)，后來發展到(dao)植株基部，也有葉(xie)(xie)緣枯焦，葉(xie)(xie)子(zi)彎卷或皺縮。

（1）促(cu)進(jin)酶的(de)活化(hua)。生物體中有60多(duo)種酶需(xu)要鉀離(li)子作為活化(hua)劑。

（2）促進光能(neng)的(de)利用(yong)，增強光合(he)作用(yong)。首先K+能(neng)保持葉(xie)綠體內類囊體膜(mo)(mo)的(de)正常(chang)結(jie)構，缺K+時(shi)(shi)類囊體膜(mo)(mo)結(jie)構松散，影響光合(he)作用(yong)的(de)正常(chang)進行。同時(shi)(shi)又能(neng)促進類囊體膜(mo)(mo)上(shang)質子梯度的(de)形成和光合(he)磷酸化(hua)作用(yong)。

（3）有利于植物(wu)正(zheng)常(chang)的(de)呼吸作(zuo)用，改善能量代(dai)謝。

（4）增強植株體內物(wu)(wu)質的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)和(he)轉運。比如，碳(tan)水化合(he)(he)物(wu)(wu)的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)與(yu)運轉；增強蛋(dan)白質與(yu)核蛋(dan)白的(de)(de)合(he)(he)成(cheng)(cheng)；促(cu)進豆科植物(wu)(wu)根瘤(liu)菌的(de)(de)固氮作(zuo)用。

（5）增強植物的抗性。

（6）增強抗凍(dong)性、抗旱、抗鹽的能力(li)；

（7）增(zeng)(zeng)強植物對(dui)病(bing)(bing)蟲害(hai)的(de)(de)抗性。試驗表(biao)明，增(zeng)(zeng)施適量(liang)的(de)(de)鉀(jia)肥，能(neng)有(you)效(xiao)地減(jian)少水稻的(de)(de)胡麻葉斑病(bing)(bing)、稻瘟(wen)病(bing)(bing)、紋(wen)枯病(bing)(bing)等(deng)；麥(mai)類的(de)(de)白粉病(bing)(bing)、赤霉病(bing)(bing)及小麥(mai)的(de)(de)銹病(bing)(bing)等(deng)等(deng)。

（8）減(jian)少水稻受還原(yuan)性物(wu)質的危害。

儲存方法

金屬鉀很活潑，需隔絕(jue)空(kong)氣和(he)水儲存(cun)。一般把鉀、鈉儲存(cun)在煤油和(he)液體石(shi)蠟中。儲存(cun)庫房應(ying)通風、低(di)溫、干燥。與(yu)酸、氧化劑分(fen)開(kai)存(cun)放。

貯存(cun)和使用(yong)都要注意安全，由金屬(shu)鉀引(yin)起的(de)火災，不(bu)能用(yong)水或(huo)泡(pao)沫滅火劑(ji)撲(pu)滅，而要用(yong)碳(tan)酸鈉干粉。鉀也對皮膚(fu)有很強的(de)腐蝕性(xing)。